光学期末试题
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光学期末试题及答案一、选择题1. 光的传播速度快于声音的传播速度的主要原因是:A. 声音的传播需要介质B. 光是电磁波,无需介质传播C. 光的频率高于声音的频率D. 光的波长短于声音的波长答案:B2. 下列哪种现象不能用光的直线传播来解释:A. 折射B. 反射C. 色散D. 散射答案:D3. 光的波动理论最初由哪位科学家提出:A. 爱因斯坦B. 德布罗意C. 麦克斯韦D. 黄冈答案:C二、判断题判断下列说法是否正确,正确的用“对”表示,错误的用“错”表示。
1. 光的折射是由于光速在不同介质中的传播速度变化而引起的。
答案:对2. 折射定律是描述光在两种介质之间传播时的反射现象的数学表达式。
答案:错3. 光的波长越长,其频率越高。
答案:错三、简答题1. 什么是全反射,它发生的条件有哪些?答:全反射是指光从一种介质射向另一种光密介质时,发生的所有入射光均被反射,没有折射现象的现象。
全反射发生的条件包括:从光密介质射向光疏介质(即光密介质的折射率大于光疏介质的折射率)且入射角大于临界角。
2. 解释什么是散射现象,以及散射现象产生的原因是什么?答:散射是指光通过介质时,由于介质中的晶格、分子或颗粒等不规则结构的存在,使得光沿原来的传播方向以外的各个方向重新发射出来。
散射现象产生的原因是光与介质中的微小物体(如颗粒、气溶胶等)相互作用,发生多次无规则的碰撞,改变了光的传播方向。
四、计算题1. 若一束光沿垂直入射到光疏介质中,光疏介质的折射率为1.5,则反射光和折射光的比值是多少?答:根据反射定律,反射角等于入射角,计算入射角:入射角 = 90°反射光和折射光的比值 = sin(入射角) / sin(反射角)由于入射角等于反射角,所以比值为1。
2. 若一束光从介质1射向介质2,介质1的折射率为1.2,入射角为30°,求介质2的折射率。
答:根据折射定律,sin(折射角) = (介质1的折射率 / 介质2的折射率) * sin(入射角)将已知数据带入计算:(1.2 / 介质2的折射率) * sin(30°) = sin(折射角)求解得:介质2的折射率≈ 0.926以上为光学期末试题及答案,希望能对您的学习有所帮助。
1.波动方程,光程、光程差、相位差2.杨氏干涉、薄膜干涉(等倾、等厚) (重点)3.单缝衍射、圆孔衍射(半波带、分辨本领)、光栅4.马吕斯定律、布儒斯特定律、偏振光之间转换1.)](ex p[0kz t i E E --=ω与)](ex p[0kz t i E E +-=ω描述的是 传播的光波。
A .沿正方向B .沿负方向C .分别沿正和负方向D .分别沿负和正方向2.牛奶在自然光照射时呈白色,由此可以肯定牛奶对光的散射主要是A .瑞利散射B .分子散射C .Mie 散射D .拉曼散射3.在白炽光入射的牛顿环中,同级圆环中相应于颜色蓝到红的空间位置是A .由外到里B .由里到外C .不变D .随机变化5. F-P 腔两内腔面距离h 增加时,其自由光谱范围λ∆A .恒定不变B .增加C .下降D .=06.光波的能流密度正比于A . E 或HB .2E 或2HC .2E ,与H 无关D . 2H ,与E 无关7.光在介质中传播时,将分为o 光和e 光的介质属A .单轴晶体B .双轴晶体C .各向同性晶体D .均匀媒质8.两相干光的光强度分别为I 1和I 2,当他们的光强都增加一倍时,干涉条纹的可见度A .增加一倍B . 减小一半C .不变D . 增加1/2 倍9.线偏振光可以看成是振动方向互相垂直的两个偏振光的叠加,这两个偏振光是A .振幅相等,没有固定相位关系B .振幅相等,有固定相位关系C .振幅可以不相等,但相位差等于0度或180度D .振幅可以不相等,但相位差等于90度或270度10.等倾干涉图样中心圆环 。
(区分迈克尔孙和牛顿环)A .级次最高,色散最弱B .级次最高,色散最强C .级次最低 色散最弱D .级次最低,色散最强11.在单缝夫琅和费衍射实验中,波长为λ的单色光垂直入射在宽度为λ4=a 的单缝上,对应于衍射角为30º的方向,单缝处波阵面可分成的半波带数目为A .2 个B .4 个C .6 个D .8 个14.闪耀光栅中,使刻槽面与光栅面成角,目的是使A.干涉零级与衍射零级在空间分开B.干涉零级与衍射零级在空间重合。
光学教程大学期末考试复习题一、选择题1. 光的波长为λ,频率为ν,光速为c,它们之间的关系是:A. λ = c / νB. ν = c / λC. λν = cD. c = λ * ν2. 干涉现象发生的条件是:A. 两束光的频率相同B. 两束光的相位相同C. 两束光的强度相同D. 两束光的波长相同3. 在单缝衍射实验中,中央亮纹的宽度与下列哪个因素无关?A. 单缝宽度B. 观察屏距离单缝的距离C. 光的波长D. 单缝到观察屏的距离二、简答题1. 解释什么是光的偏振现象,并简述偏振光的应用。
2. 描述光的衍射现象,并举例说明其在日常生活中的应用。
三、计算题1. 假设一束红光的波长为700nm,求其频率。
已知光速c = 3×10^8 m/s。
2. 给定一个单缝衍射实验,单缝宽度为0.1mm,光的波长为600nm,求第一级次亮纹与中央亮纹之间的距离,假设观察屏距离单缝1m。
四、论述题1. 论述光的干涉现象在光学仪器中的应用,并举例说明。
2. 讨论光的全反射现象及其在光纤通信中的应用。
