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大学物理光学试题大学物理光学试题大学物理光学试题*

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****中国大海大学命题专用纸〔首页〕****

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****************2006-2007学年第2学期试题名称:光学〔B〕共4页第1页专业年级学号姓名授课教师分数一、选择题〔每题3分,共21分〕1.在真空中波长为?的单色光,在折射率为n的透明介质中从A沿某路径流传到B,假设A、B两点相位差为3?,那么此路径AB的光程为************(A)?λ.(B)(C)n?λ.(D)3?λ.[]n2.等倾干预把戏和牛顿环干预把戏干预级次的分布是:(A)等倾干预,干预级向外递加,牛顿环干预级向外递减;(B)等倾干预,干预级向外递减,牛顿环干预级向外递加;***(C)等倾干预和牛顿环干预级向外都是递加;*(D)等倾干预和牛顿环干预级向外都是递减。*[]*3.夫琅和费单缝衍射中,在第三级暗纹处,狭缝中心与边缘光辉的位相差为:〔A2B3C4D〕π〔〕π〔〕π〔〕π**[]*4.某人戴上光焦度为+2D的眼镜后,近点更正到眼前25cm处,原来的近点在眼前多少厘米**处?*****〔A〕17cm(B)100cm(C)50cm(D)75cm**[]*5.显微镜的物镜和目镜的象方焦距分别为f0和fe,欲增大显微镜的放大本领,须使:****〔A〕f很短,fe很长;〔B〕f0很长,fe很短;0**〔C〕f、fe均很长;〔D〕f0、fe很短。[]0c,Ve是e光的什么速度?neVe**6.单轴晶体对e光的主折射率******〔A〕在晶体内任意方向的流传速度〔B〕在与晶体光轴成45度角方向的流传速度**〔C〕沿着晶体光轴方向的流传速度线〔D〕在垂直于晶体光轴方向的流传速度**[]******7.在康普顿散射中,波长的改变量:〔A〕与入射x射线的波长有关〔B〕与被散射的物质结构有关〔C〕与被散射的物质结构有关〔D〕与散射方向有关**[]***二、填空题:〔每题3分,共24分〕***1.用波长为的单色光照射杨氏双缝,如用折射率为的透明薄片覆盖下缝,订发现原来第五条亮纹移至中央零级处,那么该透明片的厚度为____________。*******************装**授课教师命题教师或命题负责人签字院系负责人签字年代日中国大海大学命题专用纸2006-2007学年第2学期试题名称:光学〔B〕共4页第2页2.在菲涅耳园孔衍射中,入射光的强度为I0,在轴上一点P点恰好作出一个半波带,该点的光强为______________。3.将开普勒型天文望远镜倒过来可作激光扩整装置.设有一个这种种类望远镜,其物镜焦距为30cm,目镜焦距为cm,那么它能使激光束〔看作平行光束〕的直径扩大__________倍.

4.在两正交偏振片之间插入第三个偏振片,光强为I0的自然光经过该系统的最大光强度为_______________。5.画出五缝的夫琅和费衍射把戏。设缝宽6.空气中薄透镜的焦点,作出物点为b,相邻缝间距为d,d=4b。P的像。PF/OF7.偏振光以布儒斯特角入射到透明介质表8.作出方解石晶体内o光和e光的明介质表面上,画出反射光和折射光的波面和流传方向。方向及偏振态。三、简答题〔共15分〕n1<n2ip1.光的干预现象和衍射现象有何不相同?如何讲解光的衍射现象?他的理论依照是什么?(4分)2.简述瑞利判据。(3分)n1n2*

