光学试卷及答案

精品文档<光学期终试卷(一)班级

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成绩一.选题(每小题分,25分每小题只有一个正确答案)1.下说法正确的是薄的凸透镜对入射光线一定是会聚;薄的凹透镜对入射光线一定是发散的入射光的发散或会聚程度对厚凸、凹透镜的光焦度有影响厚凸、凹透镜对入射光线可能是会聚,可能是发散的2.光一种介质进入另一种质,发生变化的是A.频;B.波C.度;传方向3.在涅尔双面镜干涉实验,少条纹间距的方法有A.增入射光的波;B.增接收屏与镜的距离C.增大两平面镜的夹角;D.小光源与双面镜交线的距离4.白光正入射到空气中的一厚度为3800埃的肥皂水膜上水正面呈现什么颜色(肥皂水的折射率为1.337)A.红紫色C.色D.青色5.光光谱谱线的半角宽度θ与列哪项无?A.谱的衍射角C.光栅常数

光的级次光栅的总缝数6.光由量子组成,光电效应所显示的那样已发现光电流依赖一于A.入光的颜色

入光的频率C.仅仅入射光的强射光的强度与颜色7.球波自由传播,个波面上各次波源在空间某点的合振动之振幅等于第一个半波带在点生的振动之振幅的A.1/2倍B.1倍C.2倍倍8.天望远镜物镜的直径很,目的不是为了A.提入射光的光强提分辨本领C.能看到更大的像

能看到更清晰的像9.使检偏器观察一束光时,度有一最大但无消光位在检偏器前置一波片,其光轴与上述强度最大的位置平通过检偏器观察时有一消位,束光:A.平偏振光C.部分偏振光

椭偏振光圆偏振光和平面偏振光的混合10.关于单轴晶体下列哪种描述是正确A.负体VV,n0e0

eB.晶体,VV0C.负晶体,VVn.n0D.正晶体,VVnn0e

eee精品文档68-168-1精品文档二.填空每小题2分共20分从一狭缝射出的单色光经过两个平行狭缝而照射到远的幕上若此两狭缝相距为0.2mm,幕上所产生的干涉条纹中两相邻亮纹距离为3.60mm则单色光的波长为①mm在迈克尔逊干涉仪的一条光路中放折射率为厚度为d的明介质片放入后两束光的光程差改变量为②用镜头焦距为50mm相机拍摄月球照已知月球的直径为×10离地球距离为3.8则底片上月球像的直径为③一焦为的凹透镜,安在半径为折射率为1.5平透镜前面120mm处,则系统的有效焦距为④波长为500nm的色光垂直照射到宽为0.25mm的单缝上单缝右面置一凸透镜以观察衍射条纹,如果幕上中央条纹两旁第三个暗条纹间的距离为3mm,则其透镜的焦距为⑤当圆孔中露出个半波带时衍射场中心强度与自由传播时强度之比为⑥7.已某玻璃的折射率为当入射角为布儒斯特角,其表面反射率为⑦8.两科尔棱镜主截面间的角由3045射光强将由原的I变为⑧人眼观察远处物体时刚好能被人眼分辨的两物点对瞳孔心的张,为人眼的最小分辨角若瞳孔的直径为光空中的波长λ,n为人眼玻璃状液的折射率,人眼的最小分辨角为⑨一玻璃管长3.50m,贮标准大气压下的某种气,这种气体在此条件下的吸收系数为0.1650m则射光强度的百分比为⑩三.试用作图法找像位置和大(5分)Q

H’H

F’F’H

H’F

四.论述题10分试论述产生干涉的条五.计算题每分共40分一透镜的焦距f毫其焦点之的距离为毫米若:物点置于光轴上物方焦点左方20毫处;(b)物置于光轴上物方焦点右方20毫处,问两种情况下象的位置各在何如所,平透镜的曲率半径R=10米平玻璃板由两部分组成左右的折射率分别为=1.50和n=1.75.平透镜3

1与玻璃板接触点在这两部分平玻璃板相接之中充以折射率为nn3

4的若单色光垂直照,在射光中测得右边第j级条纹的半径=4毫,j+5级条纹的径r毫米,求边第j级亮条纹的半径jj+5用见(~400nm照射光栅,其朗和费衍射的一级光谱和二级谱是否重?精品文档精品文档二级和三级又怎如果不重叠,求整个光谱的角宽如重指重叠的波长范.有一厚为0.04毫的方解石晶,其轴平行于晶表面,将它插入正交尼科耳棱镜之且使光轴与第一尼科耳棱镜主截面成不等于90的任意角度.问可见光中哪些波长的光不能透过这一装置.已方解石的折射率n=1.4864.eo<光学期终试卷(二)一选择题每小题2.5分共25每小题只有一个正确答)1.两个光焦度.大零的薄透,在气中怎样组合时,能得到一个发散的共透镜组两透镜之间的距离d=0两透镜之间的距离d>(φφ)/(φ)C.两透镜之间的距离d<(φφ)/(φ)不能2.下列说法正确的是如体和像重,说明该光学系统一定存在一个反射光学元一个物体经一折射成像系,可以成像于物体所在位置上经一成像光学系统后物和像重,说明光路是可逆的一实物经光学系统后其像和物体重则必定是虚像3.两平行光的干涉条纹为直,大干涉条纹间距的方法有A.减光的波长;B.增大两行光的夹角C.改变接收屏的位置;减两平行光的夹角4.在杨氏双缝干涉实验如果光源缝慢慢张开则A.条间距减小;B.干涉条移动C.可见度下降D.干涉条没有变化在光栅夫朗和费衍射中,光栅在光栅平面内沿刻线的垂直方向上作很小移动时,衍射花样作与光栅移动方向相同的方向移动作与光栅移动方向相反的方向移动中心不变衍射花样变化没有变化随着绝对温度的升高,体的最大辐射能量将向波方向移动C.取决于周围环境波带片同普通透镜一样可以对物体成像

向波方向移动D.不受影响普透镜的焦距随波长的增大而增大，波带片的焦距随波长的增大而减少波片普通透镜的成像原理是相同的如两者的焦距相,则对同一物点其像点位置也相同同普通透镜一样,带片也具有从物点发出的各光线到像是等光程的用显微镜对物体作显微摄影用波长较短的光照射是因为波越分辨率越高波越,片越易感光C.波长越显微镜放大率越大D.上都不对精品文档7-17-1精品文档右旋圆偏振光垂直通过1/2波后其出射光的偏振态为线振;B.右旋圆偏振光C.左旋圆偏振;D.左旋椭圆偏振光10.关于晶体的主平下列说法正确的是e光平面一定在入射面内e光平面与光振动方向垂直O主平面与光动方向平行O主平面是光光轴所确定的平面二．填空题（每小题2分共20分）．如法布里珀干涉仪反射面之间的距离为用波长为500nm的绿光作实验,干涉图象的中心干涉级为①．在个折射率为的厚玻璃板,覆盖有一层折射率为的酮薄膜当长可变的平面光波垂直入射到薄膜上,发现波长为600nm的产生相消干而波长为的产相长干,则此薄膜的厚度为②nm．一小物体位于凹面镜镜顶左侧处凹镜的曲率半径为象的放大率为③．双透镜的折射率为1.5,两面之曲率半径为如其一面镀以水,使其成为凹面镜在距透镜处一光,线自左向,未镀银之面射入则其所成象在④处．一长为的面波垂直地照射到半径为的圆孔上,用与孔相距的屏截断衍射花,发现中心点出现⑤．单平行光垂直地入射到一缝距d为1.1297mm的缝上,缝后距其为D处的幕上测得两相邻亮条纹的距离x为0.5362mm,如果原现将幕移到后幕上相邻亮纹间的距离增Δx为则光波波长为⑥７．有厚度为，板间距离为1mm的尔盒放在正交的起偏器和检偏器之间，其中所盛液体的K为2.13

cm/V。以频率为HZ,峰值电压的高频电压加在克尔盒的极板,则当波长为546nm的线偏振光通过克尔盒时,每秒钟遮断次数为⑦８．强光束经一直径为2mm的光阑后射向月球,再加一个10

