光学考试题汇总1
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光学测试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光的三原色是:A. 红、黄、蓝B. 红、绿、蓝C. 红、白、黑D. 黄、绿、紫答案:B2. 以下哪种现象不属于光的折射?A. 彩虹B. 透镜成像C. 镜面反射D. 光的色散答案:C3. 光的干涉现象说明光具有:A. 粒子性B. 波动性C. 热效应D. 磁效应答案:B4. 以下哪种光学仪器可以放大物体的像?A. 望远镜B. 显微镜C. 潜望镜D. 反射镜答案:B5. 光的衍射现象表明光具有:A. 直线传播的特性B. 波动性C. 粒子性D. 热效应答案:B6. 以下哪种现象不是光的反射?A. 镜子中的倒影B. 阳光下水面的闪光C. 激光笔的光束D. 太阳光照射到月亮上答案:C7. 光的偏振现象说明光是:A. 直线传播的B. 具有波动性的C. 具有粒子性的D. 具有热效应的答案:B8. 以下哪个不是光的传播速度最快的介质?A. 真空B. 水C. 空气D. 玻璃答案:D9. 光的全反射现象发生在:A. 光从空气射入水中B. 光从水中射入空气中C. 光从玻璃射入空气中D. 光从空气射入玻璃中答案:B10. 以下哪个是光的非线性光学效应?A. 折射B. 反射C. 干涉D. 拉曼散射答案:D二、填空题(每空2分,共20分)1. 光的折射定律是由_________定律和_________定律组成的。
答案:斯涅尔定律;能量守恒2. 光的双缝干涉实验中,干涉条纹的间距与_________成反比。
答案:双缝间距3. 光的偏振现象可以通过_________来实现。
答案:偏振器4. 光的色散现象是由于不同波长的光在介质中传播速度_________造成的。
答案:不同5. 光的全反射现象发生在光从光密介质射向光疏介质时,且入射角大于_________。
答案:临界角三、简答题(每题10分,共20分)1. 请简述光的干涉现象及其应用。
答案:光的干涉现象是指两束或多束相干光波在空间相遇时,由于光波的叠加而产生明暗相间的干涉条纹。
光学考试题光学习题第⼀部分:填空题1. 光波的相⼲条件是:频率相同;;。
2.位相差和光程差的关系为,实现相长⼲涉的位相差条件为。
3.⽤波长λ的单⾊光⼊射迈克⽿孙⼲涉仪,当可动镜M1移动了0.03164mm 时,发现视场中⼼变化了100个条纹,则⼊射光波长λ=。
4. 在空⽓中⽤波长为λ单⾊光进⾏双缝⼲涉实验时,观察到⼲涉条纹相邻条纹的间距为1.33mm ,当把实验装置放在⽔中时(⽔的折射率n=1.33),则相邻条纹的间距变为_____________5.⽤波长为λ单⾊光垂直照射如图所⽰的折射率为n 2的劈尖薄膜(n 1>n 2 , n 3>n 2),观察反射光⼲涉,从劈尖顶开始,第2条明纹对应的膜厚度d =___ __.6.在单缝夫琅和费衍射⽰意图中,所画出的各条正⼊射光线间距相等,那么光线1与3在幕上P点相遇时的位相差为___ _____,P 点应为___ ______点。
7.波长λ=500nm 的单⾊平⾏光,垂直⼊射半径ρ=1mm 的圆孔,圆孔后轴线上P 点到圆孔的距离r =1m ,对于P 点⽽⾔,圆孔露出的半波带数k= ,P 点为点。
8. N 条狭缝的夫琅和费衍射,衍射的总能流是缝宽相同的单缝夫琅和费衍射光能量的倍,衍射光强中央主极⼤将增⼤为倍。
9.⼈眼瞳孔直径为3mm ,对波长为550nm 的光⽽⾔,⼈眼的最⼩分辨⾓为弧度。
13 510.爱⾥光斑的半⾓宽度θ=。
11.设天空中两颗星对于⼀望远镜的张⾓为2.42×10-6rad,它们都发出波长为550nm的光,为了分辨出这两颗星,望远镜物镜的⼝径⾄少要等于cm。
12.汽车两盏前灯相距L,与观察者相距S=10km。
夜间⼈眼瞳孔直径d=5.0mm,⼈眼敏感波长为550nm。
若只考虑⼈眼的圆孔衍射,则⼈眼可分辨出汽车两前灯的最⼩间距L 是。
13.若星光的波长是550nm,孔径为127cm的⼤型望远镜所能分辨的两颗星的最⼩⾓距离(从地上⼀点看两星的视线间夹⾓)是。
光学常识试题及答案高中一、选择题(每题2分,共40分)1. 光在真空中的传播速度是()。
A. 299,792,458米/秒B. 300,000,000米/秒C. 299,792,000米/秒D. 300,000,000千米/秒2. 以下哪个现象不属于光的折射现象?()A. 凸透镜成像B. 彩虹C. 镜子反射D. 水下物体看起来位置偏高3. 光的三原色是()。
A. 红、绿、蓝B. 红、黄、蓝C. 红、绿、黄D. 红、橙、蓝4. 光的波长越长,其频率()。
A. 越高B. 越低C. 不变D. 无法确定5. 以下哪种材料不是透明材料?()A. 玻璃C. 钻石D. 橡胶6. 光的偏振现象说明了光是()。
A. 粒子B. 波动C. 电磁波D. 以上都不是7. 光的干涉现象中,两束相干光波相遇时,如果它们的相位差为0,则产生的是()。
A. 暗条纹B. 亮条纹C. 不发生干涉D. 无法确定8. 以下哪个现象是光的衍射现象?()A. 光的反射B. 光的折射C. 光的干涉D. 光绕过障碍物继续传播9. 光的色散现象说明光在介质中传播时()。
A. 速度不变B. 速度相同C. 速度不同D. 波长不变10. 以下哪种光源属于冷光源?()A. 太阳C. 荧光灯D. 激光11. 光的全反射现象发生在()。