五、实验题1. 设计一个实验来验证光的干涉现象,并说明实验步骤和预期结果。
2. 描述如何使用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长,并解释其原理。
参考答案:一、选择题1. 答案:C2. 答案:A3. 答案:C二、简答题1. 偏振现象是指光波振动方向的特定取向。
在自然界中,光通常是非偏振的,但在某些情况下,如反射和折射,光可以变为偏振光。
偏振光的应用包括偏振太阳镜减少眩光,液晶显示器的工作原理,以及在摄影中减少反射等。
2. 衍射现象是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时,波前发生弯曲,形成新的波前。
日常生活中的应用包括CD播放器读取数据,光学显微镜成像等。
三、计算题1. 答案:ν = c / λ = (3×10^8 m/s) / (700×10^-9 m) =4.29×10^14 Hz2. 答案:由于是单缝衍射,第一级次亮纹与中央亮纹之间的距离可以通过公式计算:Δy = λL / a,其中L是观察屏距离单缝的距离,a是单缝宽度。
光学教程期末考试试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光的波动性是由哪位科学家首次提出的?A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 麦克斯韦D. 惠更斯2. 以下哪个现象不属于光的干涉现象?A. 薄膜干涉B. 光的衍射C. 光的反射D. 光的折射3. 光的偏振现象说明了光是:A. 横波B. 纵波C. 无偏振光D. 非极化光4. 以下哪个选项不是光的衍射现象?A. 单缝衍射B. 双缝衍射C. 光的全反射D. 光栅衍射5. 光的色散现象是由于:A. 光的波长不同B. 光的速度不同C. 光的频率不同D. 光的强度不同6. 以下哪个现象不属于光的折射现象?A. 光的折射定律B. 光的全反射C. 光的色散D. 光的透镜成像7. 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. 光从介质射向真空8. 光的衍射极限是指:A. 衍射图样的清晰度B. 衍射图样的亮度C. 衍射图样的对比度D. 衍射图样的分辨率9. 光的干涉条纹间距与以下哪个因素有关?A. 光源的强度B. 光源的频率C. 光源的波长D. 光源的极化10. 以下哪个选项是光的偏振现象的应用?A. 激光切割B. 激光测距C. 偏振太阳镜D. 激光通信二、填空题(每空2分,共20分)11. 光的干涉条件是两束光的频率必须________。
12. 光的衍射现象可以通过________来观察。
13. 光的偏振现象可以通过________来观察。
14. 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________。
15. 光的色散现象可以通过________来观察。
16. 光的折射定律是由________提出的。
17. 光的偏振现象说明了光是________波。
18. 光的干涉条纹间距与光源的________有关。
19. 光的衍射极限是指衍射图样的________。
20. 光的偏振现象的应用之一是________。
光学设计期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光学设计中,用于描述光束聚焦能力的参数是()。
A. 焦距B. 光斑直径C. 光束质量D. 光束发散角2. 以下哪个不是光学系统的基本特性?()A. 分辨率B. 放大倍数C. 色差D. 重量3. 在光学系统中,色差的类型不包括()。
A. 球面色差B. 色差C. 色差D. 色差4. 光学系统中,为了校正色差,通常采用的光学元件是()。
A. 透镜B. 反射镜C. 棱镜D. 滤光片5. 光学系统中,用于校正球面像差的常用方法是()。
A. 使用非球面透镜C. 使用滤光片D. 使用棱镜6. 在光学设计中,用于描述成像质量的参数是()。
A. 分辨率B. 放大倍数C. 色差D. 焦距7. 光学设计中,用于计算光学系统的像差的方法是()。
A. 几何光学法B. 波动光学法C. 干涉光学法D. 衍射光学法8. 以下哪个不是光学设计软件的名称?()A. ZemaxB. Code VC. MATLABD. Photoshop9. 光学设计中,用于描述光学系统成像能力的参数是()。
A. 分辨率B. 放大倍数C. 色差D. 焦距10. 光学系统中,用于校正畸变的常用方法是()。
A. 使用非球面透镜B. 使用反射镜D. 使用棱镜二、填空题(每空2分,共20分)11. 光学设计中,焦距是指从____到____的距离。
12. 光学系统中,色差的类型包括____和____。
13. 光学设计中,分辨率是指光学系统能够分辨的____。
14. 光学设计软件Zemax主要用于____。
15. 光学系统中,畸变是指成像时____和____的不一致。
16. 光学设计中,放大倍数是指成像系统成像的____与____的比值。
17. 光学设计中,非球面透镜主要用于校正____。
18. 光学设计软件Code V主要用于____。
19. 光学设计中,干涉光学法用于计算光学系统的____。
20. 光学系统中,衍射光学法用于研究光的____。
