一． 填空题
1. 一物点的各光线经透镜后会聚于一个像点，各光线的光程应 相等 （可从极大值、极小值、相等、不相等中选择）。
2. 光波在不同媒质中传播时频率不变，但是速度不同。在两种不同媒质的分界面处要发生 反射 和 折射，并遵循 反射 定律和 折射 定律。光波在媒质中的传播速度与媒质的折射率有关，媒质的折射率大，则光波的速度 慢 。反之，媒质的折射率小，则光波的速度 快 。 n=c/v
3. 将折射率为50.11=n 的有机玻璃浸没在油中，油的折射率为10.12=n ，则临界角为 arcsin(1.1/1.5) 。
二． 选择题
1. 将折射率为 n 的薄透镜置于折射率为 n ′（＞n ）的介质中，则（ B ）
A 、凸透镜会聚、凹透镜发散；
B 、凸透镜发散、凹透镜会聚；
C 、凸透镜发散、凹透镜发散；
D 、凸透镜会聚、凹透镜会聚。
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，则有（ C ）
A 、出射线的折射角的正弦将小于0.8；
B 、出射线的折射角的正弦将大于0.8；
C 、光线将发生全反射；
D 、光线将全部吸收
1.4*0.8>1*sin90°
三． 简答题
1. 光学中费马原理的内容是什么？写出表达费马原理的公式。
光在空间两定点间传播时，实际光程为极值。 = 极值（极小值、极大值或恒定值）
2. 什么叫单心光束？理想成像的条件是什么？
凡具有单个顶点的光束为单心光束。入射、出射均为单心光束/物像共轭(物点和像点一一对应)
3. 什么是实物、虚物、实像、虚像？（每个定义限一个短句或作图）。
实物：发散的入射光束的顶点 虚物：汇聚的入射光束的顶点 实像：汇聚的出射光束的顶点 虚像：发散的出射光束的顶点
四． 计算题
1. 置于空气中的会聚透镜和发散透镜的焦距都是10cm ，求（1）与主轴成030一束平行光入射到每个透镜上，像点在何处？作出光路图；（2）在每个透镜左方的焦平面上离主轴1cm 处各置一发光点，成像在何处？作出光路图。 习题3.18
?
B
A
s n d
2. 用作图法求透镜中心和透镜焦点（包括物方焦点和像方焦点）的位置，并标明透镜的性质。习题
3.19
3.
已知
MM ’为透镜主轴，CDE 为已知光线，作图求AB 的出射光线。 习题3.25
4. 有一折射率为1.5、半径为4cm 的玻璃球置于空气中，在近轴成像时，（1）无穷远处的物成像在何处？（2）一物体高0.1cm ，在距球表面8cm 处，成像在何处？像是实像还是虚像，正立还是倒立？ 课件3.3第25页；习题3.11
5. 图示的是一个等边直角棱镜和两个透镜所组成的光学系统。棱镜的折射率为 1.5，凸透镜的焦距为20cm ，凹透镜的焦距为10cm ，两透镜间距为5cm ，凸透镜距棱镜边的距离为12cm ，求图中长度为1cm 的物体所成像的位置和大小。习题3.23
常见的光学仪器单元测试题 1．显微镜能对微小的物体进行高倍数放大，它利用两个焦距不同的凸透镜分别做为物 镜和目镜，则物镜和目镜对被观察物所成的像是 A 、物镜成正立、放大的虚像 B 、物镜和目镜都成实像 C 、物镜和目镜都成虚像 D 、目镜成正立、放大的虚像 2．下列物理现象中：①老人用放大镜看书；②在岸上看水中的鱼；③太阳灶烧水： ④水中的筷子变弯．其中属于光的折射的是 A 、①②③ B 、①②④ C 、①③④ D 、②③④ 3．在放映幻灯片时，要使得银幕上的像更大一些，下列操作中正确的是 A 、使幻灯机靠近银幕，并使幻灯片与镜头的距离变大 B 、使幻灯机远离银幕，并使幻灯片与镜头的距离变大 C 、使幻灯机靠近银幕，并使幻灯片与镜头的距离变小 D 、使幻灯机远离银幕，并使幻灯片与镜头的距离变小 4．如图B4-5，是一种称之为“七仙女”的神奇玻璃酒杯，空杯时什么也看不见，斟上酒，杯底立即显现出栩栩如生的仙女图．下列对仙女图形成原因的探讨，正确的是 A 、可能是酒具有化学显影作用 B 、可能是斟酒后杯底凸透镜焦距变大，使图片在一倍焦 距以内，成放大的虚像 C 、可能是图片在杯底凸透镜焦点处成放大的像 D 、可能是酒的液面反射，在酒中出现放大的像 图一 5．如图二所示，虚线框内的一透镜，MN 为透镜的主光轴，O 是透镜光心，a （双箭头）和b(单箭头）是射向透镜的两条光线．已知光线a 通过透镜之后与MN 交于P 点，光线b 通过透镜之后与MN 交于Q 点..由图可知，下列说法中正 确的是: A 、透镜是凸透镜，距离OP 小于焦距 B 、透镜是凸透镜，距离OP 大于焦距 C 、透镜是凹透镜，距离OQ 小于焦距 D 、透镜是凹透镜，距离OQ 大于焦距 图二 6．在下列图三中，哪个能正确表示光从空气斜射入水中的情况 图三 7．某兴趣小组同学在研究凸透镜成像规律实验时，记录并绘制了物体离
光学练习题 一、 选择题 11. 如图所示，用厚度为d 、折射率分别为n 1和n 2 (n 1＜n 2)的两片透明介质分别盖住杨氏双缝实验中的上下两缝, 若入射光的波长为, 此时屏上原来的中央明纹处被第三级明纹所占 据, 则该介质的厚度为 [ ] (A) λ3 (B) 1 23n n -λ (C) λ2 (D) 1 22n n -λ 17. 如图所示，在杨氏双缝实验中, 若用一片厚度为d 1的透光云母片将双缝装置中的上面一个缝挡住; 再用一片厚度为d 2的透光云母片将下面一个缝挡住, 两云母片的折射率均为n , d 1＞d 2, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距减小 (B) 条纹间距增大 (C) 整个条纹向上移动 (D) 整个条纹向下移动 18. 如图所示，在杨氏双缝实验中, 若用一片能透光的云母片将双缝装置中的上面一个缝盖住, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距增大 (B) 整个干涉条纹将向上移动 (C) 条纹间距减小 (D) 整个干涉条纹将向 下移动 26. 如图(a)所示，一光学平板玻璃A 与待测工件B 之间形成空气劈尖，用波长λ＝500nm(1nm = 10-9m)弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的切线相切．