**中国大海大学命题专用纸**22006-2007学年第2学期试题名称:光学〔B〕共4页第3页***

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*3.举例说明光的波粒二象性。((4分)4.有人说:“光的强度越大,光子的能量就越大.〞对吗?为什么?(4分)四、计算题〔每题10分,共40分〕1.用波长为500nm(1nm=10-9m)的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃组成的空气劈形膜上.在观察反射光的干预现象中,距劈形膜棱边l=cm的A处是从棱边算起的第四条暗条纹中心.(1)求此空气劈形膜的劈尖角;(2)改用600nm的单色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干预条纹,A处是明条纹还是暗条纹?2.钠黄光是由波长1=nm和2=nm(1nm=10条缝的光栅作光谱实验〔入射光垂直于光栅〕.-9m)的两条谱线组成,现在用每毫米500(1)求在第一级光谱中,这两条谱线的偏转角度和它们的差;(2)假设光栅宽度为L=10cm,求在第一级光谱中波长为600nm正好能分辨的两条谱线的波长差.中国大海大学命题专用纸〔附页3〕2006-2007学年第2学期试题名称:光学〔B〕共4页第4页3.汇聚透镜在屏上形成清楚的比原物大二倍的实象,物体到透镜的距离比透镜的焦距大6cm,求透镜到象屏的距离。4.在两个偏振化方向正交的偏振片P1、P2之间平行于偏振片插入一块晶片,晶片光轴平行于晶面,以以下图.一单色自然光垂直入射于P1,若是晶片厚度是楔形的,那么从P2右侧可观察到明暗相间的干预条纹.试解析说明这一现象。2006-2007_2光学B卷答案一、选择题〔每题3分,共21分〕1.A二、填空题〔每题3分,共24分〕1.5×10-3mm2.4I03.204.I0/8’FPF5.6.n1<n2●●●ipn1n27.8.三、简答题〔共15分〕1.答:干预是光束之间的有关叠加,这些光束是有限条,或诚然有无量多条,但是光束之间是失散的、不连续的、可数的;衍射是连续分布的无量多个点光源〔次波中心〕发出的光波的有关叠加。产生衍射的条件是:阻挡物或〔夹缝〕小孔的尺寸可以与光的波长相等甚至比光的波长还要小。〔3分〕无论是衍射还是干预,光波在相遇点都是振动的叠加,都依照惠更斯-菲涅耳原理。〔1分〕2.答:瑞利判据0.61nsin,该判听闻明,当且仅当物体上两点之间的距离大于不等式右侧所规定的量时,才被看作是分开的两点。这个量与入射光波长、物方折射率n以及显微物镜的半孔径角有关。平时n<2,sin( )<1,所以可分辨的距离一般不小于l/2。〔3分〕3.答:光电效应,康普顿效应表达了光的粒子性和颠簸性。(4分)4.答:不对,光的强度越大说明包含的光子数越多,单个光子的能量在波长确定的情况下是不变的,因为光子的能量由公式E=h确定,h为普朗克常数,为光波频率。〔4分〕四、计算题〔每题10分,共40分〕1.解:(1)棱边处是第一条暗纹中心,在膜厚度为e2=12处是第二条暗纹中心,依此可知第四条暗32纹中心处,即A处膜厚度e4=∴e/l3/2l-54=×10(2)由上问可知A处膜厚为e4=3×500/2nm=750nmrad(5分)对于'=600nm的光,连同附加光程差,在A处两反射光的光程差为112e4,它与波长之比为2e4/3.0.所以A处是明纹(5分)222.解:(1)应用光栅公式(ab)sin116589500101sin(1分)1ab11=17°′(1分)6589.6500102sin(1分)2ab12=17°′(1分)=17°′-17°′=1′(1分)L4(2分)N100×500=5×10

(2)该光栅的总缝数ab那么该光栅的第一级光谱中波长=600nm处正好能分辨的谱线波长差为N5600104nm=nm(3分)3.解:由题意2,(6)s1f(2分)1s2(2分)(f6)1s1(f6)1f(2分)解得f’=12cm,s’=36cm(4分)4.答:设晶片光轴与P1的偏振化方向间夹角为,以以下图.单色光经过P1后,成为沿N1N1方向振动的线偏振光,假设其振幅为A.经过晶片后,分解为振幅分别为A1o和A1e的振动方向互相垂直的偏振光:晶片厚度为l时,其相位差为2l|(non)|(2分)e这两束偏振光的光振动只有在偏振化方向N2N的重量得以经过P2,所以出射光振幅各为:2A2oAocos

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