光学教程期末考试试题# 光学教程期末考试试题## 第一部分:选择题### 题目1:光的波动理论中,光波的传播速度在真空中是恒定的。
这个速度是多少?A. 299,792,458 米/秒B. 300,000,000 米/秒C. 299,792,000 米/秒D. 299,792,458 千米/秒### 题目2:以下哪种现象不是光的干涉现象?A. 杨氏双缝实验B. 薄膜干涉C. 光的反射D. 牛顿环### 题目3:在光学中,折射率的物理意义是什么?A. 光在介质中传播的速度B. 光在不同介质中的传播速度比值C. 光在介质中传播时,波长的变化D. 光在介质中传播时,频率的变化## 第二部分:填空题### 题目1:光的偏振现象说明光是_______。
### 题目2:在菲涅尔方程中,反射光和折射光的振幅比值与入射角和介质的折射率有关,这个比值称为_______。
### 题目3:当光通过一个介质界面时,部分光被反射,部分光被折射,这种现象称为_______。
## 第三部分:简答题### 题目1:简述光的衍射现象,并解释衍射现象对光学成像的影响。
### 题目2:解释全反射现象,并讨论其在光纤通信中的应用。
### 题目3:描述光的色散现象,并讨论色散对光谱分析的意义。
## 第四部分:计算题### 题目1:如果一束光从空气射入玻璃,折射率为1.5。
已知入射角为30°,求折射角。
### 题目2:在杨氏双缝实验中,双缝间距为0.5毫米,观察屏距离双缝1米,光波长为600纳米。
计算相邻明条纹之间的距离。
### 题目3:一个光学镜头的焦距为50毫米,物体距离镜头为100毫米。
计算成像的放大倍数和像的位置。
## 第五部分:论述题### 题目1:论述光学成像原理,并解释如何通过光学系统设计来提高成像质量。
### 题目2:讨论光的偏振现象在现代科技中的应用,例如在液晶显示技术和3D电影中的应用。
### 题目3:分析光的干涉现象在光学测量中的应用,例如在干涉仪中测量微小位移的原理。
光学期末考试光学期末考试一、填空题:1.平面镜在用发散光束入射的情况下,可以成虚像,这时的物是实物。
2.全反射的条件是光密物质入射光疏物质且入射角大于临界角。
★3.牛顿环是等厚干涉,不用人工光源时看到的牛顿环是彩色的同心圆环。
4.在迈氏干涉仪的一臂的光路中,放入一折射率为n,厚度为d的介质,则两光路的光程差的改变量为2(n-1)d。
5.在菲涅耳圆孔衍射中,当孔径很小时,只露出一个半波带,p点的光强为去掉障碍物时p点的光强的4倍。
6.白光入射光栅,在同级条纹中看到的偏离中央条纹最远的颜色是红。
7.按偏振态分,光可分为5种。
8.二分之一波片的作用是使o光e光产生π的位相差。
9.与光的电磁波理论有很大矛盾的三个有名的实验是黑体热辐射、光电效应和康普顿效应。
10.平面偏振光通过某种液体时振动而发生变化的现象称旋光现象,它在制糖工业中常用到。
11.光具组有6个基点、4个基面。
12.望远镜的孔径全愈大愈好,显微镜所用光的波长愈短愈好。
13.起偏角是平面反射时反射光为线偏振光时的入射角又称为布儒斯特角,等于i10=arctg(n2/n1)。
14.劈尖状空气薄膜是等厚干涉,观察到的干涉条纹是明暗相间的平行条纹。
15.四分之一波片的作用是使o光e光产生π/2的位相差。
16.光由光密入射到光疏可能发生全反射。
17.劈尖干涉是等厚干涉,干涉条纹是明暗相间的平行条纹。
★18.讨论菲涅耳圆孔衍射的方法是半波带法。
19.光栅方程是dsinθ=jλ,平面偏振光即是线偏振光,这种说法是正确。
20.尼科尔的作用是出射光成为平面偏振光。
21.对光量子理论有很大贡献的三个有名的科学家是普朗克、爱因斯坦和康普顿。
22.自然光入射两种物质的分界面会发生偏振现象,反射光为垂直入射面占优的部分偏振光,折射光为平行入射面占优的部分偏振光。
★23.衍射可分为两种,一种是夫琅和费,另一种是菲涅耳。
24.用于讨论进入光学仪器的光束大小的两个物理量是光阑和光瞳。
光学教程期末试题及答案第一部分:选择题1. 光的传播速度快慢与下列哪个因素无关?A. 介质B. 光源的频率C. 入射角度D. 温度答案:D2. 在双缝干涉实验中,两个缝的间距增大,观察到的干涉条纹将会发生什么变化?A. 干涉条纹变暗B. 干涉条纹变宽C. 干涉条纹变窄D. 干涉条纹消失答案:B3. 色散是什么现象?A. 光的传播方向改变B. 光的波长范围扩大C. 光的波长因介质不同而改变D. 光的频率偏移答案:C4. 将一块凸透镜放置在物体前方,观察到物体变大且正立。
这是什么类型的透镜?A. 凸透镜B. 凹透镜C. 凸透镜和凹透镜皆可D. 无法确定答案:A5. 下列哪个物理量与光强有关?A. 入射角B. 波长C. 电场振幅D. 频率答案:C第二部分:简答题1. 解释什么是光的全反射,并且列出产生全反射的条件。
答案:当光由光密介质射向光疏介质时,入射角大于临界角时,光将完全发生反射,不会透射入光疏介质。
产生全反射的条件是入射角大于临界角且光从光密介质射向光疏介质。
2. 解释什么是光的干涉,并举例说明。
答案:光的干涉是指两个或多个光波相遇时产生的叠加效应。
其中,干涉分为构成和破坏干涉两种。
构成干涉是指光波相位差恒定或者只随空间变化而变化产生干涉,例如双缝干涉和杨氏双缝干涉。
破坏干涉是指光波相位差随时间变化产生干涉,例如薄膜干涉和牛顿环干涉。
3. 简述什么是光的偏振,并给出一个光的偏振实例。
答案:光的偏振是指光波在特定方向上振动的现象。