”的远镜扩束装置后再射向月,则两种情况下射在月球上的光斑后者⑧前(填大于,小于等于．某玻璃对不同波长的折射率在波长为400nm时折射率为；波为时，折射率为1.58,柯西公式的近视形式n=a+b/λ2适,此种玻璃在时色散率λ为⑨cm．利布儒斯特定律可以测不透明物质的折射率,今得某种不透明介质的偏角为折射率为⑩．三.试用作图法找像位置和大(5分Q精品文档00精品文档FF’P四论述题10分试论述干涉和衍射的区别与联,试用杨氏双缝干涉实验加以说.一.计算题每题10分共分空中双凹厚透镜的两个凹面半径r和r分为厘米和7厘米,沿轴的厚度12为米玻折射率n为求点和主平面位,一点位于焦点F其象点位置比耶对切透镜是由焦距为厘的薄会聚透镜从中间截取宽度为后下的两个半截对接构成在其x=3/2f处一度为的状光,发的光波长为缝上不同点所辐射的光是不相干在切透镜的另一侧米处置观察屏,试问当狭缝的宽度为多少,屏干涉条纹消?用一个每毫米有500条缝的衍射光栅观察钠光夫朗和费谱(问平行光(1)垂直入射和(2)以入射角30最能看到几级谱把一个棱角为劈,其光轴平行于棱,放置在正交的尼科耳棱镜间当的通过这个装置时产干.试计算相邻两条纹间距.已该波长入射时,石的折射率n=1.54.eo《光学》期终试卷（）一、选择题每小题2.5分共分每小题只有一个正确答案)一个置空气中的非对称薄透镜，在其光轴上产生一个点状物体的象点，如果将此透镜翻转过来（沿通过透镜中心且垂直于光轴的铅垂轴转过距将A不变B变大C．变小Ｄ．无法确定、下列说法正确的是（）．对单凸透镜光学系统来说射和出射光相互平行明入射光必经过凸透镜的光心；．入射光和出射光相互平行，说明其角放大率+1；．入射光和出射光相互平行，说明入射光必经过节点；．入射和出射光相互平行，说明入射光必经过主点。、利用迈克耳孙干涉仪获得等倾干涉条纹，增大干涉条纹的间距的方法有A增大效空气层的厚度hB．减小入射光的波长C.减等效空气层的厚度hD以上说法都不对、光强都为I的两列相干波发生相长干涉时，其光强度是0A2I0

B4I0

C．I0

．

I0、由太阳光在雨滴上的作用而产生虹的原因是A仅在反射B．仅在于折射精品文档

C．射和衍射1-1-精品文档D．射折射E．反射和干用单色做单缝衍射实验时，当缝的宽度比单色光的波长大很多时，观察不到衍射条纹，这是因为．零级条纹集中了太多的光，其它高级次极大不明显．光程差太大，以致衍射光间几乎不相干．各条纹的衍射角太小，几重叠在一起，以致不能分辩．以上都不对、在光栅光谱中，下列描述正确的是．级越高，各种波长谱线展得越开，谱线越宽．级越高，各种波长谱线展得越开，谱线越窄．级越高，各种波长谱线越展不开，谱线越窄．级越高，各种波长谱线越展不开，谱线越宽、为正常眼调好的显微镜，当近视眼的人使用时，应怎样调节？A减小距B增大物距．短镜筒D．拉长镜筒右旋椭偏振光垂直通过波后，其出射光为2左圆偏振光B线偏振光C．旋椭圆偏振光D．旋椭圆振光10关于晶体主平面，下列说法正确的是．主平是光轴和晶面法线所确定的平面．主平面是晶体内光线和晶面法线所确定的平面．主平面是光轴和晶体内光线所确定的平面．以上法都不正确．二、填空题（每小题分，共20分用波长为之色光作杨氏双缝干涉实验，已知狭缝相距10m屏幕上量得相邻亮条纹间距为，狭缝到屏幕间距为①m当牛顿环装置中的透镜与玻璃之间充以液体时，则第个亮环的直径由变为，这种液体的折射率为②。如图所示，将凸透镜L的主轴与X轴合，Y光心O就坐标原点，透镜焦距为10cm现有一平面镜M置于y=2cm的置，则光源应位于③处才使眼睛从面镜反射光中看到最后的像位于P(-10cm,-12cm)、将折射率为n=1.50的玻璃构的薄凸透镜完

LOxM全浸入折射率为n=

43

的水中时，试问透镜的焦距f′与空气中的薄凸透镜焦距f之值为④。波长为=5460的色平行光垂直投射于缝宽a为的缝上在后置一焦距为50cm，折射率为的透镜。若将该装置浸水中，试问夫浪和费衍射中央亮条纹的宽度为⑤mm。若一个菲涅耳波带片只将前五个偶数半波带挡住，其余地方都开放，则衍射场中心强度与自由传播时之比为⑥。精品文档22精品文档7、已知水晶对钠黄光的旋光α为21.75则右旋园偏振光折射率n为⑦。8、在直径为3m的桌中心上面2m处挂一盏发光强度为200cd的灯，园桌边缘的照度为⑧l。9波长λ为0.10的射线光子迎头撞击电子后反冲回来电子获得的动能为⑨J。10、光在某种介质中的全反射界角为，求光从空气射到该介质界面时的布儒斯特角为⑩。三、试用作图法找到像的位置及大小5分）Qˊ

FFˊ

H四、论述题10分从惠更斯原理，惠更斯――菲涅耳原理至基尔霍夫衍射理论是如何发展起来的？五计算题每题分,共分已知置空气中的半玻璃,其率半径为折率为,平一边镀以银.如所,一物体放在曲面顶点的前面3r.求由球面所造成的第一个象的位.经反射镜所造成象的位置.Pr经整个光组成象的位3r如所,A为凸透镜B为板玻璃板,C为属柱D为架间有空图绘出的是接触的情.而A结在框架的边缘上温变化时C发收缩,而A、、都设不发生收.用波长为激光垂直照射试问:在温度变化,若察到10个

D亮条纹移到中央而消,问的度变化了多少毫?一光栅的光栅常数d=4mm,总宽度现有波长为和的面波垂直照射到这块光栅上选光栅在第二级工问两条谱线分开多大的角?能否分辨此双线?平行于光轴切割的一块方解石晶片被放置在一对尼科耳棱镜之间,光方向与两个棱镜主截面均成15角求从方解石射出的光的振幅和光;投影于第二个尼科耳棱镜的o光光的振幅和光强设入射的自然光的光强为I=A0《光学试(四一、选择题(每小题分共分每题只有一个正确答)１一薄凸透镜的焦距大小为f，一薄凹透镜的焦距大小为f满足什么条件才能使平行光1入射两透镜组合的系统后出射光仍为平行光？精品文档１-4１-4精品文档A.f<f=fC.ffD.以全都可以12２关于物和像，下列说法正确的是：入射光是从物体上发出来的光;像点就是出射光线的会聚;一个理想成像光学系统对一个物点来说必定只有一个对应的像;因为光路是可逆所以一个像点同时也是一个物点。３在顿环实验要大干涉条纹的间距可以增大平面玻璃与透镜球面之间的折射;增大透镜球面的曲率半径;缩小入射光的波;增大平面玻璃与透镜球面之间的距离。有两束相干光相遇而产生干涉现下列哪个因素对干涉条纹的可度没有影响振大小动方向C.频宽D.波长长短天空中的蓝色可以认为是下列的哪一种原因引起?太光受大气的散;B.太阳光受大气的折射;C.太阳光在小水滴内的全反;太阳光的吸收E.太阳光受大气中微粒的衍射６.用单光做单缝衍射实验时,单的宽度比单色光波长小很多时观察不到衍射条纹是因为衍射光太弱衍射角太大以致只能观察到零级条纹的一部分各级衍射条纹都重叠在一,辨不清以上都不对７光中透明缝的宽度与不透明缝的宽度相等除中央亮条纹外哪亮纹将不出现所偶数级B.所有数级±2级D.±８调一架望远使具有最大的放大本领和最的视,下面哪种叙述是正确通物镜形成的实像在它的焦平面上通过目镜形成的虚像在眼睛的明视距离处眼睛位于通过目镜形成的物镜的像出现的地方通过物镜形成实像在目镜的焦平面上９线振光垂直通过1/2波后其出射光为左圆偏振光右圆偏振光C.右旋椭圆偏振光线振光从科耳棱镜透射出来的非常,射到各向同性介质中时不遵从折射定律遵从折射定律可能遵也可能不遵从不能确定二﹑填空题小２分共０分）．设洛埃镜实验中光源Ｓ发出波长为