则工件的上表面缺陷是 [ ] (A) 不平处为凸起纹，最大高度为500 nm (B) 不平处为凸起纹，最大高度为250 nm (C) 不平处为凹槽，最大深度为500 nm (D) 不平处为凹槽，最大深度为250 nm 43. 光波的衍射现象没有声波显著, 这是由于 [ ] (A) 光波是电磁波, 声波是机械波 (B) 光波传播速度比声波大 (C) 光是有颜色的 (D) 光的波长比声波小得多 53. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，将单缝K 沿垂直光的入射光(x 轴)方向稍微 平移，则 [ ] (A) 衍射条纹移动，条纹宽度不变 (B) 衍射条纹移动，条纹宽度变动 (C) 衍射条纹中心不动，条纹变宽 (D) 衍射条纹不动，条纹宽度不变 K S 1 L L x a E f
初中物理光学综合测试卷 一、选择题：（共24分，每小题2分，1、2题为双选,其余为单选） 1、下列叙述中用到了与图1所示物理规律相同的是( ) A．“海市蜃楼” B.“杯弓蛇影” C.“凿壁偷光” D.“立竿见影” 2、关于以下四种光学仪器的成像情况说法正确的是( ) A.放大镜成正立放大的实像 B.照相机成倒立缩小的实像 C.潜望镜成正立等大的虚像 D.幻灯机成正立放大的实像 3、晚上，在桌面上铺一张白纸，把一小块平面镜放在纸上，让 手电筒的光正对着平面镜照射，如图2所示，则从侧面看去：（）图1 A．镜子比较亮，它发生了镜面反射 B．镜子比较暗，它发生了镜面反射 C．白纸比较亮，它发生了镜面反射 D．白纸比较暗，它发生了漫反射 4、夜晚，人经过高挂的路灯下，其影长变化是（） A．变长 B.变短 C.先短后长 D.先长后短图2 6、光从空气斜射向水面发生折射时，图3所示的光路图中正确的是( ) 图3 7、潜水员在水中看见岸上的“景物”实质是( ) A. 景物的虚像，像在景物的上方 B. 景物的实像，像在景物的下方 C. 景物的实像，像在景物的上方 D.景物的虚像，像在最物的下方 8、如图4所示，小明家的小猫在平面镜前欣赏自己的全身像，此时它所看到的全身像应是图中的（） 图4 图5 9、如右上图5所示有束光线射入杯底形成光斑，逐渐往杯中加水，光斑将（） A、向右移动 B、向左移动 C、不动 D、无法确定 11、图6所示的四种现象中,由于光的折射形成的是( ) 图6
二、填空题（共30分，每空1分） 13、都说景德镇瑶里风光很美“鱼在天上飞，鸟在水里游”，这美景奇观中的“鱼”是由于 光的形成的像；“鸟”是由于光的形成的像。 14、1997年3月9日，在我国漠河地区出 现了“日全食”现象，图7中表示日 全食对太阳、地球、月球的位置，则 图中的A是，B是。 这是由于形成的。图7 15、太阳发出的光到达地球需要500s，地球与太阳间的距离约为km。 16、如图8所示，将一块厚玻璃放在一支铅笔上，看上去铅笔似乎被分 成了三段，这是光的现象。 17、一条光线垂直射向平面镜，反射光线与入射光线 的夹角是度，若保持光的传播方向不变， 而将平面镜沿逆时针方向转动20°角,则反射光线 又与入射光线的夹角是度。图8 19、丹丹同学身高1.5m，站在平面镜前3m处，她的像到镜面的距离为_______m，像高是 m；若将一块和平面镜一般大的木板放在镜子后1m处如图10所示，这时她_______（填“能”或“不能”）在镜中看到自己的像。若她以0.5m/s的速度向平面镜靠近，则像相对于人的速度为m/s，像的大小（填变大、变小或不变）。 图10 图11 20、图11为光从玻璃斜射人空气的光路图,由图可知，反射角是度，折射角是 度。 三、作图或简答题（共18分，每小题2分） 23、平面镜反射光的方向如图14所示，请你在图上作出入射光线并标明入射角的 大小。 24、根据平面镜成像的特点画出图15中物体AB在平面镜MN中所成的像。 25、如图16所示，AB是由点光源S发出的一条入射光线，CD是由S发出的另一条入射光 线的反射光线，请在图中画出点光源S的位置。 图14 图15 图16 26、如图17所示，太阳光与水平面成60度角，要利用平面镜使太阳光沿竖直方向照亮井底，
一、填空题 1、光学系统中物和像具有共轭关系的原因是 。 2、发生全反射的条件是 。 3、 光学系统的三种放大率是 、 、 ，当物像空间的介质的折射率给定后，对于一对给定的共轭面，可提出 种放大率的要求。 4、 理想光学系统中，与像方焦点共轭的物点是 。 5、物镜和目镜焦距分别为mm f 2'=物和mm f 25'=目的显微镜，光学筒长△= 4mm ，则该显微镜的视放大率为 ，物镜的垂轴放大率为 ，目镜的视放大率为 。 6、 某物点发出的光经理想光学系统后对应的最后出射光束是会聚同心光束，则该物点所成的是 (填“实”或“虚”)像。 7、人眼的调节包含 调节和 调节。 8、复杂光学系统中设置场镜的目的是 。 9、要使公共垂面内的光线方向改变60度，则双平面镜夹角应为 30 度。 10、近轴条件下，折射率为1.4的厚为14mm 的平行玻璃板，其等效空气层厚
度为10 mm。 11、设计反射棱镜时，应使其展开后玻璃板的两个表面平行，目的是 保持系统的共轴性。 12、有效地提高显微镜分辨率的途径是提高数值孔径和减小波长。 13、近轴情况下，在空气中看到水中鱼的表观深度要比实际深度小。 一、填空题 1、光路是可逆的 2、光从光密媒质射向光疏媒质，且入射角大于临界角I0，其中，sinI0=n2/n1。 3、垂轴放大率；角放大率；轴向放大率；一 4、轴上无穷远的物点 5、－20；－2；10 6、实 7、视度瞳孔 8、在不影响系统光学特性的的情况下改变成像光束的位置，使后面系统的通光口径不致过大。 9、30 10、10 11、 12、 13、小 二、简答题 1、什么是共轴光学系统、光学系统物空间、像空间？