光波中的电场矢量可以在垂直于光传播方向的平面内振动,以及沿着光传播方向振动。
垂直于光传播方向的方向称为偏振方向。
光的偏振可以通过偏振片实现。
当线偏振光通过垂直于振动方向的偏振片时,只有与偏振方向一致的光能透过,其他方向上的光将被吸收。
第三部分:计算题1. 一束波长为500nm的光正入射到折射率为1.5的介质中,求入射角和折射角。
答案:根据折射定律 n1 * sin(入射角) = n2 * sin(折射角),代入已知数据,可得:sin(入射角) = (1.5/1) * sin(折射角)sin(入射角) = 1.5 * sin(折射角)使用三角函数表,可得 sin(折射角) = sin^-1(500nm / 1.5 * 500nm) ≈ 0.342因此,入射角≈ sin^-1(1.5 * 0.342) ≈ 34.36°,折射角≈ sin^-1(0.342) ≈ 20.72°2. 一束光线从空气中射入折射率为1.6的玻璃,入射角为30°。
<光学>期终试卷(一)班级学号姓名成绩一.选择题(每小题2.5分,共25分每小题只有一个正确答案)1.下列说法正确的是A.薄的凸透镜对入射光线一定是会聚的;B.薄的凹透镜对入射光线一定是发散的C.入射光的发散或会聚程度对厚凸、凹透镜的光焦度有影响D.厚凸、凹透镜对入射光线可能是会聚的,也可能是发散的2.光从一种介质进入另一种介质时,不发生变化的是A.频率;B.波长C.速度;D.传播方向3.在菲涅尔双面镜干涉实验中,减少条纹间距的方法有A.增大入射光的波长;B.增大接收屏与镜的距离C.增大两平面镜的夹角;D.减小光源与双面镜交线的距离4.白光正入射到空气中的一个厚度为3800埃的肥皂水膜上,水膜正面呈现什么颜色(肥皂水的折射率为1.337)A.红色B.紫红色C.绿色D.青色5.光栅光谱谱线的半角宽度Δθ与下列哪项无关?A.谱线的衍射角B.光谱的级次C.光栅常数D.光栅的总缝数6.光是由量子组成的,如光电效应所显示的那样,已发现光电流依赖一于A.入射光的颜色B.入射光的频率C. 仅仅入射光的强度D,入射光的强度与颜色7.球面波自由传播时,整个波面上各次波源在空间某P点的合振动之振幅等于第一个半波带在P点产生的振动之振幅的A.1/2倍B.1倍C.2倍D.4倍8.天文望远镜物镜的直径很大,其目的不是为了A.提高入射光的光强B.提高分辨本领C.能看到更大的像D.能看到更清晰的像9.使用检偏器观察一束光时,强度有一最大但无消光位置,在检偏器前置一1/4波片,使其光轴与上述强度最大的位置平行,通过检偏器观察时有一消光位置,这束光是:A.平面偏振光B.椭圆偏振光C.部分偏振光D.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的?A.负晶体,V0> V e ,n<n eB.正晶体,V0> V e, n.> n eC.负晶体,V0< V e n.> n eD.正晶体,V0< V e, n> n e二.填空(每小题2分,共20分)1. 从一狭缝射出的单色光经过两个平行狭缝而照射到120cm 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间距离为3.60mm ,则此单色光的波长为 ① mm2. 在迈克尔逊干涉仪的一条光路中,放入折射率为n.厚度为d 的透明介质片,放入后,两束光的光程差改变量为 ②3. 用镜头焦距为50mm 的相机拍摄月球照片,已知月球的直径为3.48×106m,离地球距离为3.8×108m,则底片上月球像的直径为 ③ mm4. 一焦距为-60mm 的双凹透镜,安装在半径为60mm,折射率为 1.5平凸透镜前面120mm 处,则系统的有效焦距为 ④ mm5. 波长为500nm 的单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 mm6. 当圆孔中露出4/3个半波带时,衍射场中心强度与自由传播时强度之比为 ⑥7. 已知某玻璃的折射率为1.54,当入射角为布儒斯特角时,其表面反射率为 ⑦8. 两尼科尔棱镜主截面间的夹角由30︒转到45︒,则透射光光强将由原来的I 0变为⑧9. 人眼观察远处物体时,刚好能被人眼分辨的两物点对瞳孔中心的张角,称为人眼的最小分辨角,若瞳孔的直径为D,光在空气中的波长为λ,n 为人眼玻璃状液的折射率,则人眼的最小分辨角为 ⑨10. 一玻璃管长3.50m,内贮标准大气压下的某种气体,若这种气体在此条件下的吸收系数为0.1650m -1 则透射光强度的百分比为 ⑩三.试用作图法找像的位置和大小(5分)四.论述题(10分)试论述产生干涉的条件.五.计算题(每题10分,共40分)1. 一厚透镜的焦距f '=60毫米, 其两焦点之间的距离为125毫米, 若: (a) 物点置于光轴上物方焦点左方20毫米处; (b) 物点置于光轴上物方焦点右方20毫米处, 问这两种情况下象的位置各在何处.2. 如图所示, 平凸透镜的曲率半径R=10米, n=1.50, 平板玻璃板由两部分组成: 左和右的折射率分别为n 3=1.50和n 4=1.75. 平凸透镜 与玻璃板接触点在这两部分平玻璃板相接之处, 中间充以折射率为 1.62的液体. 若用单色光垂直照射, 在反射光中测得右边第j 级亮条纹的半径r j =4毫米, j+5级亮条纹的半径r j+5=6毫米, 求左边第j 级亮条纹的半径.3. 