A. 光从空气进入水B. 光从水进入空气C. 光从玻璃进入空气D. 光从空气进入玻璃12. 以下哪种现象不属于光的干涉现象?()A. 牛顿环B. 双缝干涉C. 单缝衍射D. 多普勒效应13. 光的波长与颜色的关系是()。
A. 波长越长,颜色越暖B. 波长越长,颜色越冷C. 波长越短,颜色越暖D. 波长越短,颜色越冷14. 光的衍射现象中,衍射角与波长的关系是()。
A. 波长越长,衍射角越大B. 波长越长,衍射角越小C. 波长越短,衍射角越大D. 波长越短,衍射角越小15. 光的偏振现象中,偏振片的作用是()。
A. 改变光的传播方向B. 改变光的强度C. 改变光的波长D. 选择特定方向的光波16. 以下哪种现象是光的反射现象?()A. 光的折射B. 光的衍射C. 光的干涉D. 光的全反射17. 光的多普勒效应说明了()。
第1篇一、基础知识题1. 请简述光的直线传播现象。
解析:光的直线传播是指光在同一种均匀介质中沿直线传播的现象。
光在同种介质中传播时,光线不会改变方向,且传播速度保持不变。
2. 什么是光的折射?请简述斯涅尔定律。
解析:光的折射是指光从一种介质进入另一种介质时,传播方向发生改变的现象。
斯涅尔定律描述了光的折射规律,即光在两种介质中传播时,入射角和折射角的正弦值之比等于两种介质的折射率之比。
3. 什么是光的反射?请简述反射定律。
解析:光的反射是指光从一种介质射到另一种介质界面时,部分光返回原介质的现象。
反射定律描述了光的反射规律,即入射角等于反射角,且入射光线、反射光线和法线在同一平面内。
4. 请简述光的衍射现象。
解析:光的衍射是指光在传播过程中遇到障碍物或通过狭缝时,光波绕过障碍物或通过狭缝后发生偏折的现象。
衍射现象是波动光学中的重要现象。
5. 什么是光的干涉?请简述杨氏双缝实验。
解析:光的干涉是指两束或多束相干光相遇时,由于光波的叠加而产生明暗相间的条纹现象。
杨氏双缝实验是干涉现象的经典实验,通过观察干涉条纹可以研究光的干涉规律。
二、光学仪器与器件题6. 请简述望远镜的工作原理。
解析:望远镜是一种利用透镜或反射镜将远处物体放大观察的仪器。
望远镜的工作原理是利用透镜或反射镜对光线的聚焦作用,将远处物体的光线聚焦到观察者的眼睛中,从而实现放大观察。
7. 请简述显微镜的工作原理。
解析:显微镜是一种利用透镜或反射镜将微小物体放大观察的仪器。
显微镜的工作原理与望远镜类似,通过透镜或反射镜对光线的聚焦作用,将微小物体的光线聚焦到观察者的眼睛中,从而实现放大观察。
8. 请简述光纤通信的工作原理。
解析:光纤通信是一种利用光纤传输光信号进行通信的技术。
光纤通信的工作原理是利用光纤的导光特性,将光信号在光纤中传输,通过调制和解调技术实现信息的传输。
9. 请简述激光的工作原理。
解析:激光是一种具有高度方向性、单色性和相干性的光。
试卷一一、选择与填空:1.一块3mm厚的玻璃板折射为1.50,被置于波长为600nm(在真空中)的点光源和屏幕之间,从光源到屏幕的距离是3cm,则在光源和屏幕之间的波列数为。
2.一束波长为λ的平行光S自空气垂直射到厚度为e的玻璃板aa’面上A点处如图1所示,已知玻璃的折射率为n,入射光到达A点后分为透射光和反射光两束,这两束光分别传播到M点和N点时,光程保持相同,已知AM 长度为h米,AN长度是多少。
图1 图23.如图2所示的杨氏双缝装置,用厚度为大,折射率分别为n1和n2(n1<n2)的薄玻璃片分别盖住S1、S2光源,这时从S1和S2到达原来中央亮纹P0点的光程差△= ;现在的中央亮纹将移到P0点的哪一方。
4.一光栅的光栅常数为a+b,如以波长为λ的单色光垂直入射,在透射的焦平面(屏幕)上最多能出现明条纹的级次k为,如果入射角为θ,最多能出现的明条纹级次k= 。
5.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()。
A、出射线的折射角的正弦将小于0.8B、出射线的折射角的正弦将大于0.8C、光线将内反射D、光线将全部吸收6.一透镜用n=1.50的玻璃制成,在空气中时焦距是10cm,若此透镜泡在水中(水的折射率为1.33),焦距将是()。
A、7.5cmB、10cmC、20cmD、40cm7.用劈尖干涉检测二件的表面,当波长为λ的单色光垂直入射时,观察到干涉条纹如图3,图中每一条纹弯曲部分的顶点恰与右边相邻的直线部分的连续相切,由图3可见工件表面()。
A、有一凹陷的槽,深为λ/4B、有一凹陷的槽,深为λ/2C、有一凸起的埂,高为λ/4D、有一凸起的埂,高为λ/2图38.波长λ=5000A的单色光垂直照射一缝宽a=0.25mm的单缝在衍射图样中,中央亮纹两旁第三暗条间距离为1.5mm,则焦距f为()。
A、25cmB、12.5cmC、2.5mD、12.5m 9.Na的D线是平均波长为5893Ǻ,间隔为6Ǻ的黄色双线,为在光栅的二级光谱中分辨此双线所选光栅的刻痕数应为()。
光学试题及答案一、选择题1. 光的折射现象是指光从一种介质进入另一种介质时,光线的传播方向发生改变。
这种现象是由于光在不同介质中的传播速度不同造成的。
以下哪种情况不属于光的折射现象?A. 光从空气进入水中B. 光从水中进入空气C. 光从玻璃进入空气中D. 光从空气中进入玻璃中答案:D2. 以下哪项不是光的干涉现象的特点?A. 需要两束相干光B. 干涉条纹是光强的分布C. 干涉条纹是光的频率分布D. 干涉条纹的间距与波长有关答案:C二、填空题1. 光的三原色是______、______、______。