九年级物理光学部分单元测试题 一．填空题。 1．光在中传播的速度最快，得到m／s。“坐井观天，所见甚小”，是由于光的。 2．某同学的身高为 1.6m，站在平面镜前1.2m处，则他在镜中的像高 m，他与像之间 的距离是 m。 3．我国有一部古籍《淮南万毕术》记有这样一段文字：“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻”这是利用的原理来观察周围景物的；能从各个不同方向看到一些本身不发光的物体，是因为光在物体表面发生的缘故，黑板“反光”是由于光射到被磨光的黑板表面上发生了反射的缘故。 4．若入射光线与平面镜垂直，则入射角是；若保持入射光线的方向不变，将平面镜绕入射点转动10°，这时反射光线与入射光线的夹角是。 5．如图１所示，是光从空气斜射入玻璃中时发生反射和折射的光 路图，已知∠3=∠6，则入射光线是，界面是， 界面的边是玻璃。 6．检查视力时，人与视力表之间的距离应为5m。现因屋子太小而使用了一个平面镜，视力表到平面镜的距离为3m，那么人到镜子的距离应为 m。若视力表全长为0．8m 则视力表在镜中的像的长度为 m。 7．一位同学站在河岸上看河中的水,比实际的 ,潜水员在水中看河岸上的树,比实际的 .(填“浅”或“高”) 8.在图2中，_____ _______图（填“甲”或“乙”）表示远视眼成像示意图。矫正远视眼应佩戴眼镜的镜片是___________透镜, 矫正近视眼应佩___________透镜（填“凸”或“凹”）。 甲图2 乙 9．人的眼睛是一种“神奇的照相机”，图3中_ ______相当于照相机的镜头，它能将光线__________(填“会聚”或“发散”)在视网膜上，视网膜相 当于照相机的_____________。 图１
光学测试题 选择题 1.在下列事例中，哪种现象不能用光在同一种介质里沿直线传播的道理来解释：［］ A.小孔成像 B.日食和月食的形成 C.看不到不透明体后面的物体 D.筷子插入水中变弯曲了 2.人逐渐向平面镜走来，他的像将：［］ A.越来越大 B.越来越小 C.大小不变 D.无法判断 3.在下列现象中，属于光的折射现象的是：［］ A.在水中出现的岸边树木的倒影 B.潜水艇中的潜望镜 C.汽车司机所用的观后镜 D.从岸上看到池中水的深度比实际 的浅一些 4.某同学在“研究凸透镜成像”的实验中，光屏移动到离凸透镜16厘米处，得到烛焰的倒立、放大的像。下列的四块透镜，他使用的凸透镜焦距是：［］ A.4厘米 B. 8厘米 C. 12厘米 D. 18厘米 5.一个小丑在平面镜前欣赏自己的像，他看到的像应该是下图中的哪一个？（） 6.一束光线水平地射向平面镜，与镜面的夹角为30度，如果将镜面转过15度，使水平线与镜面的夹角增大到45度，那么，这束光线的反射光线将转过：［］ A.30度 B.15度 C.45度 D.90度 7．如图所示的四种情景中，应用光的反射的是（） 8．某凸透镜的焦距是10 cm，当物体距凸透镜的焦点5 cm时，所成的像一定是：［］A．放大的B．缩小的C．正立的D．倒立的 9．平面镜的反射面是玻璃背面镀的银层，当你的手指按在平面镜上时，若像和手指的距离为8mm，这块平面镜的厚度是［］ A.16mm B.8mm C.4mm D.2mm 10.插入水中的筷子，水里部分从水面斜着看起来是［］ A.向上曲折 B.向下曲折 C.没有变化 D.与水对光线的反射有关，难以确定 11.使用光学元件几种应用中，正确的是［］ A.穿衣镜产生的是放大的虚像 B. 潜水艇的潜望镜所观察到的是实像 C.物体在照像机前面的任何位置都能拍照 D.照相机、幻灯机使用的光学元件都是凸透镜 12.关于放大镜、幻灯机、照相机的使用，有下列说法，其中正确的说法是［］
光学综合测试卷 一、填空题：(每空1分，共35分) 1．古诗词中有许多描述光学现象的诗句，如“潭清疑水浅”说的就是光的现象；“池水映明月”说的就是光的现象． 2．在较小的室内给学生测视力，校医把一块平面镜竖直挂在距视力表3 m远的对面墙上，用视力表在平面镜中的像测视力，从而解决了测视力距离是5m的难题．当测你的视力时，你应该站在平面镜正前方m处，视力表在镜中像的大小与视力表的实际大小 (选填“相等”或“不相等”)． 3．李明同学用蓝色墨水笔在白纸上写了一些字，他在只有红色灯光的暗室里，看到的纸是色，看到的字是色．观看电影时，我们能从各个角度看到银幕上的景象，是由于发生了光的反射．同时，我们能分辨出银幕上不同人物的声音，是因为他们的不同． 4．身高1．5m、体重为500N的小明，站立在路灯下的某处，若每只鞋的触地面积为100cm2，则此时他对地面的压强为Pa，他在灯光下的影子是光的产生的现象．在某个时刻，小明的影长为1．5m，如图所示．若他以1m／s的速度匀速沿平直路面远离路灯而去，2s后影长为2m，则路灯离平直路面的高度为m． 5．植物光合作用是将能转化为能；太阳能发电站是将能转化为能．若用放大镜在烈日下照射一根火柴头，一会儿，火柴头燃烧起来，则这里能转化为能。我们周围有很多利用电能发光的灯．有的利用灯丝的高温而发光，如灯；有的灯有灯丝，但是不靠灯丝发光，如灯；有的灯根本没有灯丝，通电后也能发光，如灯． 6．有一光电控制液面高度的仪器，它是通过光束在液面上的反射光线反射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的．如图光路中，一光束与液面的夹角为40°，则反射角的大小为；当液面升高时，光电屏上的光斑S将向(选项“左”或“右”)移动． 7．如图所示，MM’是空气和玻璃的界面，一束光线射到界面上发生反射和折射，则MM’的边是空气，入射光线是，反射光线是，折射光线是．在空碗里放一枚硬币，当碗内盛满水时，看上去碗底的硬币深度要比实际深度要些(选填“深”或“浅”)，这是由于光的的缘故．
