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文档简介

1、光学ow光学试题库使用说明一. 光学试题库是以 Microsoft Word为平台使用的试题库。试题库含有光学试题共二十套近千道试 题。二. 本试题库使用对象是大学本科物理专业学生。三. 翻开试题库后,在目录页下点击要选用的试题页号,即可进入被选试题。目录光学试题一2光学试题二 5光学试题三 8光学试题四12光学试题五 13光学试题六17光学试题七21光学试题八24光学试题九27光学试题十31光学试题十一 34光学试题十二 37光学试题十三 40光学试题十四 43光学试题十五 46光学试题十六 50光学试题十七 53光学试题十八 56光学试题十九 60光学试题二十 63光学试题一,选择与填空题

2、1. 1.光从玻璃进入金刚石的相对折射率是 1.60,玻璃的绝对折射率是1.50。这金光式的绝对折射率为:A 1.55 B 1.70 C 2.40 D 3.102. 2. 一薄透镜由折射率为1.5的玻璃制成,将此薄透镜放在折射率为 4/3的水中。那么此透镜的焦距数值就变成原来在空气中焦距数值的A 2倍 B 3 倍C 4 倍 D 1.5/1.333 倍3. 3.用劈尖干预检测工件的外表,当波长为入的单色光垂直入射 时,观察到干预条纹如图。图中每一条纹弯曲局部的顶点恰与左边相邻的直线局部的连线相切。由图可见工件外表:A有一凹陷的槽,深为入/4B有一凹陷的槽,深为入12C有一凸起的埂,深为入/4D有

3、一凸起的埂,深为入4. 4.严格地讲,空气折射率大于1,因此在牛顿环实验中,假设将玻璃夹层中的空气逐渐抽成真空时,干 涉环将:A变大B缩小 C不变D消失5. 5.波长入=5000A的单色光垂直照射一缝宽a=0.25mm的单峰,在衍射图样中,中央亮条纹两旁第三暗 条纹间距离为3mm那么焦距为:A 25cm B 50cm C 2.5m D 5m6. 6. Na的D线是平均波长为间隔为的黄色双线,假设在光栅的二级谱中分辨此双线,所选光栅的刻痕数应 为A 500 条B 400 条 C 300 条 D200 条7. 7. 一束自然光以布儒斯特角入射于平板玻璃,那么 :A反射光束垂直偏振于入射面,而透射光

4、束平行于入射面并为完全线偏光B反射光束平行偏振于入射面,而透射光束是局部偏振光C反射光束是垂直于入射面,而透射光束是局部偏振光D反射光束和透射光束都是局部偏振光8. 8. 仅用检偏器观察一束光时,强度有一最大但无消光位置。在检偏器前置一四分之一波片,使其光轴 与上述强度为最大的位置平行。通过检偏器观察时有一消光位置,这束光是:A 局部偏振光 B 圆偏振光 C 线偏振光 D 椭圆偏振光9. 9.如果入射光的波长从4000A变到3000A那么从外表发射的光电子的遏止电势将A 增大 1.03V B 增大 0.165V C 减小 0.56V D 减小 0.34V10. 10. 以下物体哪些是绝对黑体:

5、A不辐射可见光的物体B 不辐射任何光线的物体C不能反射可见光的物体D 不能反射任何光线的物体11. 11. 波长为 0.710A 的 x 射线射到石墨上,在与入射方向成 45°角处观察到康普顿散射 x 射线的波长 是:A 0.703A B 0.0071A C 0.717A D 0.071A-812. 12.光通过ABC光路所需要的时间 t=10-秒AB段为真空,且 AB=1米,BC段为水,其折射率 n=4/3,那么:(1) 光路ABC的光程为BC 段的光程为,(3) BC两点间的距离为, 光通过BC段所需要的时间为,(5)波长入=6000A的单色光通过ABC时,C、A两点间的位相差&

6、#169; C-旅=计算:n ni s sn n_ R1. 1. 一个半径为的R薄壁玻璃球盛满水,假设把一物体放置于离其外表3R处,求最后的像的位置。玻璃壁的影响可忽略不计,水的折射率n=1.332. 2.将一薄透镜从中心对切成两半,然后相对平移拉开一小段距 离0.1mm其间档住不让透光,如下图,设光源到透镜的距离 为40cm。透镜的焦距为20cm,光源与观察屏之间的距离为160cm,假设入射光波波长为入=5000A求屏上干预条纹的间距。3. 3.设计一平面透视光栅,当用白光垂直照射时,能在30°衍射方向上观察到 6000A的第二级干预主极大,并能在该处分辨入=0.05A的两条光谱线

7、。但在此 30°方向上测不到4000A的第三级主极大。试求 光栅常数d与总缝数N,光栅的缝宽a和缝间距b及光栅总宽度L各是多少?4. 4.在两个偏振化方向相平行的两偏振片之间与偏振片外表相平行地插入一块厚0.01mm的方解石晶片晶片光轴方向与偏振化方向成 45°角,当用可见光照射时,求那些波长的光被阻挡?设晶片对各种波长的可见光均有 no-n e=1.6584-1.4864=0.172 光学试题二、一、选择与填空:1.1 .声波在空气中的速度为330msD、非常光为自然光10. 10. 一强度为I0的单色自然光依次通过 尼科耳棱镜P1,对应于该波长的4,而在水中为1320m