L５mm单色光，直射光SA垂于S11

A屏且与过镜面的B点反射光交于屏上

相同点A设L=1m,h=2mm.A点是精品文档

B精品文档干涉条纹中强度的①。．如波长可连续变化的平面光正入射到涂有一层薄油膜的厚玻璃上。发现在波长为与700nm处完相消干涉在这两波长间无其它波长发生相消干涉玻折射率为1.50,则此油膜折射率一定②玻璃折射率.填,于或等于．薄透镜的半径为其距为20cm,有一点光源P于透镜之轴上左方离镜处在透镜右方离透镜50cm处置一光屏，以接来自P发而经过透镜之光，光屏与镜轴垂直，光屏受光部分具有一定的形状及大小，今将光屏移至离透镜子③cm处，才能使受光部分之形状及大小与前相同。．将射率n的机璃浸在折射率为n=1.10的中，试问临界角i为④。1．已菲涅耳波带第4个波的半径p为10.0mm,如用波长λ为μ的色平面4光照射，则其主焦距为⑤m．波为的色光垂直投射到000/米的平面光栅试求第一级衍射极大所对应的衍射角近似为⑥。设自然光以入射角射于平板玻璃面后，反光为平面偏振光，试问该平面偏振光的振动面和平板玻璃面的夹角为⑦。为正常眼调好的显微镜，患近视眼的人使用时应⑧物距增、减小）天空某一恒星的黑体辐射为6000K,则有最大发射强度单位波长的波长范围为⑨。光波垂直入射到折射率为的水表面的反射光和入射光强度之比⑩。三、用作图法找像的位置及大小(５分)BACDFHF’四、论述题分把光作为波动处理实际问题时什么时候作干涉,么时候作衍射处?五计算题每题分,共分一色差目镜由两个薄会聚透镜组成,两镜之间距离d等于第一个透镜的焦距f求1二个透镜的焦距f以目镜的焦距及其主平面的位2平光垂直入射一从中间发生厚度突变的玻璃板上,如图所示,透光经透镜会聚到焦点上玻的折射率为厚变化量d=2/3求镜焦点处的光已玻璃板没有突变时焦处的光强为I.0f精品文档精品文档用波长为的单色光照射一光栅,已知光栅的缝宽为0.012毫,不透明部分为毫米,缝为103单夫朗和费衍射图样的中央角宽;(2)单衍射图样中央宽度内能看到多少级光谱:(3)谱的半角宽度为多?两尼科耳棱镜主截面夹角为中插入一块水晶的四分之一波,其截面平分上述夹角光为I的然光入射,试:通过四分之一波片后的偏振态;通过第二尼科耳棱镜的光.<光学期终试卷(五)一,选择题每题分共25分每题只有一个正确答)1.试断下列几种说法正的是平面反射镜所成的像必然是虚像凸面反射镜所成的像必然是虚像透镜成像时可能有色差而反射镜所成的像不会有色差空气中的凹透镜不可以得到正立放大的实像2.关组合光学系,列说法不正确的是组合系统主点的位置与物点的位置有关组合系统主点的位置与物点的位置无关组合系统的焦距的大小与主点的位置有关组合系统的光焦度与折射率有关3.双干涉实验中,增大其中一缝的宽度,涉条纹将发生变化干条纹位置改;干条纹间距发生改变C.干涉条纹可见度改变;涉条纹形状发生改变4.在涉实验中用激光代替普通光,以提高干涉条纹可见度,主要是因为激的光强比普通光源;B.激光的相干长度长C.激光的光斑;光的相干时间短5.已知一块光学玻璃对水银的蓝绿线和546.1nm的折射率分别为1.65250和1.62450,则科希公式可求出此光学玻璃对钠黄线589.3nm色散率以

为单位计,为

6.在缝干涉实验中,若以红滤色片遮住一条缝而蓝滤色片遮住另一条缝,以光作为入射光,关于在屏幕上观察到的现象的下列几种描述,确的是在屏幕上呈现红光单缝衍射光强和蓝光单缝衍射的光强的叠加在屏幕上呈现红光单缝衍射振动光矢量和蓝光单缝衍射振动光矢量的叠加在屏幕上呈现红光和蓝光的双缝干涉条纹在屏幕上既看不到衍射条,看不到干涉条纹7.在射光栅实验,光栅遮掉一半不生的变化的是强度B.条纹位置C.谱半角宽度D.分本领8.孔相同的微波望远镜比学望远镜的分辨本领小的原因是星发出的微波能量比可见光能量弱精品文档精品文档微波波长比光波波长长微波更易被大气吸收大气对于微波的折射率较小9.圆振光垂直通过1/4波后其射光线为A.圆振光B.右椭圆偏振光C.左旋椭圆偏振;线偏光10.

双折射晶体主折射率分别为n

0

和n

则下列关于折射的描述正确的是A.O光各方向的折射率都为

0

,e光各方向的折射率都为

B.O光各方向的折射率为

0

,e光光轴方向的折射率为

;光在各方向的折射率为

0

,e光垂直于光轴方向的折射率为

;D.O光光轴方向的折射率为

0

,e在光轴方向的折射率为n

二.填空题每题2分,共20分)如果迈克尔逊干涉仪中的M反射镜移动距离数得条纹移动792条则光的波长为①借助于玻璃表面上所涂的折射率为1.38的MgF薄可以减小折射率为的玻璃表面的反射,若波长为的色光垂直入射时为了实现最小的反射,此透明薄膜的厚度至少为②长度为L的性短物体位于焦距为f球面镜轴上距镜的距离为它的像长L③已知折射率为n=1.50的对称双凸薄透,其曲率半径为现其浸没于折射率为＇的中则其焦距为④

cm在单缝夫朗和费衍射中已入射光波长为λ,第一极小的衍射角θ为π/6,则缝宽a为⑤如双缝的缝宽都为b,间距为d=2b,则中央衍射包络线中条纹有⑥条强度为I的自然光通透振方向互相垂直的两块偏振若将第三块偏振片插入起0偏器和检偏器之间且的透振方向和起偏器透振方向成角透射光的光强为⑦设黄光波长为500nm,眼夜间的瞳孔直径为D=5mm,两车灯的离d=1.22m,试估计人眼能区分两个车灯的最远距离为⑧电子的康普顿波长的数量级为⑨垂入射时由射率为的璃平板所反射的光的偏振度为⑩三.试用作图法找像位置和大(5分)Q精品文档精品文档L1

L2

四.论述题10分)试论述偏振光对干涉的影五计题每题10分共分)一透镜的焦距f毫其焦点之的距离为毫米若:(a)虚点落在光轴上象方主点右方毫米;(b)虚点落在光轴上象方主点左方20毫处,问这两种情况下象的位置各在何和=450nm的种波长的光观察牛顿.用的第j级暗纹与121