东莞理工学院（本科）试卷 2013 --2014 学年第 2 学期 《 应用光学 》清考试卷 开课单位： 电子工程学院 ，考试形式：开卷，允许带 计算器 入场 一、选择题（共12分 每题 2 1. 当一远视眼通过带分划板的望远镜观察远处物体时，应使 ( ) A. 物镜远离分划板 B. 物镜靠近分划板 C. 目镜远离分划板 D. 目镜靠近分划板 2. 负透镜对 ( ) A. 实物只能成实像 B. 实物只能成虚像 C. 虚物只能成实像 D. 虚物只能成虚像 3. 200 度的近视眼，应配戴的眼镜的焦距为 ( ) A. 200mm B. 500mm C. -500mm D. –200mm 4. 拍摄人像艺术照，为突出主要人物，应选用哪种镜头 ( ) A. 焦距大，F 数与对准距离小 B. 对准距离与F 数大，焦距小 C. 对准距离与焦距大，F 数小 D. 对准距离小、焦距与F 数大 5. 光学系统中场镜的作用是： A 改变成像光束的位置 B 减小目镜的尺寸 C 不改变像的成像性质 D 以上都正确 6．棱镜系统中加入屋脊面，其作用是： A. 改变光轴的方向 B. 改变主截面内像的方向 C. 改变垂轴于主截面方向上像的方向 D. 以上都正确 二、填空题（共12分 每题2分） 1、发光强度的单位是（ ），光通量的单位是（ ），光照度的单位 是（ ），光亮度的单位是（ ）。
2、几何像差主要有七种，它们是（），（），（），（），（），（），（），其中（）不影响像的清晰度。 3、激光的准直系统实际上是一个（）。 4、最常用的共轴系统的基点是（），光学系统中角放大率等于1的一对共轭点称为（）。 5、光学系统的三种放大率是。 6、平面反射镜成像的垂轴放大率为，物像位置关系为。如果反射镜转过α角，则反射光线方向改变。 三、简答题（共12分每题4分） 1、简述孔径光阑位置在目视光学系统和投影计量光学系统中的安放原则。 2、简述何谓“像方远心光路”，举例说明在什么时候使用该光路。
第十四章光学章末自测 时间：90分钟满分：100分 第Ⅰ卷选择题 一、选择题(本题包括10小题，共40分，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不选的得0分) 1．下列现象中属于光的干涉现象的是() A．天空出现彩虹 B．肥皂泡在阳光照射下呈现彩色条纹 C．阳光通过三棱镜形成彩色光带 D．光线通过一个极窄的缝呈现明暗相间的条纹 解析：A、C为光的色散现象，D为光的衍射． 答案：B 2．红光和紫光相比() A．红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大 B．红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大 C．红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小 D．红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较小 解析：红光的频率比紫光的频率小，由E＝hν可知红光的能量比紫光小，据此可排除选项A、C；红光在介质中的折射率比紫光在介质中的折射率小，由v＝c 可知在同一种介质中 n 红光的传播速度比紫光的大，所以B选项正确，D选项错误． 答案：B 3．在没有月光的夜间，一个池面较大的水池底部中央有一盏灯(可看做点光源)，小鱼在水中游动，小鸟在水面上方飞翔．设水中无杂质，且水面平静，则下面的说法中正确的是() A．小鱼向上方水面看去，看到的亮点的位置与鱼的位置无关 B．小鱼向上方水面看去，看到的亮点的位置与鱼的位置有关 C．小鸟向下方水面看去，看到的亮点的位置与鸟的位置无关 D．小鸟向下方水面看去，看到的亮点的位置与鸟的位置有关 解析：小鱼通过水面看灯是反射成像，不同位置射入鱼眼的反射光线不同，但反射光线的延长线交于一点，即为“平面镜”成的像．而鸟看灯是折射成像，鸟在不同位置射入鸟眼的折射光线不同．折射光线的延长线在不同位置交于不同点，故选项A、D对．答案：AD 4．现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性．下列事实中突出体现波动性的是() A．一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多 B．肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的 C．质量为10－3kg、速度为10－2m/s的小球，其德布罗意波波长约为10－23m，不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹 D．人们常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距大致相同 解析：一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多，反映的是光电效应规律，体现光的粒子性，A错误；C项是单个物体的低速运动，也不能突出体现波动性，C错误；B、D正确． 答案：BD
光学部分在线测试 一、 单项选择题 1、相同时间内，一束波长为λ的单色光在空气和玻璃中（ ） A 、传播的路程相等，走过的光程相等； B 、传播的路程相等，走过的光程不等； C 、传播的路程不等，走过的光程相等； D 、传播的路程不等，走过的光程不等。 2、一束光强为I0的自然光，相继通过三个偏振片P1、P2、P3后，出射光的光强为I ＝I0／8．已知P1和P3的偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋转P2，要使出射光的光强为零，P2最少要转过的角度是 A 、20° B 、30° C 、45° D 、60° 3、一束波长为l 的单色光由空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使反射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为 A 、l ／4
B、l／（4n） C、l／2 D、l／（2n） 4、波长为λ的单色平行光垂直入射到一狭缝上，若第一 级暗纹的位置对应的衍射角为θ＝±π／６，则缝宽的大小为 A、λ／2 B、λ C、2λ D、3λ 二、判断题 1、在杨氏双缝实验中，增加或减小两狭缝之间的距离， 所得干涉条纹的宽度不变。 正确错误 2、用白光做单缝衍射实验，那么不但中央明纹是白色的， 其他各级次级明纹也是白色的。 正确错误 三、填空题 1、两列波发生干涉的条件为 [答案] 频率相同、振动方向相同、相位差恒定
