部分光学习题

一、判断题1. 光程是光在介质中传播的几何路程。

（× ）2. 光在折射率为n 的介质中传播距离为d 时，光程也为d 。

（ × ）3. 在劈尖干涉实验中，若劈尖角变大，其他条件不变，则干涉条纹间隔会变大。

（ × ）4. 在杨氏双缝干涉实验中，减小狭缝之间的距离，其他条件不变，则接收屏上的条纹间隔会变大（√）5. 在单缝衍射实验中，增大单缝的宽度，则接收屏上的条纹间隔会变小。

（ √ ）6. 根据光的偏振理论，经过偏振片后有消光现象的入射光一定是线偏振光。

（ √ ）7. 在单缝夫琅和费衍射实验中，按“半波带”法分析，就是将缝宽按入射光波长的一半来划分，若缝宽为半波长的偶数倍，则相应级次的条纹为明条纹。

（ × ） 8. 自然光一定不是单色光，而线偏振光一定是单色光。

（ × ） 9. 若两束光的频率相等，则两束光相遇就可以产生干涉。

（ × ） 10. 将牛顿环装置放入水中，则观察到牛顿环将向中心收缩。

（ √ ） 11. 光学仪器的分辨本领与光学仪器的口径成正比。

（ √ ） 12. 在单缝衍射中，越远离屏幕中心的条纹亮度越暗。

（ √ ） 13. 空气牛顿环的反射光线干涉图像中心一定是一个暗斑。

（ √ ） 14. 当自然光以布儒斯特角入射到介质表面时，反射光线和折射光线都是线偏振光。

（ × ） 二、填空题1.波长为λ的单色光在折射率为n 的介质中，由a 点传播到b 点相位变化了8π，则a 、b 两点之间的几何距离为4nλ。

2. 真空中波长为λ的单色光，在折射率23=n 的介质中传播，若由S 点传到P 点时，相位变化为π，则S、P 间的几何路程为2nλ；光程为2λ。

3.在杨氏双缝干涉实验中，如果屏幕向狭缝靠近，干涉条纹变__密__ ___，若缝距变小，干涉条纹变____疏__。

（填“疏”或“密”）4. 一束波长为λ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，则薄膜的最小厚度为4nλ。

《光学》练习题（2010 年）一、单项选择和填空题C１．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CA 1倍B n 倍 C1倍 D n 倍n nB2 ．在菲涅耳圆屏衍射的几何阴影中心处BＡ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。

C３．光具组的入射光瞳、有效光阑，出射光瞳之间的关系一般为CＡ入射光瞳和有效光阑对整个光具组共轭。

Ｂ出射光瞳和有效光阑对整个光具组共轭。

Ｃ入射光瞳和出射光瞳对整个光具组共轭。

B4 ．通过一块二表面平行的玻璃板去看一个点光源，则这个点光源显得离观察者BA 远了B 近了C 原来位置。

C5．使一条不平行主轴的光线，无偏折（即传播方向不变）的通过厚透镜，满足的条件是入射光线必须通过A 光心B 物方焦点C 物方节点D 象方焦点B6.一薄透镜由折射率为 1.5 的玻璃制成，将此薄透镜放在折射率为4/3 的水中。

则此透镜的焦距数值就变成原来在空气中焦距数值的:A2倍B3倍C4倍D 1.5/1.333倍D7. 光线由折射率为n1的媒质入射到折射率为n2的媒质，布儒斯特角i p满足：A ． sin i p= n1 / n2B 、 sin i p= n2 / n1C、 tg i p= n1 / n2D、 tgi p= n2 / n1A8 ．用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉，当反射镜M 1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 5000?B 4987?C 2500?D 三个数据都不对D9 ．一波长为 5000? 的单色平行光，垂直射到 0.02cm 宽的狭缝上，在夫琅禾费衍射花样中心两旁第二条暗纹之间的距离为 3mm，则所用透镜的焦距为A 60mmB 60cmC 30mmD 30cm.B10. 光电效应中的红限依赖于：A 、入射光的强度B、入射光的频率C、金属的逸出功D、入射光的颜色B11. 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，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，由图可见二件表面：A 、有一凹陷的槽，深为4B、有一凹陷的槽，深为2C、有一凸起的埂，高为4D、有一凸起的埂，高为2A12. 随着辐射黑体温度的升高，对应于最大单色光发射本领的波长将：A、向短波方向移动B、向长波方向移动C、先向短波方向，后向长短方向移动D、先向长波方向，后向短波方向移动B13．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 5903 ?B 6080 ?C 7600 ?D三个数据都不对C14. 一束自然光以布儒斯特角入射于平板玻璃，则:A、反射光束偏振面垂直于入射面，而透射光束偏振面平行于入射面并为完全线偏振光B、反射光束偏振面平行偏振于入射面，而透射光束是部分偏振光C、反射光束偏振面是垂直于入射面，而透射光束是部分偏振光D、反射光束和透射光束都是部分偏振光B15．仅用检偏器观察一束光时，强度有一最大但无消光位置，在检偏器前置一4片，使其光轴与上述强度为最大的位置平行，通过检偏器观察时有一消光位置，这束光是：A 、部分偏振光B、椭园偏振光C、线偏振光D、园偏振光B16．要使金属发生光电效应，则应：A、尽可能增大入射光的强度B、选用波长较红限波长更短的光波为入射光C、选用波长较红限波长更长的光波为入射光波D、增加光照的时间；B17. 下列说法正确的是A、利用不同折射率的凸凹透镜相配，可以完全消除去球差和色差；B、近视眼需用凹透镜校正；C、扩大照相景深的方法是调大光圈；D 、天文望远镜的作用是使遥远的星体成像在近处，使得人们能看清楚；D18. 将折射率1的有机玻璃浸没在油中。