答案:红、绿、蓝2. 根据斯涅尔定律,当光从空气斜射入水中时,折射角______入射角。
答案:小于三、简答题1. 请简述光的偏振现象及其应用。
答案:光的偏振是指光波振动方向的有序排列。
自然光的振动方向是随机的,而偏振光则具有特定的振动方向。
偏振现象的应用包括偏振眼镜减少眩光,偏振滤光片在摄影中减少反射,以及在液晶显示技术中控制光的通过。
2. 什么是全反射现象?请举例说明。
答案:全反射是指当光从光密介质进入光疏介质,且入射角大于临界角时,光线不会折射进入光疏介质,而是全部反射回光密介质的现象。
例如,当光线从水中射向空气,且入射角足够大时,就可能发生全反射,形成水面上的明亮光环。
四、计算题1. 已知光在真空中的速度为\[ c = 3 \times 10^8 \] m/s,求光在折射率为1.5的介质中的传播速度。
答案:光在介质中的传播速度 \( v \) 可以通过公式 \( v =\frac{c}{n} \) 计算,其中 \( n \) 是折射率。
代入数值得到 \( v = \frac{3 \times 10^8}{1.5} = 2 \times 10^8 \) m/s。
2. 如果一束光从空气射入水中,已知入射角为30°,求折射角。
答案:根据斯涅尔定律 \( n_1 \sin(\theta_1) = n_2\sin(\theta_2) \),其中 \( n_1 \) 和 \( n_2 \) 分别是空气和水的折射率,\( \theta_1 \) 和 \( \theta_2 \) 分别是入射角和折射角。
光学考试试题一、选择题(每题2分,共20分)1. 光在真空中的传播速度是()。
A. 300,000 km/sB. 299,792 km/sC. 150,000 km/sD. 200,000 km/s2. 以下哪种现象不属于光的干涉现象?()。
A. 薄膜干涉B. 单缝衍射C. 牛顿环D. 光的偏振3. 光的三基色是指()。
A. 红、绿、蓝B. 红、黄、蓝C. 白、黑、灰D. 红、绿、紫4. 根据斯涅尔定律,当光从光密介质进入光疏介质时,折射角与入射角的关系是()。
A. 折射角大于入射角B. 折射角小于入射角C. 折射角等于入射角D. 无法确定5. 以下哪种材料不是光学材料?()。
A. 石英B. 硅C. 玻璃D. 橡胶6. 激光的特性不包括()。
A. 单色性B. 高亮度C. 相干性D. 方向散乱7. 光的衍射现象说明了()。
A. 光具有波动性B. 光具有粒子性C. 光是横波D. 光是纵波8. 以下哪个设备不是利用光的折射原理工作的?()。
A. 望远镜B. 显微镜C. 放大镜D. 激光器9. 光的偏振是指()。
A. 光波振动方向的选择性B. 光波强度的周期性变化C. 光波频率的变化D. 光波传播方向的变化10. 在光纤通信中,光信号的传输主要依赖于()。
A. 光的反射B. 光的折射C. 光的衍射D. 光的干涉二、填空题(每题2分,共20分)11. 光在介质中的传播速度由介质的________决定。
12. 光的干涉现象中,两束相干光的频率________。
13. 光的全反射现象发生的条件是光从光密介质进入光疏介质,且入射角大于介质的________。
14. 光的多普勒效应是指当光源与观察者之间存在相对运动时,观察者测得的光的频率与________不同。
15. 光纤通信利用的是光的________原理。
16. 光的色散现象是由于不同波长的光在介质中的折射率不同,导致________不同。
17. 光的偏振现象可以通过________来实现。
大学物理光学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光的干涉现象是由于光波的:A. 反射B. 折射C. 衍射D. 叠加答案:D2. 以下哪种现象不属于光的波动性质?A. 干涉B. 衍射C. 反射D. 偏振答案:C3. 光的偏振现象说明光是:A. 横波B. 纵波C. 非波D. 随机波答案:A4. 光的双缝干涉实验中,当缝间距增加时,干涉条纹的间距将:A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少答案:A5. 光的折射定律是由哪位科学家提出的?A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 胡克D. 斯涅尔答案:D6. 光的全反射现象发生时,光的入射角必须:A. 小于临界角B. 大于临界角C. 等于临界角D. 与临界角无关答案:B7. 光的衍射现象表明光具有:A. 粒子性B. 波动性C. 随机性D. 确定性答案:B8. 光的多普勒效应是指:A. 光的颜色变化B. 光的频率变化C. 光的强度变化D. 光的相位变化答案:B9. 光的波长越长,其频率:A. 越高B. 越低C. 不变D. 无法确定答案:B10. 光的色散现象是由于:A. 光的折射B. 光的反射C. 光的干涉D. 光的衍射答案:A二、填空题(每空1分,共20分)1. 光的干涉现象中,两束相干光波的相位差为________时,会产生干涉加强。
答案:0或π2. 光的偏振方向与光的传播方向垂直,说明光是________波。
答案:横3. 光的波长与频率的关系是________。
答案:成反比4. 在光的双缝干涉实验中,若两缝间距为d,屏幕到缝的距离为L,则干涉条纹间距为________。