2、波长为λ的单色光垂直入射到缝宽为4λ的单缝上，对应于衍射角30°，单缝处的波面可以划分为（）个半波带 [答案] 8 3、提高光学仪器分辨本领的方法有 [答案] 增大光学仪器的通光孔径、减小入射光波波长4、自然光通过两个透光轴相交60°的偏振片，则透射光与入射光之比为（用分数表示） [答案] 1/8
一、初中物理光学问题求解方法 1．在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上各元件位置如图所示，此时在光屏上恰好成 一个清晰的像，则下列说法正确的是（ ） A ．利用了这一原理制成了照相机 B ．若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变大 C ．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像 D ．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在 45 cm 刻度线处，适当移动光屏也能得到一个清晰的像 【答案】C 【解析】 【详解】 A ．从图中可以看到，蜡烛物距20cm u =，像距30cm v =，可知u v <，而照相机的是u v >，A 错误； B ．根据凸透镜成像的规律可知，若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，像是逐渐变小的，B 错误； C ．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，根据光路的可逆性，会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像，C 正确； D ．由题意可知10cm f >，若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在45 cm 刻度线处，此时5cm u =，u f <，会成正立放大的虚像，适当移动光屏是不能得到清晰的像，D 错误． 2．在探究凸透镜成像规律"的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图甲所示。实验前，让一束平行光射向凸透镜，如图乙所示，移动光屏，直到在光屏上会聚成一点。实验中，学生多次移动蜡烛和光屏的位置进行实验探究。探究完成后，小明拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，且较靠近凸透镜，结果，光屏上原来清晰的像变模糊了，他只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到烛焰清晰的像。下列有关说法中正确的是（ ）
应用光学试题 一、问答题 1、在几何光学框架内，光的传播规律可归纳为四个基本定律，请分别简述其内容。 （1）光的直线传播定律：在各向同性介质中，光沿直线传播。 （2）光的独立传播定律：从不同的光源发出的光束以不同的方向通过空间某点时，彼此互不影响，各光束独立传播。 （3）反射定律：入射光线、反射光线和投射点法线三者在同一平面内，入射角和反射角二者绝对值相等且符号相反，即入射光和反射光在法线两侧。 （4）折射定律：入射光线、折射光线和投射点法线三者在同一平面内，入射角的正弦与折射角的正弦之比与入射角的大小无关，而与两种介质的性质有关。对一定波长的光线，在一定温度和压力的条件下，该笔直为一常数，等于折射光线所在介质的折射率ｎ＇和入射光线所在介质的折射率ｎ之比。 2、请概述光线与波面的概念，以及几何像差与波像差的概念。 （1）几何光学中把光看作是光线。光波是电磁波，向周围传播，在某一瞬时，其振动相位相同的各点所构成的曲面称为波面。在各向同性介质中，光沿着波面的法线方向传播，可以认为光波波面的法线就是几何光学中的光线。 （2）几何像差是几何光线经过光学系统后的实际光路相对于理想光路个偏离量。波像差是经过光学系统后的实际波面和理想波面之间的偏差。 3、何为马吕斯定律？光学系统成完善像的条件是什么？ （1）马吕斯定律：垂直于波面的光束（法线集合）经过任意多次反射和折射后，无论折射面和反射面的形状如何，出射光束仍垂直于出射波面，保持光线束仍为法线集合的性质；并且入射波面和出射波面对应点之间的光程均为定值。 （2）光学系统成完善像的条件： ａ：点物成点像，即物空间每一点在像空间都有唯一的的点与之对应。 ｂ：物空间每一条线在像空间都有唯一的直线与之相对应。 ｃ：物空间的任一点位于一条直线上，那么在像空间内共轭点必定在该直线的共轭线上。 4、何为阿贝不变量和拉赫不变量？它们的物理意义是什么？ （1）阿贝不变量：1111''Q n n r l r l ????=-=- ? ????? ；其物理意义是，近轴区，一折射面的物空间和像空间的一对共轭点的位置是确定的。 （2）拉赫不变量：'''nyu n y u J == ，'''nytgu n y tgu J == ；进入光学系统的总能量是保持不变的（前者针对近轴区而言，后者是对前者的推广，是系统对任意大小物体用任意光束成像的普式）。 5、请写出牛顿成像公式和高斯成像公式，及用示意图给出公式中各个参量。
吉林省通榆县实验高中物理选修3—4光学单元测试题 班级姓名 不定项选择题（5×10） 1．在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹，这两种现象（ ? ） A都是光的衍射现象； B都是光的干涉现象； C前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象； D前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象。 2下列事例哪些应用了光的全反射现象：（） A．光导纤维通讯B．用三棱镜观察太阳光谱C．某些光学仪器中用等腰直角玻璃三棱镜改变光路90° D．用白光照肥皂膜看到彩色条纹 3. 如图１所示, 夏天，在平静无风的海面上，向远方望去，有时能看到山峰、船舶、楼台、亭阁、集市、庙宇等出现在远方的空中。沙漠里有时也会看到远处的水源、仙人掌近在咫尺，可望而不可及，这就是“蜃景”。下列有关蜃景的说法中错误的是（）