2时的第级纹重合.求时第j级纹的直径.设凸透镜的曲率半径为90米1单色平行光垂直照射到衍射光栅问宽与栅常数的值a/d为多少时衍射的二级主极大的光强度为最大a/d为少时衍射的二级主极大的光强度为最小一单色自然光通过尼科耳棱镜N1和片C,其序如图所示N的截面竖1直,N的截面水平,C为对应于这一波长的四分之一波,其截面与竖直方向成302角.试问:在N和C间,和N之间,以从N透射出来的光各是什么性质的?1若射光的强度为I,则述各部分光的强度各是多?椭圆振光须说明其分0解为长短轴方向上的平面偏振光的强)N

1

CN

2单色自然光的强度为I0<光学期终试卷(六)班级

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成绩一.选题(每小题分,25分每小题只有一个正确答案)试判断下列几种说法错误的是空气中的凹透镜可以得到正立放大的实像空气中的凹透镜可以得到倒立,大的虚像精品文档精品文档

空气中的凸透镜可以得到正立,小的实像空气中的凸透镜可以得到倒立缩小的虚像当全反射在两种媒质的分界面上发生,对的是没有入射光线进入另一种媒质反射定律不再适用入射角大于临界角入射光只在光密媒质里在双缝干涉实验下列哪种方法可使干涉条间距增大缩双缝间距缩单缝与双缝的距离C.缩小双缝至接收屏的距离;缩入射光的波长由个不同的光源发出的两束白,在空间某处相遇是不会产生干涉图样这是由于白是由许多不同波长的光组成;B两束的光强不一样C.两个光源是独立的不相干光源不同光源发出的光频率不一样5.之所以说有一小孔的空腔接近于一绝对黑是因为高温时,的辐射谱线是连续的高温时所有小孔发射的所有波长的辐射是有相同的强度的低温时该空腔能吸收所有波长的辐射空腔的温度是均匀的6.在光栅衍射中,了在屏幕上得到更高级次的谱,以由原来的正入射改为斜入射选用光栅常数小一些的光栅用波长长一些的光入射增大入射光的截面积,使光栅总缝数N大些7.设S为光源D为间开一孔的衍射,P为收屏幕如P在点处时刚好使小孔露出一个半波带,则P上轴上点为一亮如果接收屏P一向衍射屏移则上轴上点始为亮点终为暗点C.亮度逐渐变;D.亮暗交替变化人眼在明视距离25cm远,分辨的最近两点之间的距离大约为A.0.55mm线偏振光垂直通过λ/8波后,出射光为A.椭偏振光线振光C.左旋圆偏振;D.右圆偏振光关天晶体的主平面,截面和光的入射,下列说法正确的是入射面主平面和主截面重合入射面主平面和主截面一定不重合当入射面和主截面重合时主平面也与之重合当入射面和主平面重合时主截面也与之重合二.填空题每题2,共20分)沿着与肥皂膜表面成角方向观察膜呈绿色该入射光波长为肥皂膜的折射率为1.33,则肥皂膜的薄厚度为①在迈克尔逊干涉仪的一臂,置一个具有玻璃窗口长为t=5.0cm的闭小盒,所用的精品文档精品文档光波长用真空泵将小盒空气慢慢抽走从察中发现有60条干涉条纹从视场中通过由此可求出在一个大气压下空气的折射率为②照相机的透镜往往采用两个薄透镜胶合而.一个是焦距为的透镜另一个为焦距为的凹那么这一透镜组焦距为③cm往某箱内注入折射率为1.33的至6cm,将一硬币放到箱底,硬币到水面的视距为④cm波长为的光垂直照射到宽缝观察屏在距缝远处在央衍射极大任一侧的头两个衍射极小间的距离为⑤设波带片第五环半径为1.5mm,求带片对于波长0.5um的单色光的焦距为⑥一束非偏振光入射到一个由四个偏振片所构成的偏振片组上,每偏振片的透振方向相对于前面一个偏振片沿顺时针方向转了一个透这组偏振片的光强与入射的光强的比为⑦外壳由毛玻璃制成的球形灯炮的直径为20cm,灯丝的发光强度为1000坎德拉若表面积为0.25m的光屏接收到此灯总光通量的10%,屏的照度为⑧

勒克斯波长为253.6nm和546.1nm两谱线的瑞利散射强度之比为⑨光从空气向折射率n=1.50平板玻璃垂直入射所折射的光的偏振度为⑩三.试用作图法找像位置和大(5分（为物）QF’H1

1

H’F12

F1

H’H2

2

F’P2四论述题10分试论述单缝衍射和光栅衍射的联系和区用哪一种衍射测定波长较准?五计算题每题分,共分一个会聚薄透镜和一个发散薄透镜相互接触而成一个光组,当物距为-厘时其距厘米,若聚透镜的焦距为10厘问散透镜的焦距为多?双棱镜的折射棱角单色(=500nm)点光源和双镜之间置一透镜,使干涉条纹的宽度与屏到双棱镜的距离无关.若棱镜玻璃的折射率n=1.5,试相邻暗条纹间的距离若屏与棱镜的距离L=5米,求该装置中所能观察到的最多条纹数N.波长=600nm的色平行光垂直入射到圆孔的不透明遮光板,圆直径在板后轴线上距其为处观察到暗点.为使在衍射图象的中心重又观到暗,问此点沿孔轴所应移开的最小距离是多?由一尼科耳棱镜透射出来的平面偏振光,垂直射到一块石英的四分之一波片上光振动面和波片光轴成然又过第二个尼科耳棱镜主面和第一尼科耳棱镜的主截面夹角为60和片主轴夹角也是30试透过第二个尼科耳棱镜后的光强设精品文档精品文档射光强为I<光学期试卷七)班级

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成绩一.选题(每小题分,25分每小题只有一个正确答案)下列说法正确的是薄凸透镜的像方焦距一定是正的薄凹透镜的像方焦距一定是负的薄凹透镜的光焦度一定小于零以上全错关于费马原理,下列哪种说法不对费马原理适用于理想成像问题对非理想成像问题不适用费马原理确定了光传播的实际路径费马原理是几何光学的基本原,射定律和折射定律是其推论费马原理既运用于均匀媒质中的光传播问题,又用于非均匀媒质中的光传播问题增大劈尖干涉的条纹间我们可以增劈尖的长度