《光学》习题库第一章， 光的干涉（一）选择题1.严格地讲，空气折射率大于1，因此在牛顿环实验中，若将玻璃夹层中的空气逐渐抽去而成为真空时，干涉环将：A 、变大B 、缩小C 、不变D 、消逝2.在迈克耳逊干涉仪中观察钠黄光时，如果连续移动干涉仪的可动反射镜以使光程差增加，所观察到的等倾干涉圆环将不断地从中央产生向外扩大，并且干涉图样的可见度人最大到最小又从最小到最大周期性变化，当可见度变化一个周期时，从中央产生的干涉明圆环数最接近于：A 、245B 、490C 、980D 、19603.杨式双缝实验装置中，光源的波长为6000Ǻ。

两狭缝的间距为2mm 。

在离缝300cm 的一光屏上，观察到干涉图样的明条纹的间距为：A 4.5mmB 4.1mmC 3.1mmD 0.9mm4.在折射率为n 2的玻璃制成的光学元件表面，镀上单层介质增透膜，膜厚度为h ，折射率为n 1，元件在空气中使用。

假如希望这个镀膜表面对于正入射的波长为λ的光完全消反射就有如下要求：A 、221n n = 且 1412n k h λ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=（k=0，1，2，…… B 、221n n =，且1412n k h λ⎪⎭⎫ ⎝⎛+= C 、221n n = 且 121n k h λ⎪⎭⎫ ⎝⎛+= D 、221n n =，且121n k h λ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=5.图下方是检验透镜曲率的干涉装置，用波长为λ的单色光垂直照射，干涉花样如图的上方所示则透镜下表面与横具间邻隙厚度不超过：A 、2/3λB 、2λC 、D 、12λ6．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，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，由图可见二件表面：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/27．S 是单色光点光波，P 是屏幕上给τ定点，那么左下图最可能是哪种光学现象的演示实验：A 、色差B 、干涉C 、菲涅耳衍射D 、夫琅和费衍射8．晴朗的天空所以呈浅兰色，清晨日出或傍晚日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9．波长为5500 Ǻ的单色光垂直照射，如果第五个暗环的半径是1.414厘米，第85个暗环的半径是1.871厘米，则该装置中的平凸透镜的曲率半径是 米，若已知该透镜直径是4厘米，则理论计算可产生圆干涉条纹数约为 。

求证：012222=∂∂-∇tH v H 求柱面波的波函数。

在离无线电发射机10km 远处飞行的一架飞机，收到功率密度为10μW/㎡的信号。

试计算：（1） 在飞机上来自此信号的电场强度大小；（2） 相应的磁场强度大小；（3） 发电机的总功率。

一束线偏振光以45°角入射到空气-玻璃界面，线偏振光的电矢量垂直于入射面。

假设玻璃的折射率为1.5，试求反射系数和透射系数。

光波垂直入射到玻璃-空气界面，玻璃折射率n=1.5，试计算反射系数、透射系数、反射率和透射率。

光束垂直入射到45°直角棱镜的一个侧面，光束经斜面反射后从第二个侧面透出（见图1.50）。

若入射光强度为I 0，问从棱镜透出的光束的强度为多少？设棱镜的折射率为1.52，并且不考虑棱镜的吸收。

图1.53所示是一根直圆柱形光纤，光纤纤心的折射率为n 1，光纤包成的折射率为n 2，并且n 1>n 2。

(1)证明入射光的最大孔径角2u 满足关系式sinu=（n 12-n 22）1/2； (2) 若n 1=1.62，n 2=1.52，最大孔径角等于多少？如图2.28所示，从S 1和S 2发出的地磁波的波长为10m ，两波在彼此相距很近的P 1和P 2点处的强度分别为9W/㎡和16W/㎡。