A ．海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要小 B ．沙面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要小 C ．A 是蜃景，B 是景物 D ．C 是蜃景，D 是景 物 4．在学习光的色散的时候老师在课堂上做了一个演示实验，让某特制的一束复色光 由空气射向一块平行平面玻璃砖（玻璃较厚），经折射分成两束单色光a 、b ，已知a 光是红光，而b 光是紫光，你认为图3中哪个光路图是正确的 （ B ） 5．如图，P 是一偏振片，P 的透振方向（用带箭头的实线表示）为竖直方向。下列 四种入射光束中哪几种照射P 时能在P 的另一侧观察到透射光（ ） A ．太阳光 B ．沿竖直方向振动的光 C ．沿水平方向振动的光 D ．沿与竖直方向成45o 角振动的光 6．一单色光，在空气中的波长为λ0，在玻璃中的波长为λ，波速为v ，玻璃对这 种色光的折射率为n 。当此光从玻璃射向空气发生全反射的临界角为A ，则（ ） A ．n A =sin B ．v c A =sin C ．λ λ0sin =A D ．0sin λλ=A 7.为了减少光学元件的反射损失,可在光学元件表面镀上一层增透膜,利用薄膜的干 涉相消来减少反射光.如果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为n ,厚度为d ,它使绿
………密………封………线………以………内………答………题………无………效…… 《物理光学》考试题（90分钟） 开卷 总分100分 考试日期 2010年11月 4 日 一、 选择题（每小题2分，共30分） 1. 自然光正入射，其反射光为 D 。 A ．椭圆偏振光 B ．线偏振光 C ．部分偏振光 D ．自然光 2. 自然光在界面发生反射和折射，当反射光为线偏振光时，折射光与反射光的夹角必为 D 。 A ． B θ B ． C θ C ． 3π D ．2 π 3．全反射时，在折射率小的介质中的电场 B 。 A ．等于零 B ．随离界面距离的增加按指数规律衰减 C ．等于常数 D ．随离界面距离的增加按指数规律增加 4. 当光波在两种不同介质中的振幅相等时， D 。 A. 其强度相等 B. 其强度不相等 C. 不确定 D. 其强度比等于两种介质的折射率之比 5. 光从折射率中小介质中正入射到折射率大的介质表面时，相对于入射光的电场和磁场，反射光的 C 。 A ．电场和磁场都无相位变化 B. 电场和磁场都有π相位突变 C. 电场有π相位突变，磁场无相位变化 D. 电场无相位变化，磁场有π相位突变 6. 平行平板的等倾干涉图样定域在 A 。 A ．无穷远 B ．平板上界面 C ．平板下界面 D ．自由空间 7. 在白光入射的等倾干涉中，同级圆环中相应于颜色紫到红的空间位置是 A 。 A ．由外到里 B ．由里到外
………密………封………线………以………内………答………题………无………效…… C ．不变 D ．随机变化 8. 在对称平板双光束干涉中，无论是等厚干涉还是等倾干涉，也无论是21n n >还是12n n <，两反射光束间的附加相位突变总是 A 。 A ．等于π B ．等于0 C ．可以为π也可以为0 D ．在0和π之间 9. 把一平凸透镜放在平玻璃上构成牛顿环装置，当平凸透镜慢慢地向上平移时，由反射光形成的牛顿环 B 。 A. 向中心收缩， 条纹间隔不变 B. 向中心收缩，环心呈明暗交替变化 C. 向外扩张，环心呈明暗交替变化 D. 向外扩张，条纹间隔变大 10．对于单层光学薄膜，增透膜和增反膜的光学厚度 C 。 A ．分别为 2λ和4λ B ．分别为4λ和2λ C ．都等于4λ D ．都等于2 λ . 11．单色平行光垂直照射在薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为h ， 且n 1＜n 2＞n 3，λ1为入射光在n 1中的波长，则两束反射光的光程差为 C 。 A. 2n 2h B. 2n 2h +)112n λ C. 2 n 2h + 1112n λ D. 2 n 2h +211 2 n λ 12． F-P 腔两平行腔面间的距离增加时，其 A 。 A ．分辨能力增强 B ．分辨能力降低 C ．自由光谱范围λ?增大 D ．最小可分辨波长差δλ增大 13. 在F-P 腔腔面无吸收的情况下，当反射率R 增加时，其干涉图样中亮线的亮度 C 。 A ．增加 B ．减弱 C ．不变 D ．趋于无穷大 14. 关于光的空间相干性，下列说法不正确的是 D 。 A. 光场的空间相干性来源于普通扩展光源不同部分发出的光的不相干性
中 国 海 洋 大 学 命 题 专 用 纸 (首页) 2005-2006学年第 二 学期 试题名称: 应用光学 A 课程号： 共 2 页 第 1 页 专业年级__物理学2003_____ 学号___________ 姓名____________ 考试日期（考生填写）_______年____月__日 分数_________ 一．简答题（15分）（写在答卷纸上） 1．（5分）物理光学研究什么内容？几何光学研究什么内容？ 2．（5分）什么是场镜？场镜的作用是什么（要求写出两种作用）？ 3．（5分）写出轴外点的五种单色像差的名称。 二．作图题（15分）(画在试卷上) 4．（５分）已知焦点F 和F ’和节点J 和J ’（见图2），求物方主点H 和像方主点H ’ 。 5．（10分）应用达夫棱镜的周视瞄准仪示意图(见图1)，分别标出A 、B 、C 、D 点光的坐标方向。 J F ’ F J ’ 图2 z y x A B C D 图1
授课教师 李颖命题教师或命题负责人 签字李颖 院系负责人 签字 年月日 注：请命题人标明每道考题的考分值。 中国海洋大学命题专用纸（附页） 2005-2006学年第二学期试题名称: 应用光学课程号：共 2 页第 2 页