B.大入射光的波长C.增大劈尖的折射率增大劈尖的顶角两束平平行相干光,都强度I照表面彼间位相差π２被照射的表面强度为I

IC.2I4I维孙--盖未实验中以电子射向晶体的表通过该实验测电子的荷质;确光电效应的真实;C.表明电子的波动;D.观到原子能级的不连续性对一定波长,射光栅可分辨的最小频率差Δυ与辨本领R之间的关系为Δυ与成反;Δ与成正比C.Δυ与无;D.以都不对用平行入射中间开小圆孔的衍射当接收屏足够远,夫郎和费衍射当接收屏较近时,为菲涅尔衍射两衍射图案完全相;衍射图案相似,同的是前者衍射图案中心为亮而后者的衍射图中心亮暗都可能.C.衍射图案相似,不同的是前者衍射图案中心为亮,后者的衍射图案中心为暗点D.完全不同关于孔光阑下列说法哪些是不对的孔径光阑控制着到达像面的光;对一光学系统来说,径光阑是唯一确定的精品文档精品文档对一光学系统来说,径光阑随物点的位置的改变而改变孔径光阑经其前面系统所成的像称为入9.右旋圆偏振光垂直通λ／波片后其出射光为左旋圆偏振光;旋圆偏振光C.左旋椭圆偏振光右椭圆偏振光10.关晶体的光下列说法正确的光轴是晶体中特定的方向,只一个方向O光光轴与的光一般来说是不相同的在光轴方向,O光e光性质完全相实际上不存在双折射在光轴方向上,O光光的性质不相同，传播速度不一样一．填空题（每小题分，共20分波为的光与涅尔双面镜的相交棱之间的距离r为20cm，这棱到屏间的距离L为，若所得干涉条纹的相邻亮条纹的间隔为mm则双镜平面之间的交θ为①．在折射率为的璃板上表面镀一层折射率为的明介质膜可增强反射设在镀膜过程中用一束波长为600nm的色光从上方垂直照射到介质膜并用照度表测量透射光的强度,当介质膜的厚度逐渐增大时透射光的强度发生时强时弱的变化,求当观察到透射光的强度第三次出现最弱,介质膜已镀了②厚度一焦距为的透镜放置在一平行光束的路径另一只焦距为的镜放置在离第一只透镜③cm远的地方两透镜共轴,才能使从第二个透镜出来的光还是平行光由折射率为1.65的璃制成的薄凸透前后两球面的曲率半径相如要使透镜焦距为31cm,则曲率半径为④一宇航员声他恰好能分辨在他下面为160KM地面上的两个发射波长为550nm的点光源假定宇航员的瞳孔直径为5.0mm,如此点光源的间距为⑤m一个用于X射线(λ=40的波带(当作正透镜能分辨的最小间隔为0.01mm,片有２５个开带,波带片的直径应该是⑥．一束部分偏振光是由2w/m为⑦

的振光和2

的自然光组成，则该光的偏振度一个可认为是点光源的灯泡悬挂在面积为25

的正方形的房子中央为使房角处的照度最灯炮距地面的高度为⑧m入射强为I的量一定的光子束经过厚度为的铅板,强度减为I/2,若铅板的厚度增加到3d它的强度减小为⑨．垂直入射情况下，从空气向折射为的璃平板所反射的光的偏振度为⑩三.试用作图法找像的位置和大小5分QF’P精品文档精品文档四论述题10分试论述单色光双缝干单缝衍射和光栅衍射条纹的区别五计算题每题分,共分照相机物镜的焦距为厘米,暗可拉长20厘米今要拍摄距物镜15米的物体,为暗箱完全拉开时,能呈现清晰的应照相机的物镜上再附加一个什么样的透?将焦距f=50厘的透镜从正中切去宽度为的部再将剩的两半接触在一.在镜的一侧置一单色点光源另一侧一观察屏.屏干涉条纹相邻亮纹间的距离x=0.5毫,且屏沿光轴移动时,此距不变.求波长为和520nm的照射到光栅常数为0.002厘的衍射光栅.在栅后面用焦距为米透镜把光会聚在屏试这两波的光第一级谱线间的距离和第三级谱线间的距离在两个正交尼科耳棱镜之间置一厚度d=0.045的晶片其射率为=1.55,=1.54.eo晶片是沿光轴方向切出的放晶片时使其轴与第一个尼科耳棱镜主截面成30波长为600nm,光为I的然光垂直射到系统试通过这系统后的光.0光学期终卷(八)班级

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成绩二.选择题每小题分共分每题只有一个正确答)1.有半径为R的壁空心玻璃球,满着水,将一物置于距球面处,忽略玻壁产生的影响则其像的位置离球心为R2RC.3RD.4R2.平光从光密媒质进入光媒质其截面积将不变变C.变大D.不确定3.在涅尔双棱镜干涉装置,影响干涉条纹间距的参数是入光的波长B.双镜的顶角C.接收屏离双缝的距离两束相干光交叠的区域的大小4.在面上飘浮一层油日下,以看到彩色条,是么现象衍射偏C.干涉色5.若射光的波长从400nm变到时则从金属表面发射的光电子的遏止电压将增大1.035V,B.减小1.035VC.增大D.减0.56V6.将栅作为分光元件下说法正确的是光栅常数d越光散得越,缝数N大分辨本领越;精品文档精品文档光栅常数越大,谱散得越总缝数N越小分辨本领越;光栅总缝数越大,谱散得越开光栅常数越,辨本领越;光栅总缝数越小,谱散得越开光栅常数越,辨本领越好7.关夫朗和费衍射和菲涅衍,列说法正确的是因为是不同的衍射,以处理方法不同两种衍射的基本原理是相同的两种衍射图案是完全相同的对同一衍射系统，作为夫朗和费衍射和作为菲涅尔衍射来处理,其结果不同.8.线振光垂直通λ片后,其出射光为圆偏振光C.椭偏振光

B.旋圆偏振光右旋椭圆偏振光9.一制作好的全息图如将其打破,剩一小块,光照射这一小块来再现时看的现象是看到一小部分像看到像看完整的像看大部分像10.晶体中的光是满足折射定律的,但e光不满足折射定律在平行或垂直光轴方向传播性满足折射定律在平行光轴方向传播满足折射定律在垂直光轴方向传播满足折射定律三.填充题每小题分共20分波长为6mm色光垂直地照射到夹角很折射击率n为1.5的璃尖劈上,在长度为1cm内可观察到10条涉条纹,玻璃尖劈的夹角为①间隔为的双缝用波长为的色光垂直照射,把光屏置于双缝另一侧观察条纹,条纹间隔为②mm有一会聚透镜距一屏当有一置于镜前某位置其像正好落在屏,把一发散透镜放在会取聚镜与屏的中则屏需后移20cm方在屏上重新得到清晰的,则此发散透镜的隹距为③cm发光点与屏幕间的距离D是定隹距为f镜两个位置能在屏幕上将发光体的光会取成实像,这两个位置间距为④有一透光其栅线间距d为

1

在波长为600nm的单色平行光照射下第一级衍射光束与入射方向的夹角和射光线对光栅的入射角θ。间的关系为⑤在波带片的左侧3m处置一个光其像成在波带片右侧处试问若光源移向无穷远处其像成在⑥处某种双折射材料对600nm的寻常光的折射摔为1.71,常光的折射率为则用这种材料做成波片所需厚度为⑦显微镜由隹距为0mm的物镜和隹距为5mm的镜组成镜筒的有效长度为0.2m,若明视距离为25cm,则微镜的放大本领为⑧一棱镜角A为材料相应科希公式中b=

4.6528

5

则此棱镜对波长为5500光最小偏向角时的角色散率为⑨精品文档

-4-544-4-544精品文档10.光从空气向折射率为的璃平板垂直入射其折射光的偏振度为⑩四.试用作图法找像的位置和大(分)QL1

L2

五论述题()什么是波的干涉现象生干涉的必要条件有哪些五计算题每题分,共分在率半径分别为和的凸厚透镜的一(曲率半径为R的面)银已透镜厚12度为d.求银后透镜的焦距设有一玻璃,厚为h=3.6

厘米,入杨氏实验中的一光束的途径中发中央亮条纹移动个条纹的宽已光的波长厘.求璃的折射率.如在另一光束中插入折射率为1.5的玻璃片,使得亮条纹的位置恢复原,求玻璃片的厚度将卷置于天文望远镜物镜的焦平面上拍摄远离地球的火.当箭距地球L千1米物直径为D毫米,火箭的衍射象在天空的背景上恰好可以分随火箭的飞1行当箭离地球L=5千时,用大直径的物所得到的照片才能顺利地看出火箭2的象?在正交尼科耳棱镜之间置一沿光轴方向切出的石英晶片且晶片光轴与尼科耳棱镜的主截面成试算晶片的最厚,使得在此厚度下一条氢谱=656.3nm将大减1弱而一条谱将为最大强度.已晶体的折射率差-n2光学期终卷九)班级

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成绩二．选择题每小题2.5分共分每小题只有一个正确答案)对个确定的光学系统来说，下面哪个物理量是不确定的Ａ垂放大率Ｂ距Ｃ光焦度Ｄ主平关于光程下列哪种说法是不正确的Ａ光表示在媒质中通过真实路径所需时间内，在真空中所能传播的路程。精品文档精品文档Ｂ从点到像点之间的各光线的光程是相等的。Ｃ光播不同的光程后，其位相值将不同。Ｄ在同的媒质中光传播相同的路径其光程不相等。