8、s-1,贝U当声波入射到 空气和水的分界面上,其临界角为 ,对声波而言折射率较高的介质是O2. 2.焦距为4cm薄凸透镜用作放大镜,假设物置于透镜前 3cm处,那么其横向放 大率为:A、3B、4C、6D、123. 3.借助玻璃外表上涂以折射率 n=1.38的MgF2透明薄膜,可以减少折射率为 n' =1.6的玻璃外表的反射,假设波长为 5000A的单色光垂直入射时,为实 现最小的反射,此薄膜的厚度至少应为:A、50? B、300 ? C、906 ? D、2500 ?4. 4.在迈克耳逊干预仪的一条光路中,放入一折射率 程差改变量为:n,厚度为h的透明介质板,放入后,两光束的光A、2 n

9、-1 / h B、2nhC、nhD、 n-1 h5. 5.光束通过衍射光栅构成夫琅和费衍射,当光栅在光栅所在平面上沿刻线的垂方向上作微小移动, 那么衍射图样:A、作与光栅移动方向相同方向的移动B、作与光栅移动方向相反方向的移动C、中心不变,衍射图样变化D、没有变化6. 6.光栅光谱谱线的半角宽度 B与以下哪一项无关:A、谱线的衍射角B、光谱的级次kC、光栅常数aD、光的波长入7. 7.将钠灯发出的黄光垂直投射于某一衍射光栅,而这种黄光包含和钠双线的波长分别为5890.0A和 5895.9A,假设为了分辨第三级中的钠双线,光栅的刻线数应为:A、222B、333 C 444D、5558. 8.设自

10、然光以入射角57°投射于平板玻璃面后,反射光为平面偏振光,试向平面偏振光的振动面和平 板玻璃面的夹角为:A、0°B、33°C、57° D、69°9. 9.如图a所示,一束自然光垂直投射于一块诸如方解石的双折射晶体上,晶体的光轴在纸面上。光束分裂成两束光,寻常光o和非常光e,图a中绘出的o光和e光的波面,试向以下哪种表达是正确的:1A、方解石晶体是4波片B、寻常光折射率n0v非常光折射率neC、非常光线偏向左侧波片及尼科耳P2,其中P1的透振方向为竖直,P2的透振方向为水平, 波 片的光轴与竖直方向成,那么经P2透射出来的光强为:3Io3,3I

11、O1 OI OA、8B、2C、4D、1611. 右旋园偏振光垂直通于2波片后,其出射光的偏振态为:A、左旋园偏振光B、右旋椭园偏振光C、右旋园偏振光D、右旋椭园偏振光12晴朗的天空所以是浅兰色,清晨日出或黄昏日落的晨曦和晚霞呈现红 色,其原因为:A、太阳光被大气吸收B、太阳光被大气所色散C、太阳光被大气吸收D、太阳光被大气偏振13随着绝对温度的升高,黑体的最大辐射能量将: A、不受影响B、向长波方向移动C、向短波方向移动D、光向长波方向移动,随后移向短波方向14.光电效应和康普顿效应都包含有电子与光子的相互作用过程,以下说法 中正确的选项是:A、A、两种效应都属于电子和光子的原理碰撞过程B、B

12、、光电效应是由于电子吸收光子能量而产生,而康普顿效应是由于光子与电子的弹性碰撞而产生C、C、两种效应都服从动量永恒定律和能量永恒定律、二、计算题:1. 1. 一根折射率为1.50的玻璃棒,在其两端磨园并抛光成半径为5cm的半球面,当一物放置于棒轴上离 一端20cm处时,最后的像成在离另一端 40cm处,此棒的长度为多少?2. 2.沿着与肥皂膜法线成45°角的方向观察时,膜呈绿色 入=5000A,设肥皂膜的折射率为1.33,求肥 皂膜的最薄厚度;如改为垂直观察,膜呈何种颜色?3. 3.一平面透射光栅, 在1毫米内刻有500条纹,现对钠光谱入=0.59x 10-3mm进行观察,试求: 当

13、光线垂直入射于光栅时,最多能看到第几级光谱。当光线以30°角入射时最多能看到第几级光谱?4. 4.三块偏振片P1、P2、P3平行地放置如下图P1的偏振化方向和P3的偏振化方向垂直,一束光强为10 的平行单色自然光垂直地射到偏振片 P1上,忽略偏振片的吸收,求旋转偏振片 P2时保持其平面方向 不变通过偏振片P3的最大光强。光学试题(三)、一、选择与填空:1. 1.光以60°的入射角射到一玻璃板上,一局部光反射,一局部光折射观察到反射光和折射光互成90°角,那么此玻璃的折射率为 。2. 2.一物体置于焦距为8cm的薄凸透镜前12cm处,现将另一焦距为6cm的薄凸透镜放

14、在第一透镜右侧 30cm处,那么最后成像的性质为:A、一倒立的实像B、一个正立放大的虚像C、一个缩小的实像D、无像或成像于无穷远处3. 3严格地讲,空气折射率大于1,因此在牛顿环实验中,假设将玻璃夹层中的空气逐渐抽去而成为真空 时,干预环将:A、变大B、缩小C、不变D、消逝4. 4在迈克耳逊干预仪中观察钠黄光时,如果连续移动干预仪的可动反射镜以使光程差增加,所观察到 的等倾干预园环将不断地从中央产生向外扩大,并且干预图样的可见度人最大到最小又从最小到最大周 期性变化,当可见度变化一个周期时,从中央产生的干预明园环数最接近于:A、245 B、490C、980D、19605. 5波长为入的单色光垂