答案:λL/d5. 光的全反射发生时,光从光密介质进入光疏介质,且入射角大于临界角,临界角的计算公式为________。
答案:sinC = 1/n6. 光的多普勒效应中,当光源向观察者移动时,观察到的光频率会________。
答案:增加7. 光的色散现象是由于不同波长的光在介质中的折射率不同,导致________。
光学测试试题及答案高中一、选择题(每题4分,共40分)1. 光的三原色是:A. 红、黄、蓝B. 红、绿、蓝C. 红、橙、黄D. 绿、蓝、紫2. 光的干涉现象中,两束相干光波相遇时,若相位差为0,则产生的干涉是:A. 相消干涉B. 相长干涉C. 非干涉D. 不确定3. 光的偏振现象说明光是:A. 横波B. 纵波C. 非波动D. 粒子4. 光的折射定律是由以下哪位科学家提出的?A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 牛顿D. 法拉第5. 在全反射现象中,光从光密介质进入光疏介质时,折射角:A. 小于入射角B. 大于入射角C. 等于入射角D. 等于90度6. 光的多普勒效应描述的是:A. 光的强度变化B. 光的频率变化C. 光的颜色变化D. 光的波长变化7. 光的衍射现象中,光通过小孔后形成的是:A. 直线B. 点状C. 圆形D. 扇形8. 光的色散现象是由于:A. 光的波长不同B. 光的频率不同C. 光的强度不同D. 光的偏振不同9. 光的反射定律中,入射角等于:A. 反射角B. 折射角C. 入射角的补角D. 折射角的补角10. 光的衍射现象中,当障碍物或孔径的尺寸与光波长相近时,衍射现象:A. 不明显B. 非常明显C. 完全消失D. 无法观察二、填空题(每题4分,共20分)1. 光在真空中的传播速度约为_______km/s。
2. 光的波长、频率和速度之间的关系是______。
3. 光的偏振现象可以通过______来实现。
4. 光的折射定律表明,入射角和折射角之间的关系是______。
5. 光的干涉现象中,两束相干光波相遇时,若相位差为π,则产生的干涉是______。
三、简答题(每题10分,共40分)1. 简述光的干涉现象及其应用。
2. 解释光的全反射现象及其条件。
3. 描述光的衍射现象,并举例说明其在生活中的应用。
4. 阐述光的多普勒效应及其在天文学中的应用。
四、计算题(每题10分,共20分)1. 已知光在真空中的速度为3×10^8 m/s,求光在折射率为1.5的介质中的传播速度。
光学考研试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光的干涉现象产生的条件是()A. 两束光的频率相同B. 两束光的相位差恒定C. 两束光的振幅相同D. 以上都是答案:D2. 光的衍射现象产生的条件是()A. 光波遇到障碍物B. 光波通过狭缝C. 光波遇到小孔D. 以上都是答案:D3. 光的偏振现象说明()A. 光是横波B. 光是纵波C. 光是电磁波D. 光是粒子答案:A4. 光的全反射现象发生在()A. 光从光密介质射向光疏介质B. 光从光疏介质射向光密介质C. 光从真空射向介质D. 以上都不是答案:B5. 光的多普勒效应是指()A. 光源和观察者相对静止时,观察者接收到的光频率不变B. 光源和观察者相对运动时,观察者接收到的光频率变化C. 光源和观察者相对运动时,观察者接收到的光强度不变D. 光源和观察者相对静止时,观察者接收到的光强度变化答案:B6. 光的折射定律是()A. 折射角等于入射角B. 折射角与入射角成正比C. 折射角与入射角成反比D. 折射角与入射角成正比,且与介质的折射率成反比答案:D7. 光的波粒二象性是指()A. 光有时表现为波动性质,有时表现为粒子性质B. 光既是波动又是粒子C. 光没有波动性质,也没有粒子性质D. 光只有波动性质答案:A8. 光的色散现象是指()A. 光通过介质时,不同波长的光传播速度不同B. 光通过介质时,不同波长的光传播速度相同C. 光通过介质时,不同波长的光折射率相同D. 光通过介质时,不同波长的光折射率不同答案:D9. 光的干涉条纹间距与()A. 光的波长成正比B. 光的频率成反比C. 光的波长成反比D. 光的频率成正比答案:A10. 光的衍射条纹间距与()A. 光的波长成正比B. 光的频率成反比C. 光的波长成反比D. 光的频率成正比答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 光的干涉现象产生的条件是两束光的频率相同,相位差恒定。
2. 光的衍射现象产生的条件是光波遇到障碍物或通过狭缝。
高等光学考试试题一、选择题(每题 3 分,共 30 分)1、以下哪种现象不属于光的干涉?()A 肥皂泡上的彩色条纹B 雨后路面上的油膜呈现彩色C 小孔成像D 增透膜2、一束自然光通过两个偏振片,若两偏振片的偏振化方向之间的夹角由 0°逐渐增大到 90°,则透过两偏振片的光强将()A 逐渐减小到零B 逐渐增大C 先增大后减小D 先减小后增大3、在双缝干涉实验中,用波长为λ的单色光照射,双缝间距为d,屏到双缝的距离为 D,则相邻明条纹的间距为()A λD/dB dλ/DC λd/DD Dλ/d4、光在真空中的速度为 c,在折射率为 n 的介质中,光的速度为()A cnB c/nC n/cD c n5、对于单缝衍射,当缝宽变窄时,衍射条纹()A 变窄B 变宽C 不变D 消失6、下列哪种光学仪器是利用光的折射原理制成的?()A 平面镜B 凸透镜C 凹面镜D 凸面镜7、光从空气射入水中,入射角为 45°,折射角可能为()A 30°B 45°C 60°D 90°8、一束平行光垂直照射在一个光栅上,如果光栅常数为 d,衍射角为θ,那么第 n 级主极大的条件是()A dsinθ =nλB dcosθ =nλC dtanθ =nλD d/λ =nsinθ9、以下哪种光不是偏振光?()A 自然光经过偏振片后的光B 反射光C 激光D 月光10、在迈克尔逊干涉仪中,如果移动可动反射镜,使干涉条纹移动了 1000 条,若所用光波波长为 600nm,则可动反射镜移动的距离为()A 03mmB 06mmC 3mmD 6mm二、填空题(每题 3 分,共 30 分)1、光的三原色是_____、_____、_____。