三．计算题（70分） 6．（10分）某被照明目标，其反射率为ρ=，在该目标前15m距离处有一200W的照明灯，各向均匀发光，光视效能（发光效率）为30lm/W，被照明面法线方向与照明方向的夹角为0度。 求：（1）该照明灯的总光通量；（2）被照明目标处的光照度；（3）该目标视为全扩散表面时的光亮度。 7．（10分）显微镜目镜视角放大率为Γe=10，物镜垂轴放大率为β=-2，NA=，物镜共轭距为180mm，物镜框为孔径光阑，求：（1）显微镜总放大率，总焦距。（2）求出瞳的位置和大小。8．（15分）一个空间探测系统（可视为薄透镜），其相对孔径为1:，要求将10km处直径为２ｍ的物体成像在1/2英寸的探测器靶面上，物体所成像在探测器靶面上为内接圆，问此系统的焦距应该为多少？口径为多少？所对应的最大物方视场角是多少？（一英寸等于毫米，探测器靶面长与宽之比为４:3） 9．（10分）有一个薄透镜组，焦距为100mm，通过口径为20mm，利用它使无限远物体成像，像的直径为10mm，在距离透镜组50mm处加入一个五角棱镜（棱镜的玻璃折射率为，透镜展开长度为L=，D为棱镜第一面上的通光口径），求棱镜的入射面和出射面的口径，通过棱镜后的像面位置。 10．（15分，A、B任选） A．有一个焦距为50mm的放大镜，直径D=40mm，人眼（指瞳孔）离放大镜20mm来观看位于物方焦平面上的物体，瞳孔直径为4mm。求系统的孔径光阑，入瞳和出瞳的位置和大小，并求系统无渐晕时的线视场范围。 B．有一开普勒望远镜，视放大率Γ=8，物方视场角2ω=8?，出瞳直径为6mm，物镜和目镜之间的距离为180mm，假定孔径光阑与物镜框重合，系统无渐晕，求（1）物镜焦距，目镜焦距；（2）物镜口径和目镜口径；（3）出瞳距离。 11．（10分，要求用矩阵法求解）有一个正薄透镜焦距为8cm，位于另一个焦距为－12cm的负薄透镜左边6cm处，假如物高3cm，位于正透镜左边的24cm处，求像的位置和大小。 四．附加题（10分） 12．谈谈你对《应用光学》课程教学和课程建设的设想和建议。
外套 内芯 高二物理光学单元测试题 一、填空题 1、发生下列有关光现象的各种说法中正确的是（ ） ①雨后空中出现的虹和霓、日蚀现象,游乐园的“哈哈镜”使人成像变形这些光现象,仅用光的直线传播、光的反射和光的折射等几何光学知识就完全可以解释清楚 ②水面上的油膜呈现出彩色条纹，小孔成像，光的色散这些光现象，仅用光的直线传播、光的反射和光的折射等几何光学知识就完全可以解释清楚 ③仅仅从光的干涉和光的衍射现象无法说明光具有波粒二象性 ④泊松亮斑和和光的偏振仅能反映出光的波动性 A 、①②③ B 、②③④ C 、①③④ D 、①②④ 2、光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。以下关于光导纤 维的说法正确的是 Ａ、内芯的折射率比外套相同,外套的材料有韧性,可以起保 护作用 B 、内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射 Ｃ、内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射 Ｄ、内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射 3、水平地面上物体Ｍ将站在Ａ处的人的视线挡住，如图所示,为了能看到M 后面的地面,在上方水平放一平面镜,且反光面对着地面，A 处的人为了看到M 后面距M 较近的地方，他应该( ） A.将平面镜平行上移 Ｂ．将平面镜平行下移 C ．将平面镜水平左移 D ． 人向靠近M 方向移动 4、光热转换是将太阳光能转换成其他物质内能的过程，太阳能热 水器就是一种光热转换装置，它的主要转换器件是真空玻璃管，这 些玻璃管将太阳光能转换成水的内能。真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光，使尽可能多的太阳光能转化的热能,这种镀膜技术的物理学依据是( ) A ．光的直线传播 B.光的粒子性 C ．光的干涉 D ．光的衍射 5、如图甲所示,在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜,在两者之间形成厚度不均匀的空气膜,让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹，称为牛顿环，以下说法正确的是( ） A ．干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻 璃上表面反射光叠加形成的 B ．干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻 璃上表面反射光叠加形成的 C.牛顿环正中心的大圆是一个亮斑 D ．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的 ６、如图所示，截面为ABC 的玻璃直角三棱镜放置在空气中,宽度均为d 的紫、红两束光垂直照射三梭镜的一个直角边AB,在三棱镜的另一侧放置一平行于AB 边的光屏，屏的距离远近可调,在屏上出现紫、红两条光带,可能是（ )