15、直投射于缝宽为b,总缝数为N,光栅常数为d的光栅上,其光栅方程为:A、bsink B d -b sin二=kC、dsinkD、Nd si nk6. 6波长为5200A的单色光垂直投射于到2000线/cm的平面衍射光栅上,试求第一级衍射最大所对应的 衍射角近似为:A、3° B、6°C、9° D、12°7. 7.自然光通过透振方向互相垂直的两块偏振片,入射光强度为1°。假设第三块偏振片插入起偏器和检偏 器之间,且它的透振方向和竖直方向成 9角,试问透射光的强度242A、|0 cos9 B、I0 cos 9C、I0 cos 9 D、( I0 sin

16、9 ) /88. 8.右旋园偏振光垂直通过 2波片后,其出射光的偏振态为: A、右旋椭园偏振光B、右旋园偏振光C、左旋椭园偏振光D、左旋园偏振光9. 9入射强度为Io的给定能量的光子束经过厚度为 d的钻板后,强度减为、lo/2,假设钻板的厚度增加到3d,A、它的强度减为:1 1 1 1o百oB、6ooC、 4D、 310.10.波长分别为2536A和5461A的两条谱线的瑞利散射强度之比为:A、2.15B、4.63C、9.93D、21.511.11.当单色光照射到金属外表产生光电效应时,此金属的逸出电压为U0,那么这种单色光的波长入定要满足的条件是:hchc一扎一严A、eu0b、eu0C、hc

17、D、hc12. 12.在康普顿散射实验中,一波长为 0.7078A的单色准直X射线入射在石墨上,散射辐射作为散射角 的函数,散射辐射的性质为:A、散射除入射波长外,无其它波长B、波长的增加值与散射角无关C、波长的增加值与入射波长无关D、波长的增加值随散射角的增加而减少12. 12.为使500条/mm的平面透射光栅在30°方向上能分辨开5000A附近相差0.1A的两条谱线那么此光栅的宽度应小于 cm。13. 13.绝对黑体是这样一种物体:A、A、不能吸收也不能发射任何电磁辐射B、B、不能反射也不能发射任何电磁辐射C、C、不能发射但能全部吸收任何电磁辐射D、D、不能反射但可以发射任何电磁

18、辐射14. 14.一束光垂直入射到其光轴与外表平行的偏振片上,当偏振片以入射光为轴转动时,发现透射光的 光强有变化,但无全暗情况,那么入射光应该是:A、自然光B、局部偏振光C、全偏振光D、不能确定其偏振情况的光、二、计算题:1. 1.一个由折射率为1.50的玻璃做成的 凸薄透镜,在空气中其焦距为 30cm,把这透镜密封在盛满水折射率为1.33的水箱的一端面的孔中与透镜相对的不箱另一端面为一平面镜,它离透镜80cm,求水箱外镜轴上透镜左方90cm处的小物体被透镜-水-平面镜系统所成的像的位置及性质。2 两块玻璃平板长L=4cm,端接触,中一端夹住一金属丝在玻璃平板之间形成夹角B很小的劈尖形空气层

19、,现以波长入=5890A的钠光垂直入射,在玻璃板上方用显微镜观察干预条纹说明干预条纹的形状; 假设观察到的相邻两明或暗条纹的间隔为 0.1毫米,试求金属丝的直径;将金属丝通以电流使金属丝 受热膨胀,直径增大,在此过程中从玻璃片上方离接触端距离为的固定观察点上发现干预条纹向左移动 2条,试求金属丝的直径膨胀了多少?3 .以入i=5000A和入2=6000A的两单色光同时垂直射至某光栅,实验发现,除零级外,它们的谱线第三次 重选时,在9 =30°的方向上,求此光栅的光栅常数 do5. 5.将三个偏振片堆迭在一起,第二、第三片的偏振化方向分别与第片的偏振化方向成45°和90

20、76;。如果强度为I0的自然光入射到这堆偏振片上,试求经每一偏振片后的光强和偏振状态。如果将第二个 片抽走情况有什么变化。光学试题(四)一、 一、 选择题:1. 1.将折射率ni=1.50的有机玻璃浸没在油中。而油的折射率为吃=1.10。贝U临界角ic为:A sin(1.10 / 1.50) B 1.10 / 1.50C 1.50 / 1.10 D sin-1(1.50 / 1.10)2. 2.焦距为4cm的薄凸透镜用作放大镜。假设物置于透镜前3cm处。其横向放大率为:A 3 B 4 C 6 D3.3. 一物体置于焦距为的薄透镜左侧处。贝最后成像性质为:A 一个倒立的实像 C 一个放大的实像1

21、230cm12cm 处,现将另一焦距为 6cm 的薄凸透镜放在第一透镜右侧B 一个放大的虚像D 无像或成像于无穷远处4. 4. 人眼观察远处物体时,刚好能被眼睛分辨的两物点对瞳孔中心的张角称人眼的最小分辨角,假设瞳孔 直径为D。光在空气中的波长为入,n为人眼玻璃体的折射率,那么人眼的最小分辨角为:A 0.61 入 /D B 1.22 入 /D C 1.22 入 /nD D 1.22n 入 /D5.6.8.5. 将钠灯发射的黄光垂直投射于某一衍射光山。而这种黄光包含着钠双线的波长分别为5890A和5895.9A。假设为了分辨第三级光谱中的钠双线,光栅的刻线数为:A 222 B 333 C 444

