哈尔滨工业大学2008至2009学年第一学期物理光学期末考试试题答案

哈尔滨工业大学2008至2009学年第一学期物理光学期末考试试题答案一、解释下列名词（每小题2分，总共20分）1．复色波的相速度：复色波的等相位面的传播速度。

2．复色波的群速度：复色波的等振幅面的传播速度。

3．布儒斯特角：反射光为完全线偏振光时的入射角。

4．临界角角：光密介质到光疏介质出现全反射现象，产生全反射现象时的最小入射角称为临界角。

5．光的空间相干性：光源大小对条纹可见度的影响称为光的空间相干性。

6．光的时间相干性：光源非单色性对条纹可见度的影响称为光的时间相干性。

7．爱里斑：圆孔衍射中，中央亮斑称为爱里斑（爱里斑占入射在圆孔上能量的83%）。

8．瑞利判据：两个等强度波长的亮条纹只有当它们的合强度曲线中央极小值低于两边极大值的81%时，才能被分开。

9．晶体的光轴：在晶体中，光沿某方向传播时不发生双折射现象，该方向称为光轴。

10．光的色散：介质中的光速（或折射率）随光波波长变化的现象叫光的色散。

二、简答题（每小题4分，总共40分）1、如图所示，一平面简谐光波沿x方向传播，波长为l，设x=0点的相位j0=0，写出：（1）沿x轴光波的相位分布j(x)；（2）沿y轴光波的相位分布j(y)；（3）沿r方向光波的相位分布j(r)。

解：（1）；（2）；（3）2、利用布儒斯特定律，可以测定不透明电介质的折射率。

令测得釉质的起偏角为580，求它的折射率。

解：根据布儒斯特定律，将，代入，可得不透明电介质的折射率为。

3、观察尖劈形肥皂液膜所产生的彩色条纹时，为什么膜的上端的光泽变暗彩色消失时预示着肥皂膜即将破裂？解：尖劈形肥皂膜产生的干涉属于等厚干涉，其光程差。

由于重力作用，尖劈下方的膜将变厚，上方的膜将变薄。

当膜厚时，，此光程差满足干涉相消，所以膜变为黑暗色；当时，膜就裂开。

这就是肥皂膜破裂前由彩色变为黑暗色的缘故。

4、在牛顿环实验中，平凸透镜的凸面曲率半径5m，透镜半径为10mm，在钠光的垂直照射下（l=589纳米），能产生多少个干涉条纹？解：5、在杨氏双缝干涉实验装置中，假定光源是单色缝光源，当装置作如下几种改变时，试简单描述屏上的干涉条纹的位置或间距将会怎样变化？（1）将光源向上或向下平移；（2）将整个装置放入水中。

图3 图1图42008-2009学年第一学期期末测试卷八年级物理（完卷时间：90分钟 满分100分） 出卷人：黄声伟 核对人：陈健一．填空题。

（有11小题，每空1分，共17分。

）1. 被人们誉为伟大的物理学家，他在前人研究的基础上，构建了具有划时代意义的经典物理学体系，他发现日月星辰的运转与苹果落地有某些相似之处，从而建立了以他的名字命名的运动学三大定律，他是 。

2.承担神州七号发射任务的是长征二号F 型运载火箭，在火箭上升阶段，以火箭为参照物，神州七号是 的 ，以地面雷达测控站为参照物，神州七号是 的 。

3. 如图1所示的这些现象说明：正在发声的物体都在________。

4.有一种电子牙刷，如图2所示，它能发出一种频率超过20000Hz 的声音，其属于 （选填“超声”或“次声”）波，它可以直达牙刷棕毛刷不到的地方，这样刷牙即干净又舒服。

5．如图3所示，编钟是我国古代音乐文化的杰作，古代工匠运用高超的工艺铸造出大小不同的编钟，这些钟在敲击时能发出不同音调的声音，这是由于不同的钟在敲击后振动的___ ___不同．乐队合奏乐曲时，我们可以根据声音的_________不同来辨别不同种类的乐器6．大城市中的一些高楼外墙用玻璃装饰，由于太阳光发生 反射，使附近的住户受较强的光照射而不能很好的工作和休息；观看电影时，我们能从不同角度看到银幕上的景象，是由于发生了光的 反射。

7、晴天，在茂密的树林下面，阳光透过树叶的缝隙，会在地上留下许多圆形的光斑，这是由于 。

8．如图4所示，太阳光通过三棱镜后，在光屏上会形成一条彩色光带，这种现象叫光的 ，产生这一现象的原因是白光中包含的不同颜色的光通过三棱镜发生（“反射”或“折射”）时的偏折程度不同图2图5 图6图8图7 9. 如图5 所示，用扳手拧螺母时，以同样大小的力分别作用在A 、B 、C 各点，且方向也都相同，则三点中作用在C 点时的力的作用效果最明显。