用可见光(760nm ~400nm )照射光栅, 其夫朗和费衍射的一级光谱和二级光谱是否重叠? ↔二级和三级又怎样? 如果不重叠, 求整个光谱的角宽; 如果重叠, 指出重叠的波长范围.4.有一厚度为0.04毫米的方解石晶片, 其光轴平行于晶片表面, 将它插入正交尼科耳棱镜之间, 且使光轴与第一尼科耳棱镜主截面成不等于0︒, 90︒的任意角度.试问可见光中哪些波长的光不能透过这一装置. 已知方解石的折射率n e=1.6584, n o=1.4864.<光学>期终试卷(二)一.选择题(每小题2.5分,共25分每小题只有一个正确答案)1.两个光焦度φ1 . φ2大于零的薄透镜,在空气中怎样组合时,才能得到一个发散的共轴透镜组?A.两透镜之间的距离d=0B.两透镜之间的距离d>(φ1+φ2)/(φ1φ2)C.两透镜之间的距离 d<(φ1+φ2)/(φ1φ2)D.不可能2.下列说法正确的是A,如物体和像重合,说明该光学系统一定存在一个反射光学元件B.一个物体经一折射成像系统,也可以成像于物体所在位置上C.经一成像光学系统后,物和像重合,说明光路是可逆的D.一实物经光学系统后其像和物体重合,则必定是虚像3.两平行光的干涉条纹为直线,增大干涉条纹间距的方法有A.减小光的波长;B.增大两平行光的夹角C.改变接收屏的位置;D.减小两平行光的夹角4.在杨氏双缝干涉实验中,如果光源缝慢慢张开,则A.条纹间距减小;B.干涉条纹移动C.可见度下降;D.干涉条纹没有变化5.在光栅的夫朗和费衍射中,当光栅在光栅平面内沿刻线的垂直方向上作很小移动时,则衍射花样A.作与光栅移动方向相同的方向移动B.作与光栅移动方向相反的方向移动C.中心不变,衍射花样变化D.没有变化1.随着绝对温度的升高,黑体的最大辐射能量将A.向短波方向移动B.向长波方向移动C.取决于周围环境D.不受影响2.波带片同普通透镜一样,可以对物体成像A.普通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B.波带片与普通透镜的成像原理是相同的C.如两者的焦距相同,则对同一物点其像点位置也相同D.同普通透镜一样,波带片也具有从物点发出的各光线到像点是等光程的3.用显微镜对物体作显微摄影时,用波长较短的光照射较好,是因为A.波长越短,分辨率越高B.波长越短,底片越易感光C.波长越短,显微镜放大率越大D.以上都不对4. 右旋圆偏振光垂直通过1/2波片后,其出射光的偏振态为A.线偏振光;B.右旋圆偏振光C.左旋圆偏振光;D.左旋椭圆偏振光10.关于晶体的主平面,下列说法正确的是A. e 光主平面一定在入射面内B. e 光主平面与e 光的振动方向垂直C. O 光主平面与O 光振动方向平行D. O 光主平面是O 光与光轴所确定的平面二.填空题(每小题2分,共20分)1. 如果法布里 珀罗干涉仪两反射面之间的距离为1.00cm,用波长为500nm 的绿光作实验,则干涉图象的中心干涉级为 ①2. 在一个折射率为1.50的厚玻璃板上,覆盖有一层折射率为1.25的丙酮薄膜,当波长可变的平面光波垂直入射到薄膜上时,发现波长为600nm 的光产生相消干涉,而波长为700nm 的光产生相长干涉,则此薄膜的厚度为 ② nm3. 一微小物体位于凹面镜镜顶左侧4cm 处,凹面镜的曲率半径为12cm,象的放大率为 ③4. 双凸透镜的折射率为1.5,其两面之曲率半径为10cm,如其一面镀以水银,使其成为凹面镜,在距透镜20cm 处放一光点,光线自左向右,由未镀银之面射入,则其所成象在 ④ cm 处5. 一波长为624nm 的平面波垂直地照射到半径为2.09mm 的圆孔上, 用一与孔相距1m 的屏截断衍射花样,则发现中心点出现 ⑤6. 单色平行光垂直地入射到一缝距d 为1.1297mm 的双缝上,在缝后距其为D 处的幕上测得两相邻亮条纹的距离Δx 为0.5362mm,如果原来D>>d ,现将幕移到50.00cm 后,幕上相邻亮纹间的距离增到Δx ’ 为0.8043mm ,则光波波长为⑥ um7. 有一厚度为5cm ,极板间距离为1mm 的克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2.131410-⨯cm 2/V 2。
光学大学期末考试复习题光学是物理学中的一个重要分支,它研究光的性质、行为以及与物质的相互作用。
以下是光学大学期末考试的复习题,供同学们复习参考:一、选择题1. 光的波动理论是由哪位科学家提出的?A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 麦克斯韦D. 惠更斯2. 光的干涉现象说明了光具有什么性质?A. 粒子性B. 波动性C. 反射性D. 折射性3. 以下哪种光学仪器是利用光的折射原理工作的?A. 望远镜B. 显微镜C. 激光器D. 偏振器4. 光的衍射现象说明光具有什么特性?A. 直线传播B. 波动性C. 粒子性D. 反射性5. 光的偏振是指什么?A. 光的传播方向B. 光的振动方向C. 光的频率D. 光的强度二、填空题1. 光的三原色是红、绿、____。
2. 光的波长越长,其频率越____。
3. 激光的全称是____。
4. 光的折射定律是斯涅尔定律,其表达式为n1 * sinθ1 = n2 * sinθ2,其中n代表____,θ代表____。
5. 光的衍射现象中,单缝衍射的中央亮纹宽度与缝宽的关系是____。
三、简答题1. 解释什么是光的干涉,并给出两个干涉现象的例子。