22、 D 5556. 长度为10cm, 2000线/cm的平面衍射光栅能够分辨 5000A的第一级光谱中相邻近的两谱线的间隔近 似为:7.A 0.0025A B 0.025A C 0.25A7. 杨式双缝实验装置中,光源的波长为 察到干预图样的明条纹的间距为:A 4.5mm B 4.1mm C 3.1mmD 2.5A6000A。两狭缝的间距为2mm。在离缝300cm的一光屏上,观D 0.9mm 8.在迈克尔逊干预仪的一条光路中,放入一折射率为n,厚度为h的透明介质片.放入后两光束的光程差改 变量为 :9. 9. 将波长为的平行单色光垂直投射于一宽度为的狭缝 ,,假设对应于衍射图样第一极小值位置的衍

23、射角 为。这缝宽为:10. 10.光学试题五、选择与填空:1.1 将折射率为ni=1.5的有机玻璃浸没在油中,而油的折射率为n2=1.10,贝川临界角i c为:A、sin-1 1.10/1.50B、1.10/1.50C、1.50/1.10D cos-1 1.10/1.502. 2.一透镜组由两个共轴的薄透镜组成,一凸一凹,它们的焦距都是20cm,中心相距10cm,现在凸透 镜外离凸透镜30cm处,放一物体,这物体以透镜驵所成的像是:A、正立实像 B、倒立实像C、正立虚像 D、倒立虚像3. 3.透镜用用n=1.50cm的玻璃制成,在空气中时焦距是10cm,假设此透镜泡在水中水的折射率为 4/3,

24、焦距将是:A、7.5cm B、10cmC、20cm D、40cm4. 4.在折射率为n2的玻璃制成的光学元件外表,镀上单层介质增透膜,膜厚度为h,折射率为n1,元件在空气中使用。假设希望这个镀膜外表对于正入射的波长为入的光完全消反射就有如下要求:2A、n1=n2且2B、n1n2,且2戸C、n1=n2且'2k +1 卩I 4丿 n12k +1i< 4丿m(k=0.1, 2,2 D、 n1 n2 ,且hjk+学I 2 丿 n15. 5.图下方是检验透镜曲率的干预装置,用波长为入的单色光垂直照射,干预花 样如图的上方所示那么透镜下外表与横具间邻隙厚度不超过:2A、3入B、2入C、6 入

25、D、12 入6. 6.菲涅耳波带片包含16个半波带,外半径p 16=32mm,中央的第一个半波带 的半径p 1等于:A、16mm B、8mmC、4mm D、2mm7. 7.观察单色光正入射时单缝的夫琅和费衍射图样,以I0表示中央极大的光强以9 1表示中央亮条纹的半角宽度,假设只是把缝宽增到原来的 3倍,其它条件不变,那么 d A、丨0增为原来的3倍,而Sin9 1减为原来的1B、I0增为3倍,Sin9 1也增为3倍3C、I0不变,Sin9 1增为3倍D、I0增为9倍,Sin 9 1减为8. 8.如以下图所示的楔形薄膜,当上外表 BB'平行地向上移动时,等厚条纹用 将,当增大两外表AA与

26、BB的夹角时,条纹将 9. 9.将三个偏振片堆迭在一起,第二个与第三个通光方向与第一个成45°和90°角,如果强度为Io的自然光入射到这一堆偏振片上,那么通过第一、二和第三个偏振片后的光强分别为_,而它们的振动状态是,假设第二个偏振片抽走,那么光强变为 o10. 10. 石英晶体对波长为 5829.90A的光的折射率为ne=1.55379, no=1.54225,为了制成波片,一块光轴平行于外表的石英晶片至少须切成的厚度为 米。11. 11.波长为4000A和8000A的两条谱线的瑞利散射强度之比为:A、2B、4C、16D、3212. 12.随着绝对温度的升高,黑体的最大辐

27、射能量将:A、不受影响B、向长波方向移动C、向短波方向移动D、先向长波移动,随后移向短波方向13. 13.在光电效应中,当频率为3X 1015Hz的单色光照射在脱出功 A为4.0eV的金属外表时,金 属中逸出的光电子的最大速度为多少 m/s ?A、1.72X106B、1.72X104C、1.98X103D、1.72 X10214. 14.在康普顿散射实验中,一波长为 0.7078A的单色准直x射线入射在石墨上,散射辐射作为散射角的函数,散射辐射的性质为:A、散射辐射除开入射波长外,无其它波长B、波长的增加值与入射的波长无关C、波长的增加值与散射角无关D、波长的增加值等于波长的减少值15. 15

28、.如下图的一频率为丫的入射光子与起始D、 c cC、静止的电子碰撞和散射,如果散射光子的频率为 y'反 冲电子的动量为P,那么在入射光子平行的方向上的动量守 恒定律的分量形式为:':224A、 h* = hv * p + m ccost p cos :B、 h - h costp cos :计算题:1. 1. 一个双凸透镜f=6.0cm; 个凹面反射镜 凹反射镜前2cm,如下图,计算其影像的位置。R=20cm; 物体高4cm,在透镜前12cm,透镜在 其像是实像还是虚像,正立还是倒立。3. 3在单缝衍射实验中,波长为 入的单色光的第三级亮纹与 入=6300A的单色光的第二级亮度