2、光程差等于_____之差。
3、发生全反射的条件是光从_____介质射向_____介质,且入射角_____临界角。
4、一束光强为 I0 的自然光垂直通过一个偏振片后,光强变为_____。
光学工程师考试试卷第一部分:单选题1. 下列哪个是光学工程师常用的光学设计软件?A. PhotoshopB. SolidWorksC. ZemaxD. AutoCAD2. 以下哪个是决定光学薄片厚度的最主要因素?A. 折射率B. 反射率C. 晶格常数D. 波长3. 光学中常用的衍射光栅的作用是什么?A. 调节入射光强度B. 改变光束的传播方向C. 分离不同波长的光D. 增强光的聚焦效果4. 光学透镜的焦距与曲率半径的关系是?A. 焦距与曲率半径成反比B. 焦距与曲率半径成正比C. 焦距与曲率半径无关D. 焦距与曲率半径正交5. 光学工程中常用的球面透镜的优点是?A. 制造方便B. 成像质量好C. 成本低廉D. 使用寿命长第二部分:填空题6. 光学薄片在偏振镜中起到________的作用。
7. 可见光波长范围是________nm到________nm。
8. 透射光的反射率和透射率之和始终应该等于_______。
9. 在光学设计中,像差主要包括球差、________和像差。
10. 调整光路时,经常使用的光学元器件是________。
第三部分:简答题11. 请简要描述光的折射现象。
12. 什么是光的衍射?举例说明。
13. 光学镜头的主要分类有哪些?分别适用于什么场合?14. 说明光学光路中常用的几种元器件及其作用。
15. 简要介绍一下光学薄膜涂层的用途和制备方法。
第四部分:计算题16. 球面镜的焦距计算公式是f=R/(n-1),若一凸透镜的曲率半径为10cm,折射率为1.5,请计算该透镜的焦距是多少cm。
17. 一凸透镜的焦距为20mm,若物体离透镜的距离为30mm,请计算像的位置。
18. 一平行光线垂直入射到折射率为1.6的介质中,入射角为30°,求折射后的折射角。
第五部分:综合题19. 请结合实际案例,说明光学工程在军事、医疗、通信等领域的应用。
20. 以“照明设计”为题,设计一个合理的光学系统,包括光源、透镜等组成部分,并说明设计原理和效果。
初中物理光学题集锦1. 光在真空中的传播速度是多少?2. 什么是光的反射?请写出反射定律的内容。
3. 在平面镜中,物体与像之间的距离是多少?4. 当光线从空气斜射入水中时,折射角会大于、等于还是小于入射角?5. 请解释什么是光的全反射,并列举一个生活中的应用实例。
6. 什么是光的色散现象?它发生在什么条件下?7. 白光通过三棱镜后,哪种颜色的光偏折角度最大?8. 简述凸透镜成像规律,并画出其成像光路图。
9. 一物体位于凸透镜主轴上,距离透镜20cm处得到一个放大的虚像,请问此透镜的焦距范围是多少?10. 什么是凹透镜?它能成实像吗?11. 描述并比较凸透镜和凹透镜对光线的作用。
12. 如果人眼的晶状体调节功能减弱,会导致远视还是近视?13. 近视眼需要佩戴何种透镜来矫正视力?为什么?14. 用光路图表示近视眼和远视眼的成像差异。
15. 什么是视觉暂留现象?它是如何解释动画原理的?16. 解释日食和月食的成因,分别描述它们发生时地球、太阳、月亮的位置关系。
17. 什么是光的干涉现象?请举例说明。
18. 干涉和衍射都是波的特性,请简述它们的区别。
19. 当光通过一个非常小的孔时会发生什么现象?为什么?20. 用单缝观察光的衍射现象,中央亮纹的宽度与其他亮纹相比如何?21. 光学仪器中,显微镜和望远镜分别利用了哪种透镜组合?它们是如何增强观测效果的?22. 为什么在使用放大镜时,适当调整放大镜与物体的距离可以得到清晰的放大图像?23. 如何通过实验测量凸透镜的焦距?24. 什么是光的直线传播性质?请举一个日常现象证明之。
25. 什么是光的波长?不同颜色的光,其波长有何差异?26. 简述光谱分析的原理及其在科学中的应用。
27. 在电影院里,为何从各个角度都能看到银幕上的影像?28. 解释为什么天空是蓝色的,而日落时变成红色。
29. 什么是光纤通信?它利用了光的哪些特性?30. 如何通过实验验证光的折射定律?31. 描述并解释牛顿环实验现象。