2. 描述光的偏振现象,并解释偏振光在日常生活中的应用。
3. 阐述光的衍射现象,并解释衍射现象如何影响我们对光的理解。
四、计算题1. 假设一个光源发出波长为600纳米的光,通过一个双缝干涉装置,双缝间距为1微米,求在距离光源1米处的屏幕上,相邻亮纹之间的距离。
2. 一个光栅的每毫米有1000条线,如果使用波长为500纳米的光照射这个光栅,求第一级衍射角的大小。
五、论述题1. 论述光的量子理论及其对现代物理学的影响。
2. 讨论光学在现代科技中的应用,并举例说明。
请同学们认真复习,准备期末考试。
祝考试顺利!。
第一章 习题一、填空题:1001.光的相干条件为 、 和 。
1015.迈克尔逊干涉仪的反射镜M 2移动0.25mm 时,看到条纹移动的数目为1000个,若光为垂直入射,则所用的光源的波长为_____________。
1039,光在媒介中通过一段几何路程相应的光程等于_________和_________的乘积 。
1089. 振幅分别为A 1和A 2的两相干光同时传播到p 点,两振动的相位差为ΔΦ。
则p 点的光强I =__________________。
1090. 强度分别为1I 和2I 的两相干光波迭加后的最大光强max I =_____________。
1091. 强度分别为I 1和I 2的两相干光波迭加后的最小光强min I =_____________。
1092. 振幅分别为A 1和A 2的两相干光波迭加后的最大光强max I =_____________。
1093. 振幅分别为A 1和A 2的两相干光波迭加后的最小光强min I =_____________。
1094. 两束相干光迭加时,光程差为λ/2时,相位差 =_____________。
1095. 两相干光波在考察点产生相消干涉的条件是光程差为半波长的_______倍,相位差为π的_________倍。
1096. 两相干光波在考察点产生相长干涉的条件是光程差为波长的_______倍,相位差为π的_________倍。
1097. 两相干光的振幅分别为A 1和A 2,则干涉条纹的可见度v=____________。
1098. 两相干光的强度分别为I 1和I 2,则干涉条纹的可见度v=____________。
1099.两相干光的振幅分别为A 1和A 2,当它们的振幅都增大一倍时,干涉条纹的可见度为_____________。
1100. 两相干光的强度分别为I 1和I 2,当它们的强度都增大一倍时,干涉条纹的可见度_____________。
1101. 振幅比为1/2的相干光波,它们所产生的干涉条纹的可见度V=______________。
1102. 光强比为1/2的相干光波,它们所产生的干涉条纹的可见度V=______________。
1103. 在杨氏双缝干涉实验中,缝距为d ,缝屏距为D ,屏上任意一点p 到屏中心p 点的距离为y ,则从双缝所发光波到达p 点的光程差为___________。
1104. 在杨氏双缝干涉实验中,缝距为d ,缝屏距为D ,波长为λ,屏上任意一点p 到屏中心p 0点的距离为y ,则从双缝所发光波到达p 点的相位差为_______________。
1105. 在杨氏双缝干涉实验中,缝距为d ,缝屏距为D ,波长为λ,屏上任意一点p 到对称轴与光屏的交点p 0的距离为y ,设通过每个缝的光强是I 0,则屏上任一点的光强I=__________。
1106. 在杨氏双缝干涉实验中,缝距为d ,缝屏距为D ,入射光的强度为I 0,波长为λ,则观察屏上相邻明条纹的距离为__________。
1107. 波长为600nm 的红光透射于间距为0.02cm 的双缝上,在距离1m 处的光屏上形成干涉条纹,则相邻明条纹的间距为___________mm 。
1108. 在杨氏双缝干涉实验中,缝距为d ,缝屏距为D ,屏上干涉条纹的间距为Δy 。
现将缝距减小一半,则干涉条纹的间距为______________。
1109. 在杨氏双缝干涉实验中,用一薄云母片盖住实验装置的上缝,则屏上的干涉条纹要向___________移动,干涉条纹的间距____________。
1110. 在杨氏双缝干涉实验中,得到干涉条纹的的间距为Δy ,现将该装置移入水中,(n=4/3),则此时干涉条纹的焦距为______________________。
1111. 用波长为500 nm 的单色光照射杨氏双缝,入用折射率为1.5的透明薄片覆盖下缝,发现原来第五条移至中央零级处,则该透明片的厚度为_______________。
1112. 增透膜是用氟化镁(n=1.38)镀在玻璃表面形成的,当波长为λ的单色光从空气垂直入射到增透膜表面时,膜的最小厚度为_____________。
1113. 在玻璃(n 0=1.50)表面镀一层MgF 2(n=1.38)薄膜,以增加对波长为λ的光的反射,膜的最小厚度为______________。
1114. 在玻璃(n=1.50)表面上镀一层ZnS(n0=2.35),以增加对波长为λ的光的反射,这样的膜称之为高反膜,其最小厚度为____________。
1115. 单色光垂直照射由两块平板玻璃构成的空气劈,当把下面一块平板玻璃缓慢向下平移时,则干涉条纹___________,明暗条纹间隔___________。
1116. 波长为λ的单色光垂直照射劈角为α的劈形膜,用波长为的单色光垂直照射,则在干涉膜面上干涉条纹的间距为________________。