这说明力的作用效果与力的 有关。

光 学 期末考试卷（甲）一、填空（共26分，每空2分）1、实像和虚像的区别是 。

2、波的 现象是横波区别于纵波的一个主要特征。

3、一个放大倍数为5×的放大镜，其焦距为 厘米。

4、波长为20nm 的紫外光光子的能量为 焦耳。

5、根据表中的每步观察到的现象，填出偏振光的检验结论。

6．欲制一架放大本领M=－100的开普勒天文望远镜，如用一只1f '=100cm 的凸透镜作物镜，则目镜的焦距为 。

7、光导纤维是利用光的 原理制成的传光玻璃丝。

二、选择题（每题4分）1、浸没在油（n=1.10）中的有机玻璃（n=1.50）的临界角是[ ]A 、 )50.110.1(sin 1-=c i B 、 50.110.1=c iC 、 )10.150.1(1-=tg i cD 、 )50.110.1(1-=tg i c2、由凸面镜构成的像相对于物通常是[ ]A、倒立虚象B、倒立实象C、缩小的正立虚象D、放大的虚象3、显微镜由焦距为30mm的物镜和焦距为5mm的目镜构成，镜筒的有效长度为0.2m，则该显微镜的放大本领为[ ]A、333B、286C、185D、1204、杨氏实验装置中，两狭缝的间距为0.10cm，在80.0cm远的屏幕上出现亮纹的间距为0.048cm，则照亮狭缝的光波波长应为[ ]A、400nmB、500nmC、600nmD、700nm5、以平行单色光从上向下投射于牛顿环装置，并从上向下观察，观察到有许多明暗相间的同心圆环，这些圆环的特点为[ ]A、接触点是明的，明暗条纹是等距离的同心圆环B、接触点是明的，明暗条纹是不等距离的同心圆环C、接触点是暗的，明暗条纹是等距离的同心圆环D、接触点是暗的，明暗条纹是不等距离的同心圆环6、两相干光的强度均为I，干涉产生的最大光强为[ ]A、IB、2IC、3ID、4I7、将波长为λ的平行单色光垂直投射于一宽度为b的狭缝，若对应于衍射图样的第一最小位置的衍射角θ=30o，试问缝宽b的大小等于[ ]A、λ/2B、λC、2λD、3λ8、在杨氏实验中，如果两狭缝的间距加倍，则干涉图样中相邻明条纹的间距[ ]A、加倍B、为原来的四倍C、为原来的二分之一D、为原来的四分之一三、作图题（每题4分）1、已知凸面镜的焦点F以及物AB的位置，求像的位置与大小。

物理光学2008年期末考试题及答案物理光学 试题A题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 分数第 2 页 （共 13 页）班号 姓名一、解释下列名词（每小题2分，总共20分） 1、复色波的相速度：2、复色波的群速度：3、布儒斯特角：4、临界角：5、光的空间相干性：6、光的时间相干性：7、爱里斑：8、瑞利判据：9、晶体的光轴：10、光的色散：二、简答题（每小题4分，总共40分）1、如图所示，一平面简谐光波沿x方向传播，波长为λ，设x=0点的相位ϕ0=0，写出：（1）沿x轴光波的相位分布ϕ(x)；（2）沿y轴光波的相位分布ϕ(y)；（3）沿r方向光波的相位分布ϕ(r)。

2、利用布儒斯特定律，可以测定不透明电介质的折射率。

令测得釉质的起偏角为580，求它的折射率。

3、观察尖劈形肥皂液膜所产生的彩色条纹时，为什么膜的上端的光泽变暗彩色消失时预示着肥皂膜即将破裂？4、在牛顿环实验中，平凸透镜的凸面曲率半径5m ，透镜半径为10mm ，在钠光的垂直照射下（λ=589纳米），能产生多少个干涉条纹？5、在杨氏双缝干涉实验装置中，假定光源是单色缝光源，当装置作如下几种改变时，试简单描述屏上的干涉条纹的位置或间距将会怎样变化？（1）将光源向上或向下平移；（2）将整个装置放入水中。