4.目前，一种用于摧毁人造卫星或空间站的激光武器已研制成功 地平线上方，现准备用一束激光射向该空间站，则应将激光器 用途 A. 沿视线对着空间站瞄高一些 《光学测试题》 考试时间：90分钟满分：110分 、选择题（每题 5分，对而不全得 3分，共50分。其中8、9、10为多选题） 1酷热的夏天，在平坦的柏油公路上你会看到在一定距离之外，地面显得格外明亮，仿佛 是一片水面，似乎还能看到远处车、人的倒影.但当你靠近 水面”时，它也随你靠近而后退.对 此现象正确的解释是 ）资料个人收集整理，勿做商业用途 A .出现的是 海市蜃楼”是由于光的折射造成的 B .水面”不存在，是由于酷热难耐，人产生的幻觉 C .太阳辐射到地面，使地表温度升高，折射率大，发生全反射 D .太阳辐射到地面，使地表温度升高，折射率小，发生全反射 2.在没有月光的夜晚，一个池面较大的水池底部中央有一盏灯 （可看做点光源），小鱼在水中 游动，小鸟在水面上飞翔.设水清澈且水面平静，则下列说法正确的是 （ ）资料个人收集整理, 勿做商业用途 A.小鸟向下方水面看去, 看到水面中部有一个圆形区域是暗的，周围是亮的 B.小鱼向上方水面看去, 看到水面中部有一个圆形区域是亮的，周围是暗的 C.小鱼向上方水面看去, 可以看到灯的像，像的位置与鱼的位置无关 D.小鸟向下方水面看去, 可以看到灯的像，像的位置与鸟的位置无关 3如图所示，P 、Q 是两种透明材料制成的两块相同的直角梯形棱镜 ，叠合在一起组成一个长方 体,一束单色光从P 的上表面射入，折射光线正好垂直通过两棱镜的界面 ,已知材料的折射率 nP v nQ,射到P 上表面的光线与 P 上表面的夹角为0，下列判断正确的 是（ ）资料个人收集整理，勿做商业用途 A.光线一定从Q 的下表面射出 B.光线若从Q 的下表面射出 ,出射光线与下表面的夹角一定等于 C.光线若从Q 的下表面射出 ,出射光线与下表面的夹角一定大于 D.光线若从Q 的下表面射出 ,出射光线与下表面的夹角一定小 于 .如图甲所示，某空间站位于 （ ）资料个人收集整理，勿做商业
选修3-4光学测试题 说明：本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分，请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内，第Ⅱ卷可在各题后直接作答.共100分，考试时间90分钟. 第Ⅰ卷(选择题共40分) 一、本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的，请把它填在括号内. 1.夏日的白天,在大树下乘凉时,经常发现在树阴中间有许多圆形亮斑.关于其原因下列说法正确的是 A.大树的缝隙是圆的,所以地面上有许多圆斑 B.是很多树叶将太阳光反射到地面形成的圆斑 C.这是经很多不规则的树叶缝隙所形成的太阳的像 D.这是太阳光经树叶缝隙衍射形成的 2.对于某单色光,玻璃的折射率比水大,则此单色光在玻璃中传播时 A.其速度比在水中大,其波长比在水中长 B.其速度比在水中大,其波长比在水中短 C.其速度比在水中小,其波长比在水中短 D.其速度比在水中小,其波长比在水中长
3.下列关于偏振光的说法中正确的是 A.自然光就是偏振光 B.沿着一个特定方向传播的光叫偏振光 C.沿着一个特定方向振动的光叫偏振光 D.单色光就是偏振光 4.为了减少光学元件的反射损失,可在光学元件表面镀上一层增透膜,利用薄膜的干涉相消来减少反射光.如果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为n ,厚度为d ,它使绿光在垂直入射时反射光完全抵消,那么绿光在真空中的波长λ0为 A.4 d B. 4 nd C.4d D.4nd 5.一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气,在界面上的入射角为45°.下面四个光路图中正确的是 6.关于双缝干涉实验,若用白光作光源照射双缝,以下说法不正确的是 A.屏上会出现彩色干涉条纹,因为白光是由波长不同的各种颜色的光组成的 B.当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时,屏上将出现宽度不同、中间是白色条纹的彩色衍射条纹 C.将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时,屏上有亮光，但一定不是干
2005-2006学年第二学期试题名称: 应用光学B 课程号：共 2 页第 1 页 专业年级__物理学2003_____ 学号___________ 姓名____________ 考试日期（考生填写）_______年____月__日分数_________ 一．简答题（20分）（写在答卷纸上） 1．（5分）简述费马原理。 2．（5分）光学系统的孔径光阑和视场光阑能否合一，为什么？ 3．（5分）写出轴外点的五种单色像差的名称。 4．（5分）什么是物方远心光路，举例说明其作用。 二．作图题（15分）(画在试卷上) 5．（５分）已知焦点F和F’和节点J和J’（见图2），求物方主点H和像方主点H’。 6．（10分）应用达夫棱镜的周视瞄准仪示意图(见图1)，分别标出A、B、C、D点光的坐标方向。 授课教师 李颖命题教师或命题负责人 签字李颖 院系负责人 签字 年月日 注：请命题人标明每道考题的考分值。 J F’F J’ 图2 z y x A B C D 图1
2005-2006学年第 二 学期 试题名称: 应用光学 B 课程号： 共 2 页 第 2 页 三．计算题（65分） 7．（15分）有一个功率为200W ，发光效率为15lm/W 的灯泡，在其下方2m 处放置一个直径为 3m 的圆桌，求圆桌中心和边缘处的光照度。 8．（15分）一个空间探测系统（可视为薄透镜），其相对孔径为1:1.2，要求将10km 处直径为２ ｍ的物体成像在1/2英寸的探测器靶面上，物体所成像在探测器靶面上为内接圆，问此系统的焦距应该为多少？口径为多少？所对应的最大物方视场角是多少？（一英寸等于25.4毫米，探测器靶面长与宽之比为４:3） 9．（15分）已知望远镜物镜mm f 1000' 1=，口径mm D 501=，目镜mm f 200' 2=，口径 mm D 202=，物镜目镜间距mm d 1200=，在其共同的焦平面上放置一个直径mm D 163=的光栏，求此系统对∞远物的入瞳，出瞳，入窗，出窗的位置和大小，及物象方视场角的大小。 10．（20分）有一个由f1’=100mm, f2’=-50mm 两个薄透镜组成的摄远型望远物镜，要求由第一组 透镜到组合系统像方焦点的距离与系统的组合焦距之比为1:1.5，求两透镜之间的距离d 应为多大？组合焦距等于多少？如果将上述系统用来对10m 远的物平面成像，用移动第二组透镜的方法，使像平面位于移动前组合系统的像方焦平面上，问透镜组移动的方向和距离。