大学光学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光的波动性可以通过以下哪个实验验证?A. 双缝干涉实验B. 光电效应实验C. 迈克尔逊干涉仪D. 偏振现象实验答案:A2. 光的波长与频率的关系是:A. 波长与频率成正比B. 波长与频率成反比C. 波长与频率无关D. 波长与频率成正比或反比答案:B3. 光的偏振现象说明光是:A. 横波B. 纵波C. 非波D. 以上都不是答案:A4. 光的反射定律中,入射角和反射角的关系是:A. 相等B. 互补C. 互为余角D. 互为补角答案:A5. 光的折射定律中,入射角和折射角的关系是:A. 相等B. 互补C. 互为余角D. 互为补角答案:D6. 光的色散现象是由于:A. 光的波动性B. 光的粒子性C. 光的偏振性D. 光的干涉性答案:A7. 光的干涉现象中,相干光源的条件是:A. 同频率B. 同相位C. 同频率且同相位D. 同频率或同相位答案:C8. 光的衍射现象中,单缝衍射的条纹宽度与:A. 缝宽成正比B. 缝宽成反比C. 波长成正比D. 波长成反比答案:B9. 光的全反射现象中,临界角与折射率的关系是:A. 临界角与折射率成正比B. 临界角与折射率成反比C. 临界角与折射率无关D. 临界角与折射率的正弦值成反比答案:D10. 光的多普勒效应中,当光源向观察者靠近时,观察到的光频率:A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定答案:A二、填空题(每空1分,共20分)1. 光的波长、频率和速度之间的关系可以用公式______来表示。
答案:v = λf2. 光的偏振片可以阻挡______方向的光波。
答案:垂直3. 光的干涉中,当两个相干光波的相位差为0时,干涉结果是______干涉。
答案:相长4. 光的衍射现象中,当光通过一个圆形孔径时,中央亮斑周围的暗环称为______环。
答案:泊松5. 光的全反射现象中,当光从光密介质进入光疏介质时,若入射角大于临界角,则会发生______。
大学光学教程考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光学中的“三基色”指的是哪三种颜色?A. 红、黄、蓝B. 红、绿、蓝C. 红、橙、绿D. 黄、绿、紫答案:B2. 光的干涉现象产生的条件是什么?A. 光源必须是单色光B. 两束光的频率相同C. 两束光的相位差恒定D. 所有以上条件答案:D3. 以下哪种现象不属于光的折射?A. 海市蜃楼B. 小孔成像C. 透镜成像D. 影子的形成答案:D4. 光的偏振是指什么?A. 光波的振动方向与传播方向垂直B. 光波的振动方向与传播方向平行C. 光波的振动方向只在一个平面内D. 光波的振动方向在空间中任意变化答案:C5. 以下哪种材料可以作为增透膜使用?A. 玻璃B. 聚乙烯C. 氟化镁D. 石墨答案:C6. 光的全反射现象发生的条件是什么?A. 光从光密介质进入光疏介质B. 入射角大于临界角C. 光从光疏介质进入光密介质D. 入射角小于临界角答案:A、B7. 以下哪种情况会导致光的多普勒效应?A. 光源和观察者相对静止B. 光源向观察者运动,观察者静止C. 观察者向光源运动,光源静止D. 光源和观察者同时相互运动答案:B、C、D8. 光的衍射现象说明了什么?A. 光具有波动性B. 光具有粒子性C. 光只能直线传播D. 光的传播不需要介质答案:A9. 光纤通信利用了哪种光学现象?A. 光的反射B. 光的折射C. 光的干涉D. 光的全反射答案:D10. 以下哪种情况不会导致光的色散现象?A. 光通过三棱镜B. 光通过云层C. 光通过光纤D. 光通过光栅答案:C二、填空题(每题2分,共20分)11. 光的电磁说是由________提出,他证明了光是________的电磁波。
答案:麦克斯韦;电磁场12. 光的波长、频率和波速之间的关系可以用公式________来表示。
答案:c = λν13. 在光的干涉实验中,两束相干光的频率完全相同,这种现象称为________干涉。
光学考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 光的波动理论最早是由哪位科学家提出的?A. 牛顿B. 惠更斯C. 爱因斯坦D. 麦克斯韦答案:B2. 光的波长、频率和速度之间的关系是?A. λv = fB. λf = cC. c = λfD. c = λv答案:C3. 光的干涉现象中,两个相干光源的光波相遇时,会发生?A. 相消B. 相长C. 相消或相长D. 无变化答案:C4. 光的衍射现象是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时发生的?A. 直线传播B. 反射C. 折射D. 弯曲答案:D5. 光的偏振现象说明光是?A. 横波B. 纵波D. 无法确定答案:A6. 光的全反射现象发生在?A. 光从光密介质进入光疏介质B. 光从光疏介质进入光密介质C. 光从光密介质进入光密介质D. 光从光疏介质进入光疏介质答案:A7. 光的色散现象是由于不同波长的光在介质中的折射率不同而引起的,这种现象最早是由哪位科学家发现的?A. 牛顿B. 惠更斯C. 爱因斯坦D. 麦克斯韦8. 光的双缝干涉实验中,干涉条纹的间距与哪些因素有关?A. 光源的波长B. 双缝之间的距离C. 屏幕与双缝之间的距离D. 以上都是答案:D9. 光的多普勒效应是指当光源和观察者之间存在相对运动时,观察者接收到的光波频率会发生变化,这种现象是由哪位科学家首次提出的?A. 多普勒B. 牛顿C. 爱因斯坦D. 麦克斯韦答案:A10. 光的量子理论最早是由哪位科学家提出的?A. 牛顿B. 普朗克C. 爱因斯坦D. 麦克斯韦答案:C二、填空题(每题2分,共20分)11. 光的折射定律表明,入射角和折射角的正弦比等于两种介质的折射率之比,即 _______ = _______。