29、恰好相合, 试计算入的数值。4. 4宽度为10cm,每毫米具有100条均匀刻线的光栅,当波长为 500毫微米的准直光垂直入射时,第四 级衍射光刚好消失,求:每缝宽度;第二级衍射光亮度的角宽度;二级衍射光可分辨的谱线的最 小差异入光学试题六、一、选择与填空:1. 1. 一块3mm厚的玻璃板折射为1.50,被置于波长为600nm 在真空中的点光源和屏幕之间,从光源到屏幕的距离是3cm,那么在光源和屏幕之间的波列数为。2. 2光线从折射率为1.4的稠密液体射向该液体和空气的分界面,入射角的正弦为0.8,那么有 A、出射线的折射角的正弦将小于 0.8B、 出射线的折射角的正弦将大于0.8C、光线将内反

30、射D、光线将全部吸收3. 3束波长为入的平行光S自空气垂直射到厚度为 e的玻璃板aa面上A点 处如下图,玻璃的折射率为 n,入射光到达 A点后分为透射光和反射光两束,这两束光分别传播到 M点和N点时,光程保持相同, AM长度为h米,AN长度是多少。4. 4一透镜用n=1.50的玻璃制成,在空气中时焦距是 10cm,假设 此透镜泡在水中水的折射率为,焦距将是:A、7.5cmB、10cmC、20cm切,由图可见二件外表:A、有一凹陷的槽,深为4&B、有一凹陷的槽,深为2ZC、有一凸起的埂,高为4丸D、有一凸起的埂,高为2D、40cm5. 5如下图的杨氏双缝装置,用厚度为大,折射率分别为m和

31、n2 n 1V n2的 薄玻璃片分别盖住 S、S2光源,这时从S1 和S2到达原来中央亮纹P0点的光程差 =;现在的中央亮纹将移到P0点的哪一方。6. 6用劈尖干预检测二件的外表,当波长为 入的单色光垂直入 射时,观察到干预条纹如图,图中每一条纹弯曲局部的顶点恰与右边相邻的直 线局部的连续相7. 7.波长入=5000A的单色光垂直照射一缝宽a=0.25mm的单缝在衍射图样中,中央亮纹两旁第三暗条间 距离为1.5mm,那么焦距f为:A、25cm B、12.5cm C、2.5m D、12.5m8. 8.一光栅的光栅常数为a+b,如以波长为入的单色光垂直入射,在透射的焦平面屏幕上最多能出现明条纹的级

32、次k为,如果入射角为9,最多能出现的明条纹级次 ka。9. 9. Na的D线是平均波长为5893A,间隔为6A的黄色双线,为在光栅的二级光谱中分辨此双线所选光 栅的刻痕数应为:A、 500 条 B、400 条C、300 条 D、200 条10. 10. 一束自然光以布儒斯特角入射于平板玻璃板那么:A'反射光束垂直偏振于入射面,而透射光束平等于入射面并 为完全线偏光B、反射光束平等偏振于入射面,而透射光束是局部偏振光C、反射光束是垂直于入射面的线偏振光,而透射光束是局部偏振的D、反射光束和透射光束都是局部偏振的11左旋园偏振光垂直通过 波片后,其出射光的偏振态为:A、 左旋椭园偏振光B、

33、右旋椭园偏振光C、左旋园偏振光D、右旋园偏振光12自然光通过透振方向互相垂直的两块偏振片,入射光强度为Io,假设第三块偏振片插入起偏器和检偏器之间,且它的透振方向和竖直方向成B角,试问透射光的强度为:2 4 2A、locosB B、locos 0 C、locos 0 D、( losin 0 ) /81414 光电效应中的红限依赖于:A、入射光的强度B、入射光的频率C、金属的逸出功D、入射光的颜色1515 以下物体哪个是绝对黑体:A、不辐射可见光的物体B、不辐射任何光线的物体C、不能反射可见光的物体D、不能反射任何光线的物体1616 光电效应和康普顿效应都包含有电子和光子的相互作用过程,下面哪一

34、种说法是正确的?A、两种效应都属于电子和光子的弹性碰撞过程B、光电效应是由于电子吸收光子能量而产生,而康普顿效应是由于光子与电子的弹性碰撞而产生的C、两种效应都服从动量守恒定律和能量守恒定律、二、计算题:1.1 凸透镜Li和凹透镜L2的焦距分别为20.0cm和40.0cm, L2在Li之右40.0cm,倍轴小物放在Li之左 3o.ocm ,求它的像及像的性质。2. 2双缝实验中,采用波长为 入的单色光为光源,今将一厚度为 b,折射率为n的薄玻璃片放在狭缝S2 和观察屏P之间一条光路上,见图,显然这时在屏幕上与狭缝 Li、S2对称的中心c处,观察到的干预条 纹强度将为玻璃片厚度b的函数。如果I0

35、表示b=0时c处的光强度,求:c处光强度与玻璃片厚度b 之间的函数关系。b满足什么的条件时c处的光强最小。6000A的第二级干预主极4000A的第三缘主极大,3. 3设计一平面透射光栅,当用白光垂直照射时,能在30。衍射方向上观察到大,并能在该处分辨入=0.05A的两条光谱线,但在此300方向上却测不到 试求光栅常数d与总缝数N,光栅的缝宽a和缝距b及光栅总宽度各是多少?4. 4两个偏振化方向正交的偏振片之间插入第三偏振片,求:当最后透过的 光强为入射自然光强的 时,插入偏振片的方位角;使最后透过的光 强为零插入的偏振片如何放置?能否找到插入偏振片的合透方位,使最 后透过光强为入射自然光强的?