1117. 空气中折射率为n,劈角为α的劈形膜,用波长为λ的单色光垂直折射,则在干涉膜面上干涉条纹的间距为____________。
1118. 由平板玻璃和平凸透镜构成的牛顿环仪,置于空气中,用单色光垂直入射,在反射方向观察,环心是___________,在透射方向观察,环心是__________。
1119. 通常牛顿环仪是用平凸透镜和平板玻璃接触而成,若平凸透镜的球面改为_____________面,则可观察到等距同心圆环。
1120. 在牛顿环中,将该装置下面的平板玻璃慢慢向下移动,则干涉条纹___________。
1121. 牛顿环是一组内疏外密的,明暗相间的同心圆环,暗环半径与___________成正比。
1122. 用波长为λ的单色光产生牛顿环干涉图样,现将该装置从空气移入水中(折射率为n),则对应同一级干涉条纹的半径将是原条纹半径的_____________倍。
1123. 当牛顿环装置中的平凸透镜与平板玻璃之间充以某种液体时,原来第10个亮环的直径由1.4 cm变为1.27 cm,则这种液体的折射率为________________。
1124. 在迈克尔逊干涉仪中,当观察到圆环形干涉条纹时,这是属于___________干涉。
1125. 在迈克尔逊干涉仪实验中,当M1和M2垂直时,可观察到一组明暗相间的同心圆环状干涉条纹,环心级次________,环缘级次________。
1126. 观察迈克尔逊干涉仪的等倾圆环形条纹,当等效空气薄膜的厚度增大时,圆环形条纹______________。
1127. 在调整迈克尔逊干涉仪的过程中,在视场中发现有条纹不断陷入,这说明等效空气膜的厚度在________________。
1128. 调整好迈克尔逊干涉仪,使M1和M2严格垂直的条件下,干涉条纹将是一组同心圆环。
当移动动镜使等效薄膜厚度连续增大,则视场中观察到干涉条纹从中心_________,条纹间距______________。
1129. 调整好迈克尔逊干涉仪,使M1和M2严格垂直的条件下,干涉条纹将是一组同心圆环。
当移动动镜使等效薄膜厚度连续减小,则视场中观察到干涉条纹从中心_________,条纹间距______________。
1130. 用波长为600nm的光观察迈克尔逊干涉仪的干涉条纹,移动动镜使视场中移过100个条纹,则动镜移动的距离为__________。
1131. 在迈克尔逊干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n,厚度为d的透明介质片,放入后两光路的程差改变______________。
1132. 迈克尔逊干涉仪的一臂重插有一折射率为n,厚度为h的透明膜片,现将膜片取走,为了能观察到与膜片取走前完全相同级次的干涉条纹,平面镜移动的距离为_____________。
二、选择题:2007.将扬氏双缝干涉实验装置放入折射率为n的介质中,其条纹间隔是空气中的()(A(B倍(C)1n倍(D)n倍2013.用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉,当反射镜M1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)500nm。
(B)498.7nm。
(C)250nm。
(D)三个数据都不对。
2015.用单色光观察牛顿环,测得某一亮环直径为3mm,在它外边第5个亮环直径为4.6mm,用平凸透镜的凸面曲率半径为1.0m,则此单色光的波长为()(A)590.3 nm (B)608nm (C)760nm (D)三个数据都不对2024.以波长为650nm的红光做双缝干涉实验,已知狭缝相距10-4m,从屏幕上测量到相邻两条纹的间距为1cm,则狭缝到屏幕之间的距离为多少m?(A)2 (B)1.5 (C)1.8 (D)3.22025.玻璃盘中的液体绕中心轴以匀角速度旋转,液体的折射率为4/3,若以波长600nm的单色光垂直入射时,即可在反射光中形成等厚干涉条纹,如果观察到中央是两条纹,第一条纹的半径为10.5mm,则液体的旋转速度为多少rad/s?(A)0.638 (B)0.9 (C)1.04 (D)0.1042096,两光强均为I的相干光干涉的结果,其最大光强为()(A)I (B)2I (C)4I (D)8I2097,两相干光的振幅分别为A1和A2,他们的振幅增加一倍时,干涉条纹可见度()(A)增加一倍(B)增加1/2倍(C)不变(D)减小一半2098,两相干光的光强度分别为I1和I2,当他们的光强都增加一倍时,干涉条纹的可见度()(A)增加一倍(B)增加1/2 倍(C)不变(D)减小一半2099,两相干光的振幅分别为A1和2A1,他们的振幅都减半时,干涉条纹的可见度()(A)增加一倍(B)增加1/2 倍(C)不变(D)减小一半2100,两相干光的光强分别为I1和2I1,当他们的光强都减半时,干涉条纹的可见度()(A)减小一半(B)减为1/4 (C)增大一倍(D)不变2101,在杨氏干涉花样中心附近,其相邻条纹的间隔为()(A)与干涉的级次有关(B)与干涉的级次无关(C)仅与缝距有关(D)仅与缝屏距有关2102,在杨氏双缝干涉试验中,从相干光源S1和S2发出的两束光的强度都是I o,在双缝前面的光屏上的零级亮条纹的最大光强度为()(A)I o(B)2I o(C)3I o (D)4I o2103,在杨氏双缝干涉试验中,如果波长变长,则()(A)干涉条纹之间的距离变大(B)干涉条纹之间的距离变小(C)干涉条纹之间的距离不变(D)干涉条纹变红2104.