答案:n1sinθ1 = n2sinθ212. 光的衍射极限是指当光波通过一个孔径时,衍射现象变得显著的最小孔径,其公式为 _______ = _______。
答案:D = 1.22λ/θ13. 光的偏振片可以将非偏振光转化为偏振光,其偏振方向与偏振片的 _______ 方向一致。
一、填空题(40分,每小题4分)1.光的相干条件为 频率相同 、 振动方向相同 和 相位差恒定 。
2.在杨氏干涉实验中,双孔距离为0.45mm ,孔与接受屏幕的距离为1.2m ,测得屏幕上10个纹之间的距离为1.5cm ,则对应的光源的波长为 6250o A 3.分解波列的方法有:(1)_____ 分波前法 __(2)____ 分振幅法 _其常见实例有(每种类举例2个):___分波前法:杨氏干涉和洛埃镜干涉__________分振幅法:薄膜干涉和迈克耳孙干涉______。
4.把直径为D 的细丝夹在两块平玻璃砖的一边形成尖劈形空气层(如图),在钠黄光(λ=0.5893µm )的垂直照射下形成如图上方所示的干涉条纹,则D= 2.36µm5.在迈克耳孙干涉仪中,反射镜移动了0.33mm ,测得条纹变动了192次,则此光波的波长为 3.438m μ6.在迈克耳孙干涉中,当1M 与'2M 靠得较近且平行时,其干涉条纹的形状为 同心圆环 ,当1M 逐渐向'2M 靠近时,条纹将变得越来越 疏 (填疏或密);当1M 与'2M 靠得较近,并存在小夹角时,其干涉条纹的形状为 等间隔的平行线 。
7.测的牛顿环从中间数第五环和第十五环的半径分别为mm 7.0和mm 7.1,则透镜的曲率半径为 381mm (设光波波长为m μ63.0)。
8.光的衍射可分为 菲涅耳衍射 和 夫琅禾费衍射 两大类。
9.在多缝夫琅和费衍射中,单缝衍射因子的作用是:__影响强度在各主级强之间的分配_ 。
10.光栅性能的主要标志有_ 色散本领和色分辨本领 ___ ,它们分别与光栅常数d 、缝数N 和衍射光谱的级数j 的关系为 色散本领与光栅常数d 成反比,与衍射光谱的级数j 成正比,与缝数N 无关 ; 色分辨本领与衍射光谱级数k 和缝数N成正比;与光栅常数d 无关。
11.设三角棱镜的顶角为60°,折射率为则最小偏向角为 30°, 此时入射角为 45 。
12.凹面反射镜的半径为40㎝,其焦距为 20cm ,物距为___30cm _____成放大两倍的实像。
13.望远镜的分辨本领与望远镜的直径有关, 物镜 直径越大,分辨本领越 高 。
14.(3分)显微镜由焦距较__短___的物镜和焦距较__长____的目镜相隔一段距离组合而成。
15.若空气中一球形透明体能将平行光会聚于其背面的顶点上,则此透明体的折射率为2 ;一眼镜的度数为200,则其光焦度为 2D 、焦距为 0.516.一列光波从空气(折射率为1.00)射入玻璃(折射率为1.50),其布儒斯特角大小约为570;正入射时,其光强反射率为 4 ,光强透射率为 96 。
17.某透明介质对空气的临界角等于45°,那么光从空气射向介质时的布儒斯特角等于____54°44′_。
18.已知日地距离约为km 8105.1⨯,要求分辨太阳表面相距20km 的两点,望远镜的口径至少要 5.0 m 。
(太阳发出的光波的平均波长为550nm)。
19.一束光强为I 0的自然光,通过两个主截面夹角为300尼科尔棱镜,则出射光的强度为3I 0/8 。
220.一束光强为I0的自然光,通过两个主截面夹角为600尼科尔棱镜,则出射光的强度为1/8 。
21.一束椭圆垂直入射一个偏振片后,其出射光为线偏振光,而后再垂直入射经过一个λ/4片,其出射光一般为椭圆偏振光。
22.在康普顿效应中,设入射线的波长为λ0,沿不同方向的散射线中,除原波长外都出现了波长λ_大于_(大于或小于)λ0的谱线,波长差△λ随散射角θ的增加而__增加_____,波长为λ的谱线强度随θ的增加而___减小____ _。
23.康普顿效应不仅证实了光的量子性,还说明了微观粒子也服从___能量_____和____动量_______守恒定律。
24.相速是指___波面(等相位面)传播的速度___ ,群速是指_____波包中心传播的速度_____25.光电效应实验结果证明,遏止电压与____入射光频率___成线性关系,而与___光强___无关。
26.产生激光的两个必要条件是工作物质实现____粒子数反转___和__光学谐振腔_______。
27.激光光束的主要特性有:_____ 能量在空间高度集中,时间相干性高,光束具有空间相干性28.激光器的基本组成部分有工作物质,光学谐振腔,激励能源29.全息照相分为:____全息记录和波前再现________两步,每一步的光学原理分别是:________全息记录是利用干涉原理,波前再现是利用衍射原理。
30.全息图的衍射场中有三列光波,它们是物光波的再现光波(+1级波)、物光波的共轭波(-1级波)、照直前进的照明光波(0级波)。