6、单色平面光波波长为500nm ，正入射如图所示的衍射屏上，11r =mm ，2r =，轴上观察点离衍射屏2m ，计算观察点出的光强与入射光之比。

7、什么是光学仪器的像分辨本领？若光的衍射现象完全可以忽略，对理想光学系统成像来说，还存在分辨本领这个问题吗？8、在下图中虚线代表光轴。

试根据图中所画的折射情况判断晶体的正负。

9、简述在KDP晶体的线性电光效应当中，产生 63的纵向运用和横向运用的条件。

10、云和雾为什么是白色？三、光束以很小的角度入射到一块平行平板（如图所示），试求相继从平板反射和透射的头两支光束的相对强度。

设平板的折射率为n=1.5。

《传热学》期末考试试题与答案哈尔滨⼯业⼤学2008-2009学年春季学期期末考试试题与答案⼀、解释概念【5-1】名词解释：流动边界层解：固体壁⾯附近流体，由于粘性导致速度急剧变化的薄层称为流动边界层（速度边界层）。

【6-1】名词解释：定性温度解：⽤以确定特征数中流体物性的温度称为定性温度。

【8-1】名词解释：辐射⼒解：辐射⼒是指单位时间、单位⾯积的辐射表⾯向半球空间所有⽅向所发射的全部波长的总能量，其单位为W/m 2。

【8-1】名词解释：灰体解：光谱吸收⽐与波长⽆关的物体称为灰体。

⼆、分析论述与回答问题【2-1】写出傅⾥叶导热定律表达式，并说明式中各量和符号的物理意义。

解：tq gradt n nλλ=-=-。

其中q 是热流密度⽮量；λ是导热系数，它表⽰物质导热体本领的⼤⼩；gradt 是空间某点的温度梯度；n 是通过该点的等温线上的法向单位⽮量，指向温度升⾼的⽅向，“﹣”号表⽰热量沿温度降低的⽅向传递。

【6-1】写出努谢尔数Nu 与毕渥数Bi 表达式并⽐较异同。

解：从形式上看，Nu 数hl Nu λ??=与Bi 数hl Bi λ?=完全相同，但⼆者的物理意义却不同。

Nu 数中的λ为流体的导热系数，⽽⼀般h 未知，因⽽Nu 数⼀般是待定准则。

Nu数的物理意义表⽰壁⾯附近流体的⽆量纲温度梯度，它表⽰流体对流换的强弱。

⽽Bi 数中的λ为导热物体的导热系数，且⼀般情况下h 已知，Bi 数⼀般是已定准则。

Bi 数的物理意义是导热体内部导热热阻()/l λ与外部对流热阻()/l h 的相对⼤⼩。

【8-1】 “善于发射的物体必善于吸收”，即物体辐射⼒越⼤，其吸收⽐也越⼤。

你认为对吗？为什么？解：基尔霍夫定律对实际物体成⽴必须满⾜两个条件：物体与辐射源处于热平衡，辐射源为⿊体。

也即物体辐射⼒越⼤，其对同样温度的⿊体辐射吸收⽐也越⼤，善于发射的物体，必善于吸收同温度下的⿊体辐射。

所以上述说法不正确。

【2-1】厚度等于δ的常物性⽆限⼤平板，初始温度均匀为0t ，过程开始后，左侧有⼀定热流密度w q 的热源加热，右侧与低温流体f t 相接触()0f t t >，表⾯传热系数h 等于常数，所有物性参数已知，写出该导热问题的数学描写（述）。

_______级 _________系 ___________专业 _____________班 姓名____________ 学号__________________ ——————————密——————————————封——————————————线————————————____________________________________________________________________________________________________邯郸学院2009-2010学年第一学期2008级物理学、应用物理学专业本科期末考试试卷(A)课程名称： 光学 任课教师：史淑惠 考试时间： 120 分钟 考试性质（学生填写“√”）：正常考试（）缓考补考（）重修（）提前修读（）题 号 一 二 三 四 总分 满 分 18 18 14 50 100 得 分 阅卷人 复核人一、选择题（每小题3分，共18分）1、一光束通过衍射光栅构成夫琅和费衍射，当光栅在光栅所在平面上沿刻线的垂直方向上作微小移动，则衍射图样： （ ） A 、作与光栅移动方向相同方向的移动 B 、作与光栅移动方向相反方向的移动 C 、中心不变，衍射图样变化 D 、没有变化2、迈克耳逊干涉仪的一条光路中，放入一折射率n ，厚度为h 的透明介质片，放入后，两光束的光程差改变量为： （ ） A 、2（n-1）h B 、2nh C 、nh D 、（n-1）h3、波长为λ的单色光从空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上，要使反射光线得到增加，薄膜的厚度应为： （ ）A 、4λB 、n 4λC 、2λD 、n 2λ 4、．屏上得到单缝夫琅和费衍射图样，当入射光波长变大时，中央最大值的宽度： （ ） A 、变小 B 、变大 C 、不变5、晴朗的天空所以呈浅兰色，清晨日出或傍晚日落的晨曦和晚霞呈现红色，其原因为： （ ） A 、太阳光被大气所吸收 B 、太阳光被大气所色散 C 、太阳光被大气所偏振 D 、太阳光被大气所散射6、左旋圆偏振光垂直通过 2λ波片后，其出射光的偏振态为： （ ） A 、右旋椭圆偏振光 B 、右旋圆偏振光 C 、左旋椭圆偏振光 D 、左旋圆偏振光二、填空题（每题3分，共18分）1、在空气中频率为5×1014Hz 的单色光进入某种透明介质后波长变为 4000Ǻ，则此介质的折射率为 ，光在介质内的频率为 。