36、光学试题七一、一、填空题:1.1 .声波在空气中的速度为330ms1,而在水中为1320 ms-1,那么当声波入射 到空气和水的分界面上,其临界角为。对声波而言,折射率较高的介质是。2. 2.一薄透镜由折射率为1.5的玻璃制成,将此薄透镜放在折射率为 4/3的水中,那么此透镜的焦距数值就变成原来在空气中焦距数值的倍。3. 3.一点光源位于水面下20cm处,光从水中出射,水的折射率为 4/3,那么在水面上形成的最大园的直径为 m。4. 4 .棱镜的顶角为a,测得入射平行光单色光的最小偏向角为D,那么棱镜材料的折射率n=。5. 5.光通过ABC光路所需要的时间 t= 10-8S,AB段为真空,且A

37、B=1m,BC段为水,其折射率 为4/3,贝A、A、光路ABC的光程为 _ m B、BC段的光程为mC、BC两点间的距离为 m D、光通过BC段所需的时间为_ SE、波长入=6000A的单色光通过ABC时C、A两点间的相位差 © c © a=。6. 6.杨氏双缝干预实验中,双缝间距 d=0.50mm,光源波长入=0.50um,光 源离双缝距离a=20cm,双缝离观察屏距离L=200cm,屏上亮或暗 条纹间距厶x=。为保证干预条纹可见度 V不小于0.9,要求光源宽度b<。7. 7.牛顿环装置用波长为5500A的单色光垂直照射,如果第五个暗环的 半径是1.414厘米,第8

38、5个暗环的半径是1.871厘米,那么该装置中的平 凸透镜的曲率半径是米,假设该透镜直径是4厘米,那么理论计算可产生园干预条纹数约为 。8. 在一平面衍射光栅上至少要刻条线,方能使它刚好分辨第一级光 谱中的钠双线入1=5890A,入2=5896A。9. 某菲涅耳波带片直径为1cm,其上会有半波带数为50,此波带片的焦 距是米。设入=5000A10. 今有三缝、五缝衍射屏各一个,它们有相同的缝宽a和不透光局部宽 度b,各自进行夫琅和费衍射,它们的零级衍射主极大光强之比a b _ 3为;假设 a 2,贝U它们有“缺级的级次分别为三缝,五缝。11. 将两个偏振片布置为起偏器和检偏器,它们的透振方向之间

39、的夹角为 30°,今以强度为I0的自然光正入射起偏器,那么透过检偏器的光强为。江Ez 二 Eg cos t - kx -12.12. 一束光沿x轴传播,其电矢量为E厂Eocos,t - kx ;2 ;那么该光束的偏振状态应为。13. 入射强度为I0的给定能量的光子束经过厚度为 d的铅板后,强度减为10/2,假设铅板的厚度增加到3d,它的强度减为 。14. 当单色光照射到金属外表产生光电效应时,金属的逸出电压为U0,那么这种单色光的波长一定要满足的条件是。15. 绝对黑体的吸收系数为16. 慧星在空中形成扫帚形状的原因是。、计算题:1. 1. 一个玻璃球折射率为n,半径为R,置于空气中

40、,问:物在无穷远时, 经过球折射后成像在何处?物在球关 2R处时像在何处?如果物体 是个指向球面的小箭头,那么在的条件下,像的性质如何?像箭头指向 如何?2. 2沿着与肥皂法线成45°角的方向观察时,膜呈绿色 入=5000A,设肥皂膜 的折射率为1.33,求肥皂膜的最薄厚度;如改为垂直观察,膜呈何 种颜色?3. 3.以入i=5000A和入2=6000A的两单色光同时垂直射至某光栅,实验发现 除零级外,它们的谱线第三级重迭时在 9 =30°的方向上,求此光栅的 光栅常数 d=?4. 4.在两个偏振化方向相平行的两偏振片之间,与偏片外表相平行地插入一块厚为0.01mm的方解石晶

41、片晶片光轴方向与偏振化方向成 9 =45。角由此可见光波长 入=4.0X 10-47.6xi0-4mm照射 时,求哪种波长的光被阻止?设晶片对各种波长的可见光均有none=0.172光学试题八、选择与填空:1.1.光线从折射率为1.4的稠密液体射向该液体和空气的分界面,入射角的正弦值为0.8,那么有:A、出射线的折射角的正弦将大于0.8 B、光线将内反射C、出射线的折射角的正弦将大于 0.8 D、光线将全部吸收2. 2在空气中频率为5X1014Hz的单色光进入某种透明介质后波长变为4000A,那么此介质的折射率为 ,光在介质内的频率为3. 3.当用曲率半径不等的一双凸薄透镜在同种介质中对一实物