在杨氏双缝干涉试验中,若将两缝的间距加倍,则干涉条纹的间距()(A)是原来的两倍(B)是原来的四倍(C)是原来的四分之一(D)是原来的二分之一2105,将整个杨氏试验装置(双缝后无会聚透镜),从空气移入水中,则屏幕上产生的干涉条纹()(A)间距不变(B)间距变大(C)间距变小(D)模糊2106,在杨氏双缝干涉试验中,若用薄玻璃片盖住上缝,干涉条纹将()(A)上移(B)下移(C)不动(D)变密2107,若用一张薄云母片将杨氏双缝干涉试验装置的上缝盖住,则()(A)条纹上移,但干涉条纹间距不变(B)条纹下移,但干涉条纹间距不变(C)条纹上移,但干涉条纹间距变小(D)条纹上移,但干涉条纹间距变大2108,用白光作杨氏干涉试验,则干涉图样为()(A)除了零级条纹是白色,附近为内紫外红的彩色条纹(B)各级条纹都是彩色的(C)各级条纹都是白色的(D)零级亮条纹是白色的,附近的为内红外紫的彩色条纹2109,日光照在窗户玻璃上,从玻璃上、下表面反射的光叠加,看不见干涉图样的原因是()(A)两侧光的频率不同(B)在相遇点两束光振动方向不同(C)在相遇点两束光的振幅相差太大(D)在相遇点的光程差太大2110,雨后滴在马路水面上的汽油薄膜呈现彩色时,油膜的厚度是()(A)十的-5次方(B)十的-6次方(C)十的-7次方(D)十的-8次方2111,白光垂直照射在肥皂膜上,肥皂膜呈彩色,当肥皂膜的厚度趋于零时,从反射光方向观察肥皂膜()(A)还是呈彩色(B)呈白色(C)呈黑色(D)透明无色2112,单色光垂直入射到两平板玻璃板所夹的空气劈尖上,当下面的玻璃板向下移动时,干涉条纹将()(A)干涉条纹向棱边移动,间距不变(B)干涉条纹背离棱编移动,间距不变(C)干涉条纹向棱边密集(D)干涉条纹背向棱边稀疏2113,单色光垂直入射到两块平板玻璃板所形成的空气劈尖上,当劈尖角度逐渐增大时,干涉条纹如何变化()(A)干涉条纹向棱边密集(B)干涉条纹背向棱边密集(C)干涉条纹向棱边稀疏(D)干涉条纹内向棱边稀疏2114,单色光垂直照射在空气劈尖上形成干涉条纹,若要使干涉条纹变宽,可以()(A)增大劈角(B)增大光频(C)增大入射角(D)充满介质2115,在两块光学平板之间形成空气薄膜,用单色光垂直照射,观察等厚干涉若将平板间的空气用水代替,则()(A)干涉条纹移向劈棱,条纹间距变小(B)干涉条纹移向劈背,条纹艰巨变小(C)干涉条纹移向劈背,条纹间距变大(D)干涉条纹移向劈棱,条纹间距变大2116,利用劈尖干涉装置可以检验工件表面的平整度,在钠光垂直照射下,观察到平行而且等距的干涉条纹,说明工作表面是()(A)平整的(B)有凹下的缺陷(C)有突起的缺陷(D)有缺陷但是不能确定凸凹2117.利用劈尖干涉装置可以检测工件表面的平整度,在钠光垂直照射下,观察到在平行而且等距的干涉条纹中,有局部弯曲背向棱边的条纹,说明工作表面是()(A)平整的(B)有凹下的缺陷(C)有突起的缺陷(D)有缺陷但是不能确定凸凹2118,在两块光学平板玻璃板形成劈形空气膜,用单色光垂直入射时,观察到平行干涉条纹,当上面的玻璃板向下移动时,干涉条纹()(A)向棱边移动(B)背向棱边移动(C)不动(D)向中心移动2119,在两块光学平板玻璃板形成劈形空气膜,用单色光垂直入射时,观察到平行干涉条纹,当上面的玻璃板向下移动时,干涉条纹()(A)向棱边移动(B)背向棱边移动(C)不动(D)向中心移动2120.用力下压牛顿环实验装置的平凸透镜时,干涉条纹将()(A)向中心收缩(B)向外扩散(C)不动(D)变窄2121,在透射光中观察白光所形成的牛顿环,则零级条纹是()(A)暗(B)红色亮斑(C)紫色亮斑(D)白色亮斑2122,等倾干涉花样和牛顿环相比,他们的中心明暗情况是()(A)等倾干涉花样中心是亮的,牛顿环中心是暗的(B)等倾干涉和牛顿环干涉花样中心都是亮的(C)等倾干涉和牛顿环干涉花样的中心都是暗的(D)等倾干涉花样的中心可亮可暗,牛顿环干涉花样中心一定是暗的2123, 等倾干涉花样和牛顿环干涉花样干涉级分布是()(A)等倾干涉,干涉级向外递增,牛顿环干涉级向外递减(B)等倾干涉,干涉级向外递减,牛顿环干涉级向外递增(C)等倾干涉和牛顿环干涉级都是向外递增(D)等倾干涉和牛顿环干涉级都是向外递减2124,迈克尔孙干涉仪的两块平面反射镜互相垂直时,从该干涉仪中观察到的干涉图样是一组同心圆圈,他们是:()(A)内圈的干涉级数高于外圈的等厚干涉条纹;(B)内圈的干涉级数低于外圈的等厚干涉条纹;(C)内圈的干涉级数高于外圈的等倾干涉条纹;(D)内圈的干涉级数低于外圈的等倾干涉条纹;2125在迈克尔孙干涉仪实验中,调整平面镜M2的像M′2与另一平面镜之间的距离d,当d增加时:()(A)干涉圈环不断在中心消失,且环的间距增大;(B)干涉圈环不断在中心冒出,且环的间距增大;(C)干涉圈环不断在中心消失,且环的间距减小;(D)干涉圈环不断在中心冒出,且环的间距减小;2126 在迈克尔孙的等倾干涉实验中,可以观察到环形干涉条纹,干涉仪的平面反射镜M2由分光板所成的像为M′2,当M′2与干涉仪的另一块平面反射镜M1之间的距离变小时,则:()(A)条纹一个一个地从中间冒出,条纹间距变小;(B)条纹一个一个地向中间陷入,条纹间距变大;(C)条纹不变,但条纹的可见度下降;(D)条纹不变,但条纹的可见度提高。