哈尔滨工业大学2009至2010学年第一学期物理光学期末考试试题一、填空题（每小题2分，总共20分）1、测量不透明电介质折射率的一种方法是，用一束自然光从真空入射电介质表面，当反射光为（）时，测得此时的反射角为600，则电介质的折射率为（）。

2、若光波垂直入射到折射率为n=1.33的深水，计算在水表面处的反射光和入射光强度之比为（）。

3、光的相干性分为（）相干性和（）相干性，它们分别用（）和（）来描述。

4、当两束相干波的振幅之比是4和0.2时，干涉条纹对比度分别是（）、和（）。

5、迈克尔逊干涉仪的可动反光镜移动了0.310mm，干涉条纹移动了1250条，则所用的单色光的波长为（）。

6、在夫朗禾费单缝衍射实验中，以波长为589nm的钠黄光垂直入射，若缝宽为0.1mm，则第一极小出现在（）弧度的方向上。

7、欲使双缝弗琅禾费衍射的中央峰内恰好含有11条干涉亮纹，则缝宽和缝间距需要满足的条件是（）。

8、一长度为10cm、每厘米有2000线的平面衍射光栅，在第一级光谱中，在波长500nm附近，能分辨出来的两谱线波长差至少应是（）nm。

9、一闪耀光栅刻线数为100条/毫米，用l=600nm的单色平行光垂直入射到光栅平面，若第2级光谱闪耀，闪耀角应为多大（）。

10、在两个共轴平行放置的透射方向正交的理想偏振片之间，再等分地插入一个理想的偏振片，若入射到该系统的平行自然光强为I0，则该系统的透射光强为（）。

二、简答题（每小题4分，总共40分）1、写出在yOz平面内沿与y轴成q角的r方向传播的平面波的复振幅。

2、在杨氏双缝干涉的双缝后面分别放置n1=1.4和n2=1.7，但厚度同为d的玻璃片后，原来的中央极大所在点被第5级亮条纹占据。

设l=480nm，求玻璃片的厚度d及条纹迁移的方向。

3、已知F-P标准具的空气间隔h=4cm，两镜面的反射率均为89.1%；另一反射光栅的刻线面积为3´3cm2，光栅常数为1200条/毫米，取其一级光谱，试比较这两个分光元件对l=632.8nm红光的分辨本领。

哈工大物理试题及答案一、选择题（每题5分，共20分）1. 光在真空中的传播速度是：A. 300,000 km/sB. 1,000 km/sC. 3,000 km/sD. 3×10^8 m/s答案：D2. 根据牛顿第二定律，以下说法正确的是：A. 物体的质量越大，加速度越大B. 物体的质量越大，加速度越小C. 物体的质量越大，加速度不变D. 物体的质量越大，加速度越难改变答案：D3. 电磁波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，但需要考虑介质的影响答案：B4. 根据热力学第一定律，以下说法正确的是：A. 能量可以被创造B. 能量可以被消灭C. 能量既不能被创造也不能被消灭D. 能量可以在不同形式间转换答案：D二、填空题（每题5分，共20分）1. 根据欧姆定律，电阻R、电压V和电流I之间的关系是：V =________。

答案：IR2. 光的折射定律，也称为斯涅尔定律，其公式为：n1 * sin(θ1) = ________。

答案：n2 * sin(θ2)3. 根据库仑定律，两个点电荷之间的力F与它们的电荷量q1和q2以及它们之间的距离r的关系是：F = ________。

答案：k * q1 * q2 / r^24. 根据牛顿第三定律，作用力和反作用力的关系是：它们大小相等、方向相反、作用在_______。

答案：不同的物体上三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述麦克斯韦方程组的四个方程及其物理意义。

答案：麦克斯韦方程组包括高斯定律、高斯磁定律、法拉第电磁感应定律和安培环路定律。

高斯定律描述了电场线不闭合的性质，高斯磁定律表明磁场线也是闭合的，法拉第电磁感应定律说明了变化的磁场可以产生电场，安培环路定律描述了电流和磁场之间的关系。

2. 解释什么是波粒二象性，并举例说明。

答案：波粒二象性是指微观粒子如电子、光子等既表现出波动性，又表现出粒子性。