42、成像章,假设先后使透镜两面向物物距不变两次成像大小 ,位置4. 4.显微镜物镜的垂轴放大率为 45倍,目镜的视角放大率为10倍,目镜的线视均为1.5mm,那么显微镜的放大倍数为 _倍,显微镜的线视均为,目镜焦距为。5. 5.面镜子失落在水深30cm的水桶底部,人眼在离水面15cm处向下俯视桶底的镜子,看到镜子里眼睛的像,它离人眼的距离为cm。6. 6.有一缝宽b=2X 10-2cm,二缝对应点间距离 d=0.1cm的双缝装置,当单色平行光正入射于双缝时,那么在双缝后一凸透镜的后焦面上能观测到第一级衍射极小值内有 条亮度。7. 7.设在透明无色平板玻璃上有厚度均匀的油膜,其折射率为n,当用复色

43、光斜入射到膜上,入射角为I时,看到膜的反射光呈现波长为 入,的颜色,那么膜的最小厚度h=,此时膜最小厚度的透视光所呈现 颜色的最短波长为入2,且入2=。8. 8.用劈尖的等厚干预条纹可以测量微波角度,现有薄玻璃劈尖对此劈尖垂 直照射波长为5890A的黄光,测得相邻暗条纹间的距离为 0.25mm,已知玻璃的折射率为1.52,此玻璃劈尖的劈尖角等于 9. 9.图下方检测透镜曲率的干预装置,用波长为入的单色光垂直照射,干预花样如图的上方所示,那么透镜下外表与模具间所隙厚度不超过2A、3 入 B、3 入 C、6 入 D、12 入10. 在一平面衍射光栅上至少要刻 条线,方能刚好分辨第一级光谱中的钠双线

44、入i=5890A,入2=5896A 。11. 用波长为5890A的单色光垂直照射一光栅,其第二十级谱线在30°衍射角位置上,那么该光栅在1cm内的缝数为12. 光线由折射率为ni的媒质入射到折射率为n2的媒质,布儒斯特角ip满 足:A . sin ip= ni/ npB、sin ip= n2/ niC、tg ip= ni/ npD tgip= n2/ ni13仅用检偏器观察一束光时,强度有一最大但无消光位置,在检偏器前置一 4片,使其光轴与上述强度为最大的位置平行,通过检偏器观 察时有一消光位置,这束光是:A、局部偏振光 B、椭园偏振光 C、线偏振光D、园偏振光14.随着辐射黑体温度

45、的升高,对应于最大单色光发射本领的波长将:A. A.向长波方向移动B. B.向短波方向移动C, 先向长波方向,后向短波方向移动D先向短波方向,后向长短方向移动15.要使金属发生光电效应,那么应:A、尽可能增大入射光的强度B、选用波长较红限波长更短的光波为入射光C、选用波长较红限波长更长的光波为入射光波、计算题:1. 一平凹薄透镜,由折射率为1.50的玻璃制成,其凹面的曲率半径为10cm ,位于空气中,求它的焦距和光焦度,如果将此透镜放在水中,水的折射率为4/3,问透镜焦距数值变为原来在空气中焦距的多少倍?自一透镜射出的光向M点会聚如 图所示,在M点的左方放一厚度 为t的平行平面玻璃,折射率为

46、1.50,玻璃垂直于水平轴,那么光线 会聚于M点,即M点沿水平轴 移至M点,玻璃左边一面距1M点为6cm, MM为8 cm,求玻璃的厚度。2. 2.将焦距为f的透镜对半切开后得到两片半透镜 L 1和L 2,安排如下图, S为波长工为入的单色点光源,由S发出的光波经L 1、L 2后分别得平面 波和球面波,在球面波和平面波迭加区放置观察屏P,其上出现一组同心园环干预条纹,试导出:第k级亮环半径的表示式;相邻两亮环间距的表示式;讲座当屏P向右移动时干预条纹有何变化?3. 3.用橙黄色的平行光垂直照射到宽度 a=0.6毫米的单缝上,在缝后放置一 个焦距f=40.0厘米的凸透镜,那么在屏上形成衍射条纹,

47、假设在屏上离中央 明纹为1.4毫米处的P点为一明条纹,求:入射光线的波长; P点的 条纹级数;从P点来看,对该光波而言,狭缝处的波阵面可分成几个波带?橙黄色光的波长约为 6000A6500A4. 4.方解石晶体的寻常光0光,及非常光e光的折射率分别为 ni=1.658, ne=1.486 对入 =5893A而言今将该晶体做成薄片,且外表与光轴平行,用波长入=5893A的单色光平面偏振光正入射,光的振动方向与光轴所成的角 a =45°,假设出射光是园偏振光,贝这晶片的最小厚度应当是多少?这园偏振光是左旋还是右旋?为什么?光学试题九、选择与填空:141. 1 在空气中频率为5X10 Hz

48、的单色光,进入某种透明介质后,波长变为000A,那么此介质的折射率为 ,光在介质内的频率为传播速度为。2. 2光束由介质U射向介质I,在界面上发生全反射,那么光在介质I、U中 的传播速度V1和V2的大小为:A、V1> V2C、 V1=V2B、V2> V1D无法判别V1、V2的大小3. 3照相机的透镜往往采用两个薄透镜胶合而成,一个是焦距为10cm的凸透镜另一个是焦距为15cm的凹透镜,那么这一透镜组的焦距为:A、5cmB、6cmC、20cmD、30cm4、孔径相同的微波望远镜和光学望远镜比拟,前者的分辨本领小的原因是: A、星体发出的微波能量比可见光能量弱B、微波更易被大气所吸收C