在劳埃德镜干涉实验中，增大干涉条纹的间距的方法有Ａ增点光源至平面镜的距离。Ｂ小入射光的波长。Ｃ减点光源至接收屏的距离。Ｄ大入射光的波长。窗玻璃也是一块媒质板，但在通常的日光下我们观察不到干涉现象，那是因为Ａ玻太厚从两表面反射的光程差太大；Ｂ玻两表面的平面度太差；Ｃ因干涉区域是不定域的；Ｄ以都不是。为增加蓝天和白云的对比，摄影者常采用橙黄色滤色镜拍摄天空，设照相机镜头和片的灵敏度将光谱范围限制在390nm到620nm之间，并设太阳光谱在此范围内可以看到的是常数，若滤色镜把波长在5500A以下的光全部吸收，则天的散射光被它去掉的百分比为ＡB82%76%D64%光栅的色分辨本领Ｒ与角色散Ｄ之间的关系为ＡＲＤ无关ＢＲＤ有关，并且Ｒ越大，Ｄ也越大；ＣＲＤ有关；ＤＲＤ有关，并且Ｒ越大，Ｄ越小。７．小圆孔的菲涅尔衍射，用单色点光源作光源，对轴上某点Ｐ来说，当圆孔大小为多大时，Ｐ点光强最强Ａ偶个半波带Ｂ奇个波带；Ｃ一半波带；Ｄ无穷个半波带８．右旋椭圆偏振光垂直通λ／４波片后，其出射光为Ａ右旋圆偏振光Ｂ线偏振光Ｃ右旋偏振光Ｄ左旋圆偏振光９．再现全息图是利用光的什么原理？Ａ折射Ｂ散Ｃ干Ｄ衍射１０．通过平面平行的双折射晶片观察远处物体时，将看到Ａ二个Ｂ一像Ｃ许个像Ｄ看到像三．填充题（每小题２分，共２０分）．波长为的色光垂直地照射到镀有反射率很高的银膜平板上，平板上放着另一个涂有感光乳胶薄层的透明平板玻璃板，两平面间夹角θ＝显后发现一系列平行黑条纹，相邻两黑条纹之间的距离为①．把折身率１．４０的薄膜入迈克尔逊干涉仪的一臂时，如果由此产生了７条条纹的移动，则膜的厚度为②ｍ已知光波波长为589nm）．一容器中盛有透明液体，其折射率为2，在液面下８厘米深处有一发光点，则发现液面上有一亮圆，而圆外无光透出，则此亮圆的半径为③ｃ．一幻灯机将幻灯片成像在距透镜１５ｍ远的屏幕上，如果幻灯片上１ｃｍ被放大成24厘，那么该透镜的焦距为④ｍ在一个每厘米有３１５０条刻线的光栅的可见光谱中，可在第五级衍射中观察到的波长为比⑤nm短的所有波长的可见光．精品文档精品文档设一圆盘直径0.5cm,其不规则程度(偏理想圆周的起伏度)10微置盘点光源后处.若对于轴上点而言,不规则不会切掉相应波带宽度的四分之一仍能观察到中心亮斑.中亮斑距圆盘的最短距离为⑥(λ10.一右圆偏振光正入射到一玻璃反射面,则迎着反射光看反射出来的光束是⑦光若双星发光的波长为540nm,试问以孔径为127cm的望远镜来分辨双星的最小角θ为⑧在光电效应当频率为χ10HZ的色光照在脱出功为4.0ev的属表面时,金属中脱出的光电子的最大速度为⑨光从空气射到某介质介面时的布儒斯特角为54.7在种介质中全反射的临界角为⑩三试作图法找像的位置和大小.分Q为物光线从右边入射)F

H

H’

F’PF

H

H’F’四论述题10分试论述单缝衍射和光栅衍射有何区用哪一种衍射测波长较准确?五计算题每题分,共分一玻璃球置于空气中求的焦距和主平面的位置。并作图表示。已知玻璃球的半径为2.00cm,折射率为1.500.如果玻璃球面上有一斑点计从另一侧观此斑点象的位置和放大率如图所示的尖劈形薄右的厚度为厘折射率为波为光以30角射求在尖劈面上产生的条纹若两玻璃之间形成的空

设波长为行光垂直入射到很大的光栅,光常数为衍射光经焦距为f的想透镜后在其后焦面上形成一系列光点现一遮光屏置于焦面上,仅正负一级通过,在遮光屏为L的方置一观察屏求察屏上的光强分,相干涉条纹间距.一块厚方解石片表平行于光轴放正交尼科耳棱镜之间,晶主截面与它们成45试:在可见光范围内哪些波长的光不能通?如果将第二个尼科耳棱镜的主截转与第一平,哪波长的光不能通光学期终卷(十)一选择题(每小题分共分每题只有一个正确答案)光学系的光焦度与下列哪个物理量无关折率B.曲率径C.物距D.焦距下列说正确的是如果一个物点经过一个光学系统后能成一像则该系统为理想光学系;精品文档精品文档从物点到像点的各光线的光程相,该光学系统为理想光学系统如果入射光的能量经光学系统后没有损,该系统为理想光学系统;如果从某一发光点发出的同心光束经光学系统后为同心光束,则该统为理想光学系统在比耶切透镜干涉,增大干涉条纹间距的方法有增大光源与透镜的纵向距离减小的波;C.整装置放入水两半透镜的间距增大.在照相的镜头通常在透镜表面覆盖着一层象MgF那的透明薄膜,其主要作用是保护透镜;提高光的反射率C.提光的透射率吸特定波长的光若海水吸收系数为而人眼所能觉察的光强为太阳光强的0看到阳光的最大深度以m为位应为C.

则在海洋里能波为入的单色光,入到光栅常数为总缝数为N的平面光栅上,衍角用θ表色分辨本领用R表,K示衍射条纹级Δθ，示谱线的半角宽则下列表达式中不正确的是Δθ

cos

Δθ=

Kcos

C.θ=Kλ=

一波带片的孔径内有10个波带,1,3,5,7,9等5半波带露,2,4,6,8,10等5个数带挡住轴上场点的强度是自由传播时的多少?倍B.10倍C.400倍倍右旋圆振光垂直通过全波片,出射光为左旋椭圆偏振光C.左圆偏振光拍摄全图的原理是

右旋椭圆偏振光右旋圆偏振光偏振B.干涉C.射D.散射如入射光为自然光，下列哪个不能作起偏?A二向色性晶体平波璃C.偏棱镜D.波二填充题(每小题分共分)在牛顿环装置如果在透镜与玻平板间充满某种液体第个环极大的直径由1.40cm变为1.27cm,则该液的折射率为①有一劈尖,折率n=1.4,夹θ=rad,则单色光在空气中的波长为②

用单色光垂直照射测明纹间距为一物体放在焦距为8cm的会聚透镜左侧12cm处另一焦距为的聚透镜在第一会聚透镜右侧处则终的像在③用显微镜向切片某点对光在片上覆盖一折射率为的玻璃片若对准此,则需将镜头提高2mm,玻璃片的度为④衍射光栅宽用波长为的照,第二级主极大出现在衍射角为30则光栅上总刻线数为⑤一个直径为2mm的孔受到平面光波的照明时,称轴上的最亮点离圆孔则精品文档精品文档个光波的波长为⑥已知玻的折射率n=1.54,当入射角为布儒斯特角时,折射光线的偏振度为⑦观察者通过缝宽为m的缝观察相距发波长为5m的色光的两盏单丝则眼能分辨的两灯的最短距离是⑧m波长为的X射投射到石墨在与入射方向成45观到康普顿散的波长为⑨10.10.若光从光密介质向光疏介质入则反射的临界角⑩(填大于或小于)三试用作图法找像的位置和大(5分为实物)

