2010-2011学年A试题答案

山东师范大学2010-2011学年第一学期期末考试试题答案(共100分)、单项选择题：(本题共10小题，每小题2分，共20分)【A】1.水平放置的桌面上方有一盏灯(可视为各向同性点光源)，灯与桌面的距离为Im,在灯正下方桌面上A点的照度为lOOLxo在桌面上距A点Im处的B点照度为：A.25Lx；B.50V2Lx；C.75*2Lx；D.1002Lx。【D】2.显微镜用波长为250nm的紫外光照射比用波长为500nm的可见光照射时，其分辨本领增大了多少倍？A.2.5倍；B.2.0倍；C.1.5倍；D.1.0倍。【C】3.主光轴上角放大率为+1的一对共巍点称为：A.主点；B.焦点；C.节点；D基点。【B】4.一衍射光栅的光栅常数为5.1x103mm,当波长为600nm的单色光垂直入射时，光屏上能观察到的主极大的最高级次是：A.9；B.8；C.7；D.4o【C]5.光强为I的自然光相继通过偏振片P1>P,、P]后光强为匕/8,已知P1±P.则心、间夹角为：A.0°；B.30°；C.45°；D.90°【D】6.在真空中行进的单色自然光以布儒斯特角1=57。入射到平板玻璃上，下列叙述中，哪一种是不正确的？A.入射角的正切等于玻璃板的折射率；B.反射线和折射线的夹角为90°；C.折射光为部分偏振光；D.反射光的电矢量的振动面平行于入射面【A】7.在迈克耳孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为〃，厚度为d的透明薄片，放入后,这条光路的光程改变了A.2(n~l)d.B.2nd.C.2(n~l)g/2.D.(nl)d.[A]8.为了使一束平面偏振光的振动面旋转90°,可让该光束穿过一个下列器件：A.1/2波片;B.1/4波片；C.尼科尔棱镜；A.1/2波片;【D】9.晴朗的天空所以呈浅蓝色，清晨日出或傍晚日落的晨曦和晚霞呈现红色，其原因是因为：A.太阳光被大气所吸收；B.太阳光被大气所色散；C.太阳光被大气偏振；D.太阳光被大气散射。【C]10.汽车两前灯间距为1.2米，发出中心波长为500纳米的光，人眼瞳孔在夜间时的直径为5毫米，则该人刚能分辨该两灯的最远距离大约是多少千米（）A.1；B.3；C.10；D.30o二、填空题：（本题共10小题，每小题2分，共20分）孔径光阑的定义是—对成像光束的孔径有效地起限制作用的那个光阑。O光程的物理意义是o拟制一个3X的简易开普勒型望远镜，已知物镜的焦距为50cm.则目镜的焦距为一50/3cm一。光栅形成的光谱线随波长而展开是由—衍射一造成的。而玻璃棱镜的色散是由玻璃材料的折射率随波长变化造成的。用单色光观察牛顿环，测得某一暗环直径为3mm，它夕卜面第五个暗环直径为4.60mm，平凸透镜半径为1.03m,则此单色光的波长为X='【顷—*=590nm。mR自然光经过一1/4波片后的出射光为自然光，圆偏振光经过一1/4波片后的出射光为—线偏振光。在一光学元件的玻璃（折射率〃3=15）表面上镀一层厚度为d、折射率为r=138的氟化镁薄膜，为了使入射白光中对人眼最敏感的黄绿光（人=550nm）反射最小，薄膜的最小厚度是。X550nmd===100（nm）=0.1（|im）min4n4x1.382光学仪器的最小分辨极限角，与所用光波的波长成正比关系。物质的色散分_正常色散_和—反常色散。请写出两个激光器发出的激光束的持点高亮度、单色性好、方向性好、（相干性好）。P=PP=七.％12ss12可见，成的是缩小、20x(-6)

(-20)x(-16)倒立的虚像。-0.4.(15分)置于空气中的凸透镜乙和凹透镜乙的焦距均为10cm,L在乙的右方35cmP=PP=七.％12ss12可见，成的是缩小、20x(-6)

(-20)x(-16)倒立的虚像。-0.4小物，试求其像的最后位置及性质，并作出光路图。解：由题意知，s=-20cm,/=10cm,广=—10cm

112由公式一一一=—,对L成像，得S'S广1111111/曰，——=—待s=20cms'-201011对乙，N作为物对乙成像—-—=—,S=-(35-20)=-15212s'sf2222111饵，〃——=待S=—6cm-15-1022所以像最后位于L左侧6cm处。横向放大率：2利用牛顿公式计算：x=s-f=-10cm111由牛顿公式，得：=~102=10cm-25cm1x-10

-25cmX=-[35+f-(%+厂)]=—(35+10—20)=TOC\o"1-5"\h\z2211,广2-1Q2x=-2==4cm2x-252得横向放大率：CCC104P=PP=(-—)()=-0.41210-10四.（12分）杨氏双缝实验装置中，双缝相距0.5mm接受屏距双缝Im,点光源距双缝30cm,它发射A=500nm的单色光，试求：（1）屏上干涉条纹的宽度；（2）若点光源发出的光波为500±2.5nm范围内的准单色光，求屏上能看到的干涉极大的最高级次；（3）若光源具有一定的宽度，屏上干涉条纹消失时，它的临界宽度是多少？五.（16分）波长为600nm的单色光正入射到一平面透射光栅上，有两个相邻的主最大分别出现在sin气=。龙和sin%=0.3处，第四级缺级。(1)试求光栅常量;(2)试求光栅的缝可能的最小宽度;(1)试求光栅常量;(2)试求光栅的缝可能的最小宽度;(3)(4)解:⑴（4分）光栅方程为dsin°!=J1dsin0(3)(4)解:⑴（4分）光栅方程为dsin°!=J1dsin0=(j+1)X2sin9j+10.32"sin90.2j=22x600sin00.2=6000nm=6x10~3mm即光栅常量为6XI。-3sin00.2（2）（4分）由第四级缺级,b=—=1.5x10-3mm得4即光栅上缝的最小宽度为1.5x10-3mm⑶（4分）根据平行光倾斜入射时的光栅方程』（sm±sin°0）=jW=O，±l，±2,），可同样，取sin9⑸（4分）根据光栅缝数（2）（4分）由第四级缺级,同样，取sin9⑸（4分）根据光栅缝数d(sin0+sin0)j=广膈=3。。=1,AXjN，得即能实际观测到第14级的光谱线.589.3x10-9=491AX-j0.6x109x2故光栅长度至少应取：L=Nd=491x6xl0-3=2.946mm六.（9分）一束汞绿光以60。角入射到磷酸二氢钾（KDP）晶体表面，晶体的n=1.512,n=1.470o设光轴与晶面oe平行，并垂直于入射面，试求：（1）晶体中。光、e光的折射角分别是多少？（2）用惠更斯作图法画出晶体中。光、e光的传播方向并标出振动方向。此种情况下，e光也遵从折射定律。用折射定律求出晶体中寻常光线和非常光线的折射角,并用惠更斯作图法求。，。光的出射方向，标出振动方向七.（8分）.一块厚度为0.025mm的方解石晶体，若认为其（n-n）对各波长均为1.658-1.486=0.172,将这块晶片插oe在两个透光方向平行的偏振片之间，晶片光轴与偏振片透光方