49、、 微波波长比光波波长长D、大气对微波的折射率较小5. 5. 一束波长为入的单色光从空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上,要使反射光线得到增加,薄膜的厚度应为:A、 4B、 4nC、不等距离的同心园环2D、2n6. 6.牛顿环实验装置是用一平凸透镜放在一 平板玻璃上,中间夹层是空气,用平行 单色光从上向下照射,并从下向上观 察,看到许多明暗相间的同心园环,这 些园环的特点是:A,接触点C是明的,明暗条纹是 等距离的同心园环B、B、接触点C是明的,明暗条纹是C、接触点C是暗的,明暗条纹是等距离的同心园环D、接触点C是暗的,明暗条纹是不等距离的同心园环7. 在迈克耳逊干预仪中观察钠黄光时,如果连续

50、移动干预仪的可动反射镜以使光段差增加所观察到的等倾干预园环将不断从中央产生向外扩大,并且干预图样的可见度从最大 到最小,又从最小到最大周期性变化,当可见度变化一个周期时,从中央产生的干预明园环数最接近 于:A、245 B、490C、980D、I9608. 8 光束通过衍射光栅构成夫琅和费衍射,当光栅在光栅所在平面上沿刻 线的垂直方向上作微小移动,那么衍射图样:A、A、作与光栅移动方向相同方向的移动B、B、作与光栅移动方向相反方向的移动C、C、中心不变,衍射图样变化 D、没有变化9. 9.试向长度为10cm, 2000线/cm的平面衍射光栅能够分辨5000A的第一 级光谱中邻近的两谱线的间隔近似

51、的为:A、0.0025AB、0.025A C、0.25AD、2.5A10. 将自然光入射到两上主截面互成 60°角的尼科耳棱镜上,可得一偏振光假设在两个尼科耳之间再放一偏振片,使其透振方向和两尼科耳的主截面各成30°角,不计光的吸收损失,放入偏振片前,入射光强与出 射光强之比为,放入偏振片前后,两次出射光强的比为 。11. 一束光沿x轴传播,其电矢量为E厂E°c°s t-kx(江、Ez = E0 cos t -kx -I2丿那么该光束是:A、线偏振光 B、左旋园偏振光C、右旋园偏振光 D、椭园偏振光12晴朗的天空所以呈浅兰色,清晨日出或黄昏日晚日落的晨曦

52、和晚霞呈现 红色,其原因为:A、太阳光被大气所吸收B、太阳光被大气所色散C、太阳光被大气所偏振D、太阳光被大气所散射13在光电效应中,当频率为 3X 1015Hz的单色光照射在脱出功 A为4.0ev的 金属外表时,金属中逸出的光电子的最大速度为:23A、1.72X 10 m/sB、1.98X 10 m/s46C、1.72X 10 m/sD、1.72X 10 m/s14. 波长为0.710A的x射线投射到石墨上,在与入射方向成 45。角处观察 到康普顿散射的波长为:A、0.071AB、0.071A C、0.703AD、0.717A15. 将折射率为m=1.50的有机玻璃浸没在油中,而油的折射率为

53、n2 =1.10,那么临界角ic为:A、sin-1 (1.10/1.50)B、1.10/1.50C、1.50/1.10D cos-1 (1.10/1.50)】、计算题:1. 1. 一个实物放在曲率半径为 R的凹面镜前的什么地方才能得到放大率为4倍的实像;得到放大率为4倍的虚像;2. 2将焦距为f'勺透镜对半切开后得到两片半透镜 Li和L2,安排如下图, S为波长为入的单色点光源,由S发出的光波经Li、L2后分别得平面波 和球面波,在该两光波重迭区放置观察屏,其上出现一组同心园环干预 条纹,试导出:第k级亮环半径的表达式;相邻两亮环间距的表达 式;讲座当屏P向右移动时干预条纹有何变化。3

54、. 3由紫光入=4000?和红光入=7500 ?两种波长所组成的平等光垂直照射在一个平面透射光栅 上,该光栅常数为0.001厘米,用焦距为2米的透镜,把谱线会聚在它的焦平面上,试估计第一级红线与第二级紫线 在焦平面上的距离。4. 4.怎样用偏振片与4波片来产生园偏振光?单色平行的自然光垂直地入扎射至一透明物P上,透过光又垂直地射到一 4波片Q上,其透射光在P和Q无论怎样绕平行于光线的 00轴旋转时,总能通过旋转尼科耳棱镜N得到一完全消光的位置,问:Q的入射光是什么光?透明物P为何物?ONO光学试题十 光学试题十答案.doc、选择与填空:1.1 .焦距为4cm的薄凸透镜用作放大镜,假设物置于透镜前 3cm处,那么它的横向放大率为:A、3 B、4C、6D、122. 2.将折射率为n=1.50的玻璃制成的薄凸透镜完全浸入折射率为 n' =4/的水 中时,透镜的焦距f与该透镜在空气中的焦距fo之比为:A、4: 3 B、3: 2C、1.5: 1.3D、4: 13. 3.声波在空气中的速度为330ms1,而在水中为1320 ms-1,那么当声波入射到空气和水的分界面上时其临界

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