布儒斯特角FHH’

四论述题)试论述干涉与衍射的区别和联试用杨氏双缝干涉实验加以说明五计算题每题分,共分将曲率半径分别为r和r=-60cm,折射率1.50的月形薄凹透镜凹面向上水1平放置然用折射率为的明油填满该凹面.若述系统放在空气中,在镜前有一小物,求系的;(2)物经系统所成的最后的象.表平行的玻璃板,放双凸透镜的一个表面上在光灯的(=589nm)反光中观察牛顿环得第20级(暗环的半径r毫(暗环中心对应m=0);当璃板放在透镜的1另一表面上,同暗纹的半径变为r毫.透玻璃折射率n=1.5,试求透镜的焦2一点光(经一薄透镜成透焦距是30毫物为厘米,透孔径为毫米,求斑的大小.单色圆偏振光通过双折射晶体制成的劈如图)劈的光轴与棱平行用振片来观察通过劈尖后的.偏片的透振方向与劈尖

的棱成45面所观察到暗纹数已知劈尖的最大度

厘=1.54,=1.55,=500nm...0e《光学》试题（一）标准答案及评分标准一、选择题（每小题2.5分，共25分）1、D2、A3、C4、B5、B6D7、A8、C9、B10C二、填空题（每小题2分，共20分①6.00×10②③0.458④120⑤250⑥3:1⑦⑧2I⑨1.22λ/D⑩精品文档2-22-2精品文档三、试用作图法找像的位置和大小(5分)Q

H’H

F’F’H

H’F

四、论述题(10)同频率两光波相遇是有固定的位相差两光波相遇点相同的振动分量两光波相遇光程差不能太大，要小于光源的相干长度。（5两光波相遇点所产生的振动后的振幅不能太悬殊。评分标准：每小题各占据。如没有论述，则酌情扣分。五．1）→x=-20mm

ff==180mmS'=60-180=120mm（b）x'=-180mmS'=60-180=240mm

（实像）（5分）（5分）（虚像）2．由于右边

n

1

nn2

3

，故没有额外程差，而左边

n

1

nn2

3

发生额外程差对于右边

2=2

2

rjR

j

n

2

r

j+R

2

=(j+)两式相减，可求得波长

=

n(r2

2j+55

-r

j

2

)

=A对于左j级亮纹满足

2

r

j左R2

=j

rr

j左j左

R2=(j+2R10×6480×10=r+=4×4+jn2×2=mm

×

3

=3设光栅常数为d可见光谱两面三刀端波长所对应的光栅方程为=•4001=如果发生重叠是400nm的二级与760nm的一级：精品文档00精品文档sinsin2

=400/=800/d1=/d21所以不发生重叠。而当K=3Ksin3×/d=1200/(nm)1sin=/=/()221发生重叠发生重叠时，级光谱的角宽≈-400/=发生重叠时，3××λλ=600nm所以重叠范围600～760nm4当晶片引起的位相差对薄些波长形成全波片时，这些波长的光将不能通过系统，即2(n-n)=2KeＫ的取值范围

()d0e

～

(n-n)d03900×10-7

即～Ｋ

n-n0.000688=l==76449K=Å

=Å11

=5733Å12

=529213

Å14

Å

15

Å

=430016

Å

17

Å《光学》试题（二）标准答案及评分标准一、选择题(每小题2.5分共25分)1、B2、B3、D4、C5、D6A7、A8、A9、C10D二、填充题(每小题分共20分)①4×10②840nm③3.0④2.86⑤亮点⑥0.6058⑦2.8×108⑧小于⑨-2.06×103三、试用作图法找像的位置和大小(5分)Q

⑩1.6精品文档11f11f精品文档FF’P四、论述题(10分)区别：干涉包括两种以上因素互相影响，形成相长相消现象上研究相干光波之间的叠加而引起的光强重新分布的问题。衍射指的是传播不符合几何光学规律的现象。既然衍射光线不按几何规律传播，那么它的光强必然会重新分布，由惠更-----菲涅尔原理可知，衍射可看作是无限多个相干光波的叠加。联系：这又涉及到干涉的概念。因此，绝对没有单纯的干涉或衍射现象。它们之间是相互关联，相互影响的们代表了光波性质的两个方面在绝大部分显示光的波动性的现象中干涉和衍射现象是共有的。（3）在杨氏双缝干涉实验中：入射光入射到双缝，就单缝而言，实际上

是一个衍射问题，但各次波的相干叠加又是干涉问题。而双缝间的相干叠加是一个干涉问题。所以说，杨氏双缝实验是干涉和衍射的综合问题。评分标准）3分（23分（3）4分如论述不清，酌情扣分。五．计算题(每题10分共40)1

f=-1

nr=-(-8)f-n--1-n

r=-cm1f=-

nn-n

r=21cm

f

2

=-

nn-n

r2

（2）=f+f=12fdx=-0.60cm

xH

f1

=0.60cmf=

ff1

2

=

f=

f

f

=

（3）S=-7.15cm1-Sf

=

Sff+

-7.15+

（3）2狭缝经对切透镜成像后成为两个实像狭缝1-Sf

即

11-=3-f2

f=30cm由于透镜中间被切长，当于狭缝相对上、下两半透镜下、上移动a/2，成像后两狭缝与像精品文档22精品文档相距

t=a+=a+a=3a×10

缝宽变为

=

SS

b干涉条纹消失条件

b(

L-t

)-1

b=

L-356a

•

sin

K

K=sin

3

K最大值sin

1

K=

-8

即能得到最大为第三级谱线K

d

+sin

130+)50005890×10-8

即能得到最大为第五级的光谱线4如果劈尖某处厚度对6563Å光相当于全波片，则不能通过Ｎ而形成暗条纹nd=2Kd相邻条纹厚差n

d=

K

设相邻条纹距离

y=dy=

10-80.33•×0.009031800

=cm《光学》试题（三）标准答案及评分标准一、选择题(每小题2.5分共25分

每小题只有一个正确答案)1、A2、B3、C4、B5、D6C7、A8、A9、D10C二、填充题(每小题分共20分)①1.5②1.21③-5.4④⑤14.0⑥121:1⑦7.121×10⑧25.6⑨×10⑩tg三、试用作图法找到像的位置及大小（5分QHˊ

FF

H四、论述题(10分)精品文档SSSS精品文档惠更斯原理：波面上的每一点都可看作一个次级扰动中心，它产生球面次波，这些次波的包络面就是次一时刻的波面。惠更斯----菲尔原理：是光波L在空间某点产生的扰动，可以看作是波前S连续分布的假想的次波源在该点所产生的相干振动的叠加。其衍射积分公式为（3

基尔霍夫衍射积分公式（4为了说明光波传播的机理，惠更斯首先提出次波的概念，用惠更斯原理解释简单的光传播问题是

较成功的为了进一步说明光的波动性菲涅尔在惠更斯原理的基础上引进相干叠加，发展成为惠更斯---菲涅尔原理成功地解释了一些干涉衍射现象但它仅仅是一个假设，存在一定的问题，后来，基尔霍夫根据标量波波动微分方程，运用数学中的格林定理和一些边界条件，从理论上推导出基尔霍夫衍射积分公式，克服了惠更----菲涅尔原理中存在的问题。评分标准）（）分（3）2分44分如论述不清，酌情扣分。五．.算题(题10分共40分)1）

nn-n-Sr

得：r

（3分）r=9r-r8r=-（r-r=-7n--=Sr

S'=-=-r'-1.4r

（3分）（4）2．

=(j

2

=

63282

=3．

Kd式中K=2

=0.1

=4mcos=1sin=1(=×rad谱线的半角宽为

2d

)