若S 1P 1=2560m ，S 1P 1=2450m ，S 2P 1=3000m,S 2P 2=2555m ，问P1和P2两点处的电磁波的强度等于多少？（假设两波从S 1和S 2发出时同相位）。

在维纳光驻波实验中，涂有感光乳胶膜的玻璃片的长度为1cm 。

玻璃片一端与反射镜接触，另一端与反射镜相距10μm 。

试验中测量出乳胶上两个黑纹的距离为250μm ，问所用的光波的波长是多少？一个右旋圆偏振光在50°角下入射到空气-玻璃界面（玻璃的折射率n=1.5），试决定反射波和透射波的偏振状态。

确定其正交分量由下面两式表示的光波的偏振态：在双缝夫琅禾费衍射试验中，所用光波波长λ=632.8nm ，透镜焦距f=50cm ，观察到两相邻亮条纹之间的距离e=1.5mm ，并且第4级亮纹缺级。

光学知识点练习题集锦一、选择题1.以下哪种现象是光的传播特性之一?A.折射B.干涉C.衍射D.反射2.狭缝干涉实验主要研究的是光的哪一种特性?A.衍射B.透射C.散射D.反射3.透明介质中光速的大小与哪个参数有关?A.折射率B.密度C.压强D.温度4.面体之间的光反射遵循的定律是？A.斯涅尔定律B.费马定律C.杨氏定律D.光的多次反射定律5.以下哪个选项可以最好地描述白炽灯产生的光谱?A.连续光谱B.线缆光谱C.离散光谱D.单色光谱二、填空题1.光的最小折射角发生在光线从光密媒介折射到光疏媒介时，称为______。

2.光通过狭缝时，会发生______现象。

3.光在空气中的速度约为______。

4.光的传播速度最快的介质是______。

5.在光的反射中，入射角等于______角。

6.光的颜色与其波长的______成正比。

三、判断题1.折射是光波经过两个不同介质的分界面时，由于介质密度的差异而改变传播方向的现象。

( )2.白色光是由不同波长的单色光组成的。

( )3.当光线从光疏介质射入光密介质时，发生折射现象，折射角小于入射角。

( )4.折射率越大，介质中的光速度越小。

( )5.光的传播速度在真空中最大，光速为3×10^8m/s。

( )四、计算题1.一个介质的折射率为1.5，当光从该介质射入折射率为1.0的介质中，入射角为60°，求折射角。

2.两片平行玻璃板之间间距为1.0mm，光的波长为500nm，问干涉条纹的宽度是多少？3.一束光的入射角为30°，折射角为60°，求两个介质的折射率。

练习题答案及解析一、选择题1. D 光的反射是光的传播特性之一，当光遇到界面时，会发生反射现象。

2. A 狭缝干涉实验研究的是光的衍射现象，通过光通过一个狭缝后的干涉现象来研究光的特性。

3. A 透明介质中光速的大小与折射率有关，折射率越大，光速越慢。

4. A 面体之间的光反射遵循斯涅尔定律，即入射角、反射角和折射角之间满足一定的关系。

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。

1.人眼的角膜可认为是一曲率半径r=7.8mm的折射球面，其后是n=4/3的液体。

如果看起来瞳孔在角膜后3.6mm处，且直径为4mm，求瞳孔的实际位置和直径。

2.在夹锐角的双平面镜系统前，可看见自己的两个像。

当增大夹角时，二像互相靠拢。

设人站在二平面镜交线前2m处时，正好见到自己脸孔的两个像互相接触，设脸的宽度为156mm，求此时二平面镜的夹角为多少3、夹角为35度的双平面镜系统，当光线以多大的入射角入射于一平面镜时，其反射光线再经另一平面镜反射后，将沿原光路反向射出4、有一双平面镜系统，光线以与其中的一个镜面平行入射，经两次反射后，出射光线与另一镜面平行，问二平面镜的夹角为多少5、一平面朝前的平凸透镜对垂直入射的平行光束会聚于透镜后480mm处。

