1202(3)“物理光学”期中考试试题(答案)

„„„„„„„线„„„„„封„„„„„密„„二、简述题（每题5分，共25分）1.自然界因何而五彩缤纷？试用所学的光学知识解释之。原因：颜色（考试形式：闭卷，考试时间：100分钟）……3分一二三四五六七号学颜色：..….2分识解释之。一、填空题（每题3分，共21分）2分1．已知为波长600nm的单色光波在真空中的传播速度为3.0x10m/s，其频率为8名姓510Hzx；在折射为1.5的透明介质中传播速度v为2.0x10m/s8，频率为145x10Hz，波长为400nm；(2)3分14„2.一平面单色光波的圆频率为ω、波矢为，其在真空中的光场E用三角函数表示为„kEEcos(krt)EEexpikrt)„线„„„„„封„„„„„密„„„„„„„00率为ω、波矢为k，其在真空中的光场E用三角函数表示为EEr()cos(krt)1复数表示为EErikrt；exp()3、何谓“半波损失”？产生“半波损失”的条件是什么？1级班3.一光波的波长为500nm，其传播方向与x轴的夹角为30，与y轴的夹角为60，则其00“3分条件：（2…………2分901.732x10m、x10m、0；与z轴的夹角为，其空间频率分别为6-16-104)；、和出现此现象要求的条件是定；4．用白光光源进行双缝实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色的滤光、等三种，杨氏双5．在实验室中获得相干光波的方法有、片遮盖另一条缝，在光波的叠加区域内有无干涉条纹？为什么？缝干涉属于，迈克耳孙干涉属于；而变化，这称为光6.光在介质中的传播速度真空中的速度，且随无。…………1分，反常色散特点院学的色散现象。正常色散特点不同，……2)……2)和；7．光源影响干涉条纹对比度的因素有、第1页，共3页„„„„„„„线„„„„„封„„„„„密„„„„„线E„„„„„封„„„„„密„„„„„„„5.何谓“全反射”？发生全反射的条件是什么？B(kE)……2分1v1.c.c14(kEj)165Ei20yyzz2条件：(1)……1分.3cos[(t)i.3cos[(t)i2142140.c20cn(2)sin……2分12nc1号学2.(8分)一束光入射到空气和火石玻璃(折射率为1.732)界面，问在什么角度下入射恰可三、计算题（共54分）使得反射光为线偏振光？此偏振光的光矢量方向如何？1.(12分)一个平面电磁波的在某介质传播时，其电场可以表示为：解：由布儒斯特定律可得：zE,E2cos[10(t)],E0nsinnsin,90，时(3分)14065c2xyz1B22B2反射光为线偏振光。故入射角为求：(1)该电场波的振幅、频率、波长和原点的初相位；(2)该介质的折射率；narctanarctan(1.732)60(2分)20n名姓B1(3)该电场波的传播方向和电矢量的振动方向；.(4)该电磁波的磁场表达式。此偏振光的光矢量方向：垂直入射面(3分)2.(10分)把厚度为6m5级亮条纹所在的位置变为中央亮条纹，试求插入的玻璃片的折射率。已知光的波长为600nm。z0,E2cos[(t)E00.c2xyzP点而言到SS12Pz11与标准式EA(t)]进行对比，可得级班rr5v0………3分212插玻璃后，P点变为中央亮纹，P点到S、2141(1)(4分A2NC，频率1.0114S的光程为02r[(rd)]03分21v.c波长m1.m原点的初相位6n(rr)d15d11.0102021n56m11.5cc4分(2)(2分)介质的折射率n..c(3)(3分)该电场波的传播方向为z轴正方向，电矢量的振动方向为y轴向院学1(4)(3分)由B(kE)可得磁场的表达式为v0第2页，共3页„„4.(10分)波长为400—760nm的可见光正入射到一块厚度为1.2x10-6m、折射率为1.5„„„5.(14分)(如图3.1)，上面一块玻璃的折射率为1.45，下面一块为1.62。在空气中，沿垂直于玻璃片表面的方向看去，看到相邻两条暗纹间距为1.4mm，已知玻璃片长20cm，纸厚0.04mm1）求光2）若将整个劈放入折射率为1.52的杉木油中，则条纹的间距变为多少？（3）定性说明当劈浸入油后干涉条纹将如何变化？的薄玻璃片上，试问从玻璃片反射的光中哪些波长的光最强？解：反射光中能看到的应是干涉相长的光，……1光由空气正入射玻璃，反射过程中有半波损失分……1分由干涉相长条件：22k，可得……2分号学22解：程差λ/24波长：，又2k1故：5.2k9.5，k79……2分分图3-1反射光中能看到的光的波长为：……42nd2(2m1)2……3分04nd7200nm654nmd2n名姓261116704nd7200l(20cm0.04mm)dnm554nm27113(0.04mm20cm)2l0.56m……3分4nd7200nm480nm2811584nd7200nm424nm