Ndcos

5.16×10-6rad恰可分辨。4．设入射第一尼科棱镜的光强为I，从N出射的振幅

1

=

I022

e

1

（）

A

=cos1

0

→=1

2

15

0

=

I02

=0.47I

0精品e'o

o2121精品文档Asin0→=2150=0101

I02

=I

0（

e

=cos15e

I=Ae

cos15

=0.438I

15

I=A=0.0022I

《光学》试题（四）标准答案及评分标准一、选择题(每小题2.5分共25分

每小题只有一个正确答案)1、C2、C3、B4、D5、A6B7、A8、A9、D10B二、填充题(每小题分共20分)①极小值②小于③70④(1.10/1.50)⑤⑥6⑦330

⑧减小⑨5000⑩0.02三、试用作图法找像的位置和大小(5分BACDFH’HF’四、论述题(10分)干涉包括两种以上因素互相影响，形成相长相消现象上研究相干光波之间的叠加而引起的光强重新分布的问题。衍射指的是传播不符合几何光学规律的现象。既然衍射光线不按几何规律传播，那么它的光强必然会重新分布，由惠更斯-----菲涅尔原理可知，衍射可看作是无限多个相干光波的叠加。干涉现象主要时，作干涉处理。衍射现象主要时，作衍射处理。如平行单色光入射到双缝上，缝宽较小时如

在屏幕上只出现衍射中央明纹此时主要表现为干涉

可使屏幕上出现多级条纹，此时，就主要表现为衍射。评分标准）4分（2）6分如论述不清，酌情扣分。五．计算题(每题10,共40分)1消色差条件为：

=

f+f2

（3分）按已知条件有：=df=f=-f21

=-f=2

1

（2）=-f+=f-f+f=f=f11111

1f•ff•ff===ff1

1f-

f

=f

（3分）精品文档11精品文档f

df=f•=-fff111f

2

d

=(-f

1

)•

-f1f1

=f

1

（3分）2．玻璃板上半部在点外复振为：

~1

=1

i

下半部在焦点处复振为

~

2

=Ae2

i

222-=d(-1=••(-1=23~~E=E+EI=A+A+A22221+)3122•2A

-

)若没有位相突变

-2

0I4A1

2

=I

0即

A1

2

=

I04

所以

I=

I043．光栅常数…⑴

sin=

2a

=10

-2

弧度⑵da=3.42

在单缝衍射中央宽度内光谱级数为=

cos

cos

≈1⑶

≈

=3×0.0041

=1.52×10-5弧度4通过四分之一波片后为椭圆偏振光（

I=

I02

(cos

2

cos

2

+sin

2

2

-

cos

sin

cos

)精品文档00精品文档=

I3113()()+()()2-2()()()()cos22222=

516

I

0《光学》试题（五）标准答案及评分标准一、选择题(每小题2.5分共25分)1、C2、A3、C4、B5、D6A7、B8、B9、D10C二、填充题(每小题分共20分)①588nm②90.6nm③Lf/(S-f)④-81⑤2λ⑥3⑦I

2/8⑧10000⑨10A⑩0三、试用作图法找像的位置和大小(5分)QL

L

En.P四、论述题(10分)自然光可以看作是由两垂直分量组成，所以两束自然光的干涉条纹可以看作是两组干涉条纹的非相干叠加，但它们的明、暗条纹重叠，可以有较好的可见度。偏振光的干涉，当两偏振方向一致时，干涉条纹的可见度最好。当偏振方向垂直时，干涉条纹的可见度为零，看不到干涉条纹。当两偏振方向为某一夹角时，可见度界于0----1之间。部分偏振光的干涉，可看作是自然光部分干涉与偏振光部分干涉条纹的非相干叠加。评分标准）（）分（3）3分如论述不清，酌情扣分。五．计算题(每题10分共40分1）x=60+5+20=

ff(-60)×()==85

=-42.35mm（b）x=60+5-20=45mm

S'=60-42.35mm（实像）5分ff=S'=60-80mm

（虚像）（5分）2牛顿环暗环半径为：

r=iR1

按题意jR(j1

2

→j

(j+11

2精品文档2d2d精品文档j=-12ri

=3=3×6000×

-8

×90=3第二级主极大的衍射角为=光强大小

2dsinsinI=I()()0sinsin

2I(0

2asindsin2d

)

2

2sinI(0d

)

2当

2

a=(2K+1d2(2K+)/4

时，I有最大值，1，2…/4,/4,4

II

0

'

(cos

2

cos

2

+sin

2

2

-

cos

sin

cos

)式中

==30

°

=

2

I=I

0

33(•+•)=I=I416

0《光学》试题（六）标准答案及评分标准一、选择题(每小题2.5分共25分1、D2、B3、A4、C5、C6A7、D8、B9、A10C二、填充题(每小题分共20分)①1110②1.0003③30④⑤⑥900⑦0.21:1⑧5103⑨⑩0三、试用作图法找像的位置和大小(5分)QF’H

H’F

F

H’H

F’P精品文档ffff精品文档四、论述题(10分)单缝衍射只是一个缝里的波阵面上各点所有子波互相干涉的结果。光栅衍射是光栅上每个缝发出的各波的干涉以及各缝的衍射光互相干涉的总较果或者说光栅具有单缝衍射和多光束干涉的总和作用。单缝衍射起着勾画光栅图样轮廓的作用多光束干涉起着填补轮廓内多光束干涉的各级主极大，由于每个缝上出来的光再在各缝间干涉加强，所以明纹特别亮。因为形成暗纹的机会比明纹的多，所以暗区特别宽，用光栅衍射测定波长较为准确。评分标准1）2（）3分（）3分（）分如论述不清，酌情扣分。五．计算题(每题10分共40分1

11-=S'Sf

得：

f=

SSS

=34.29由

11d+-fffff121

（d=0）

f

111117-=-=-34.2910240=-14.12cm2θθ

l3≈(-+)•≈rad13600≈

2(-

mml=L•(

)=1l≈10条=3圆孔衍射轴上明暗取决于

=

2

(+rRr

的奇偶n奇时亮，n偶时暗，在平行光入射情况下

→∞

2r

=

0.62

与其相邻的暗点序数比多或少=

2(r+r

=

2r

-2

r=

r2D-

=4

II

0

'

(cos

2

cos

2

+sin

2

2

-

cos

sin

cos

)精品文档0=-=0=-=精品文档式中

==°

=

2

33I=I(•+•)I=I044

0《光学》试题（七）标准答案及评分标准一、选择题(每小题2.5分共25分)1、D2、A3、B4、C5、C6A7、B8、B9、D10C二、填充题(每小题分共20分)①’

②③40④⑤21.5⑥1.64⑦20%⑧2.5⑨I/8⑩0三、试用作图法找像的位置和大小（分）QF’FP四、计算题(每题10分共40分双缝干涉，在近似情况下，条纹为直条纹，一中央条纹为中心对称分布，明纹亮度变化不大。相邻条纹间距为单缝衍射，条纹为直条纹，以中央级为中心对称分布，中央级条纹特别亮，越往两边越暗。相邻条纹间距为光栅衍射，条纹为直条纹，以中央级为中心对称分布，中央级条纹特别亮，越往两边越暗。但有些级次亮纹可能不出现，且比起单缝衍射来，明纹更窄更亮，相邻亮纹间距更大。评分标准1）32）3分（3）4分如论述不清，酌情扣分。五．计算题(每题10分共40分1设加一透镜后，使组合透镜焦距为f，则-=Sf

f=

-S

-)(-)-

8.57cm

（5）又两薄透镜合为一薄透镜有：11=+fff2

f

111f-fffff

12==0.0358.57×=29.982．按题意，点光源于对切透镜的焦点上设在一般情况像点位置为=

ff+50+S精品文档精品文档物点高轴a/

像点离轴

t=-=-1S2-S•f+S两像点间距离

t==

-