如此透镜凸面为镀铝的反射面，则使平行光束会聚于透镜前80mm处。

求透镜的折射率和凸面的曲率半径（计算时透镜的厚度忽略不计）。

解题关键：反射后还要经过平面折射6、人眼可简化成一曲率半径为5.6mm的单个折射球面，其像方折射率为4/3，求远处对眼睛张角为1度的物体在视网膜上所成像的大小。

7、一个折反射系统，以任何方向入射并充满透镜的平行光束，经系统后，其出射的光束仍为充满透镜的平行光束，并且当物面与透镜重合时，其像面也与之重合。

试问此折反射系统最简单的结构是怎样的。

8、一块厚度为15mm的平凸透镜放在报纸上，当平面朝上时，报纸上文字的虚像在平面下10mm处。

当凸面朝上时，像的放大率为β＝3。

求透镜的折射率和凸面的曲率半径。

9、有一望远镜，其物镜由正、负分离的二个薄透镜组成，已知f1’=500mm, f2’=－400mm, d=300mm，求其焦距。

若用此望远镜观察前方200m处的物体时，仅用第二个负透镜来调焦以使像仍位于物镜的原始焦平面位置上，问该镜组应向什么方向移动多少距离，此时物镜的焦距为多少10、已知二薄光组组合，f’=1000，总长（第一光组到系统像方焦点的距离）L=700，总焦点位置lF’=400, 求组成该系统的二光组焦距及其间隔。

第一部分晶体光学习题一、填空题1.根据矿物边缘、糙面的明显程度及突起高低，可将突起划分为六个等级，它们的折射率范围分别是：负高突起<_____<负低突起<_____<正低突起<_____<正中突起<_____正高突起<_____<正极高突起2.已知普通角闪石的三个主折射率1.701、1.692、1.665，Ng与Z轴的夹角为260，β=1060，薄片厚度为0.03mm，求：折射率值：Ng= ；Nm= ；Np= ，该矿物的突起等级大致为____ __，最大双折率，最高干涉色____ _，光性，⊥Bxa切面的双折率值，相应的干涉色在（010）切面上消光角延性符号；在下列切面上的消光类型分别是：（010）面；（001）面。

3.均质体矿物为晶系，其光率体形态为，一轴晶矿物包括、、晶系，其光率体为，有________ ___个圆切面，一轴晶有个光轴，有个光学主轴。

二轴晶矿物包括、________、、晶系，光率体形态为__________________ _____，有___ _ __个圆切面。

二轴晶光率体有个光轴，有个光学主轴。

4. 已知某矿物Ne=1.485，No=1.657，该矿物具_________突起，当Ne平行下偏光镜的振动方向时显_________突起，此时提升镜筒贝克线向_移动；当No平行下偏光镜的振动方向时显________突起，该矿物为________光性，通常具________干涉色。

5. 石英的最大双折射率为0.009，平行光轴切面干涉色为Ⅱ级蓝，问这块薄片的厚度是多少____________。

6. 观察矿物的解理时，要看解理的_____________、____________、___________和______________。

7. 矿物颗粒的颜色及多色性和干涉色应分别在_____ ___ 、_____ ___条件下进行观察。

初二物理光学部分练习题一、选择题1. 光的传播速度是：A. 快于声音传播速度B. 慢于声音传播速度C. 与声音传播速度相同D. 不确定2. 视频中的光是：A. 真实物体发出的光B. 人工制造的光C. 可见光的一种D. 其他类型的光3. 在光的传播方向上，光线相对于光的传播速度的变化是：A. 加速B. 减速C. 不变D. 先减速后加速4. 像跟物体的大小、形状有关，光学成像中分为：A. 实物像与虚物像B. 实物像与光学仪器像C. 实物像与虚实像D. 实物像与实际像5. 光的反射定律可以表述为：A. 入射角等于反射角B. 入射角大于反射角C. 入射角小于反射角D. 入射角和反射角无关6. 光在媒质间传播时速度改变，会发生折射现象。

下列关于折射的说法正确的是：A. 入射角与折射角之间满足正弦定律B. 入射角与折射角之间满足余弦定律C. 光束从光密媒质进入光疏媒质时向法线偏转D. 光束从光疏媒质进入光密媒质时向法线偏转7. 光的散射现象指的是光线：A. 经过一面光滑的表面反射B. 经过一面不规则的透明介质后改变传播方向C. 经过透明介质后折射D. 不人为处理，自由传播8. 白色的光通过三棱镜会发生颜色分散现象，分散出的颜色依次为：A. 红、橙、黄、绿、青、蓝、紫B. 红、橙、黄、绿、蓝、青、紫C. 红、黄、绿、蓝、青、紫D. 红、黄、绿、青、蓝、紫9. 下列关于光的折射现象的说法正确的是：A. 折射角大于入射角B. 折射角小于入射角C. 入射角等于折射角D. 入射角和折射角无关10. 光的干涉现象是指：A. 光的传播受到障碍时发生的现象B. 光通过材料发生衍射C. 光受到波长差异引起的干涉D. 光的偏振产生的现象二、简答题1. 什么是光的折射？写出光的折射定律。

答：光的折射是指光从一种介质进入另一种介质时，由于介质的密度不同，光的传播速度也不同，导致光线的传播方向发生改变的现象。

光的折射定律表述了入射角、折射角和两种介质折射率之间的关系，即入射角的正弦值与折射角的正弦值成正比。