二、选择题(共12分)1.用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉,当反射镜M2移动0.1mm时,瞄准点的干涉条纹移过了400条,那么所用波长为(A)A. 500nmB. 498.7nmC. 250nmD. 三个数据都不对2.用折射率为1.58的极薄云母片覆盖在双缝干涉实验装置中的一个缝上,发现屏上的干涉条纹移动了7个条纹,已知光波长为550nm,则云母片的厚度为:(A)(A)6.64×10-3mm,(B)6.64×10-5mm,(C) 5.64×10-3mm,(D) 5.64×10-5mm. 3.用单色光观察牛顿环,测得某一亮环直径为3 mm,在它外边第5个亮环直径为4.6 mm,用平凸透镜的凸面曲率半径为1.0 m,则此单色光的波长为(B)A. 590.3 nmB. 608.0 nmC. 760.0 nmD. 三个数据都不对4. 两个直径相差甚微的圆柱体夹在两块平板玻璃之间构成空气劈尖,如图所示,单色光垂直照射,可看到等厚干涉条纹,如果将两个圆柱之间的距离L变小,则L范围内的干涉条纹( c B )(A)数目增加,间距不变;(B)数目增加,间距变小;(C)数目不变,间距变小;(D)数目减小,间距变大。
5.把双缝干涉实验装置放在折射率为n 的水中,两缝间距离为d ,双缝到屏的距离为D (D >>d ),所用单色光在真空中的波长为λ,则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的距离是( A ) (A) D λ/ (nd ) (B) nD λ/d (C) d λ/ (nD ) (D)D λ / (2nd )6.如果某一波带片对考察点露出前5个奇数半波带,那么这些带在该点所产生的振动的振幅和光强分别是不用光阑时的多少倍?(C )A. 5、10B. 10 、 50C. 10 、100D. 50 、1007.在菲涅耳圆屏衍射的几何阴影中心处( B )A. 永远是个亮点,其强度只与入射光强有关B. 永远是个亮点,其强度随着圆屏的大小而变C. 有时是亮点,有时是暗点D. 以上说法都不对。
8.将波长为λ的单色平行光垂直入射于一个宽度为b 的狭缝。
若对应于夫朗和费单缝衍射的第一最小位置的衍射角θ为π/6,则缝宽b 的大小为 ( C )(A )λ/2; (B )λ; (C) 2λ; (D) 1.43λ.9.一束白光垂直照射在一光栅上,在形成的同一级光栅光谱中,偏离中央明纹最远的是( D )(A) 绿光 (B) 紫光 (C) 黄光 (D) 红光.10.n 2 = 1 的空气对于 n 1 = 1.5 的玻璃而言,其临界角i c 约为 (B )A.40°B. 42°C.55°D.56°11.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12.由折射率为n = 1.65 的玻璃制成的薄凸透镜,前后两球面的曲率半径均为40cm ,其像方焦距约等于多少cm ? (D )A. 20B. 21C. 25D. 3113.一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图),入射角等于布儒斯特角i 0,则在界面2的反射光 ( c )(A) 光强为零;(B) 是部分偏振光。
(C) 是完全偏振光,且光矢量的振动方向垂直于入射面; (D) 是完全偏振光,且光矢量的振动方向平行于入射面;14.在真空中的自然光以布儒斯特角入射到平板玻璃上,下列叙述中,不正确的说法是:(D )(A )反射光线与折射光线互相垂直; (B )反射光为平面偏振光;(C )折射光为部分偏振光; (D )反射光的振动面平行于入射面。
15.在两个共轴平行放置的透振方向正交的理想偏振片之间,再等分地插入一个理想偏振片,若入射到该系统的平行自然光强为 I 0 ,则该系统的透射光强为 ( C )A. I 0 / 2B. I 0 / 4C. I 0 / 8D. I 0 / 1616.一束部分偏振光是线偏振光和自然光的混合,它通过一个理想偏振片时,绕光的传播方向转动检偏器一周,发现透过光强的最大值为最小值的7倍,则该光束中线偏振光和自然光强之比为 ( B )(A )2; (B ) 3; (C) 5; (D) 7 . 1 i 0 217.下列哪一个是朗伯定律的数学表达式?( A )A.()0edaI Iαλ-= B. 0e ACdI I-=C. (fI=λ)λ-4 D. Tλm = b18.清晨日出时看到太阳呈红色,这是由于( C )A. 光的反射B. 光的折射C. 光的散射D. 光的色散19.关于激光器的特性,在下列各种叙述中正确的(D.)A. 功率大,效率高,单色性好B. 功率大,效率高,方向性好,能量集中C. 效率高,能量集中,单色性好,相干性好D. 方向性好,能量集中,单色性好,相干性好20.全息照相是记录物光波的(C)A. 频率分布和相位分布B. 振幅分布和频率分布C. 振幅分布和相位分布D. 频率分布、振幅分布和相位分布三、简答题:1.简述伽利略望远镜与开普勒望远镜有哪些异同?共同点:①它们的物镜和目镜所组成的复合光具组的光学间隔都等于零。
②二者的横向放大率β都小于1(像是缩小的)。
4分不同点:①开氏的视场较大,而伽氏的视场较小。
②开氏的目镜物方焦平面上可放叉丝或刻度尺,伽氏则不能。
③开氏的镜筒较长,而伽氏的镜筒较短。
④开氏成倒立的像,而伽氏成正立的像等等。
4分2.简述如何检验一束偏振光是椭圆偏振光。
(8分)(1)让待检验的光垂直通过偏振片P1,改变偏振片的透振方向,有消光现象的为线偏振光,强度无变化的为自然光或圆偏振光,强度有变化的为部分偏振光或椭圆偏振光。
4分(2)让待检验的部分偏振光或椭圆偏振光垂直通过λ/4片,并且要求λ/4片的光轴方向与第一步中的偏振片P1产生强度极大或极小的透振方向重合,再在其后平行于P1放置第二个偏振片P2,改变偏振片P2的透振方向,有消光现象的为椭圆偏振光,无消光现象的为部分偏振光。