现代光学基础考卷A
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东 南 大 学 考 试 卷( A 卷)课程名称 现代光学基础 考试学期 12-13-2 得分 适用专业 考试形式 闭卷 考试时间长度 120分钟一.选择和填空题(共18题,共36分,每题二分) 1.一个用折射率n=1.75的玻璃做成的凸透镜放入以下哪种介质中时, 其焦距最长 ( ) A. n=1.的空气 B. n=1.33的水 C. n=1.58的苯胺 D. n=1.45的油 2.如果你有如下四种透镜,你会选用哪二种以组成放大倍数尽量大的伽利略望远镜,以便现场观看体育比赛.( )和( ) A. 像方焦距=5厘米的凸透镜 B. 像方焦距=10厘米的凸透镜 C. 像方焦距=1厘米的凸透镜 D. 像方焦距= -1厘米的凹透镜 3.做实验时,如果想用一单色自然光获得圆偏振光,应选用以下哪二种器件.( ) 和( ) A. 1/4波片 B. 偏振片 C. 1/8波片 D. 1/2波片 4.做夫琅和费圆孔衍射实验时,如果将圆孔的直径增加一倍,则爱里斑中心位置的光强将 ( ) A.为原来的二倍 B.为原来的四倍 C.为原来的八倍 D.为原来的十六倍 5.将波长为λ的单色光从空气垂直入射到折射率为n 的透明介质膜上,要使反射光得到加强,薄膜的厚度最少应为( ) A.λ/4n ; B.λ/2n ; C.λ/4; D.λ/2。
6. 一块衍射光栅总宽为3cm ,以波长为600nm 的光垂直照射,第二级主极大出现于衍射角为300处。
则光栅的总刻度线数为 ( )A. 1.25×104B. 2.5×104C. 6.25×103D. 9.48×1037.某种透明媒质对于空气的临界角(指全反射)等于45°,光从空气射向此媒质时的布儒斯特角是 ( )A. 35.3°;B. 40.9°;C. 45°;D. 54.7°8.在杨氏双缝干涉实验中,若单色光源S到双缝S1和S2的距离相等,则观察屏上中央明条纹位于图中O处,现将光源S向下移动到示意图中的S’位置,则( )A. 中央明纹向上移动,且条纹间距增大;B. 中央明纹向上移动,且条纹间距不变;C. 中央明纹向下移动,且条纹间距增大;D. 中央明纹向下移动,且条纹间距不变。
东南大学考试卷(A卷)课程名称现代光学基础考试学期11-12-2 得分Array适用专业考试形式闭卷考试时间长度120分钟一.选择和填空题(共18题,共36分,每题二分)1. 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 )A. 1/n倍B. n 2倍C. n倍D. 以上结果都不对2. 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. 313.为使透镜(n=1.5)达到增透的目的,在其表面镀一层氟化镁(n=1.38)薄膜。
若可见光的中心波长为500nm,则该薄膜的厚度至少为:( C )A. 5nm;B. 30nm;C. 91nm;D. 250nm。
4. 一波长为5000Å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( D )A. 60mmB. 60cmC. 30mmD. 30cm5. 将一等腰直角棱镜( n1=1.50)置于水中( n2=4/3),光垂直入射于一直角面上,则光在镜斜面上:( B )A. 将发生全反射;B. 不能发生全反射;C. 可能发生全反射;D. 无法判定能否发生全反射。
6. 凹面反射镜的曲率半径为40cm ,如果一实物经过该凹面反射镜产生放大的倒立的实像,则物体到面镜的距离可能是: ( C )A. 10cm;B. 20cm;C. 30cm;D. 40cm。
7.单缝衍射装置中将缝宽增大一倍,则中央衍射极大光强增至原来得(4 )倍。
共6 页第1 页8. 在菲涅耳圆孔衍射中,对轴线上P点圆孔只能露出3个菲涅耳半波带,设每个半波带对P点的振幅贡献均为a,则P点的合振幅为( B ).A,0;B,a;C,3a;D,2a9. 游泳池的实际水深比站在池边的人所感觉到的水深要(A ):A,更深:; B,更浅; C,不变; D,不能确定。
现代光学基础考试复习题及详解“现代光学基础”12年复习提要1. 说明可见光波段范围。
380nm~760nm2. 已知真空中三个可见光波长分别是λ1=400nm ,λ2=500nm ,λ3=700nm ,a) 计算这三种光波的时间频率f 1,f 2,f 3。
b) 当它们在折射率为1.33的⽔中传播时,其波长各为多少?其光速是多少?(忽略⾊散) c) 当它们在折射率为1.58的玻璃中传播时,其波长各为多少?其光速是多少?(忽略⾊散)a)8141913107.51040010cf Hz λ-?===?? 81429231061050010c f Hz λ-?===?? 814393310 4.2861070010c f Hz λ-?==≈?? b) 91140010'3011.33nm n λλ-?==≈ 92250010'3761.33nm n λλ-?==≈ 93370010'5261.33nm n λλ-?==≈ 88310 2.2610/1.33c v m s n ?==≈?c) 91140010''253' 1.58nm n λλ-?==≈ 92250010''316' 1.58nm n λλ-?==≈ 93370010''443' 1.58nm n λλ-?==≈ 88310' 1.9010/' 1.58c v m s n ?==≈? 3. 写出球⾯波的复振幅表⽰式,注意发散和会聚球⾯波的差异。
设观察点P 离开光源的距离为r ,发散球⾯波复振幅:0()jkra U P e r=r =会聚球⾯波复振幅:0()jkra U P e r-=4. 写出⽆源均匀介质的时域和频域形式的波动⽅程,⽐较两者的差异,说明波动⽅程的物理意义(空间、时间、影响传播速度的因素)。
时域波动⽅程:2220E E t εµ??-=? 2220H H t εµ??-=? 时域波动⽅程通过代换:222tω?→-? 频域波动⽅程: 22200E K n E ?+= 22200H K n H ?+= 其中波⽮量2000K w µε=n =对⽐振动波动⽅程:2222210y yx v t-= 可以看出⾃由空间中交变电磁场的运动和变化具有波动形式,⽽形成电磁波,其传播速度:电磁波在介质中传播速度v =(是介质磁导率和介电常数的函数,即传播速度受介质的影响)在真空中传播速度为c =接近光速,推测光就是⼀种电磁波。
东南大学考试卷(A卷)课程名称现代光学基础考试学期11-12-2 得分Array适用专业考试形式闭卷考试时间长度120分钟一.选择和填空题(共18题,共36分,每题二分)1. 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 )A. 1/n倍B. n 2倍C. n倍D. 以上结果都不对2. 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. 313.为使透镜(n=1.5)达到增透的目的,在其表面镀一层氟化镁(n=1.38)薄膜。
若可见光的中心波长为500nm,则该薄膜的厚度至少为:( C )A. 5nm;B. 30nm;C. 91nm;D. 250nm。
4. 一波长为5000Å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( D )A. 60mmB. 60cmC. 30mmD. 30cm5. 将一等腰直角棱镜( n1=1.50)置于水中( n2=4/3),光垂直入射于一直角面上,则光在镜斜面上:( B )A. 将发生全反射;B. 不能发生全反射;C. 可能发生全反射;D. 无法判定能否发生全反射。
6. 凹面反射镜的曲率半径为40cm ,如果一实物经过该凹面反射镜产生放大的倒立的实像,则物体到面镜的距离可能是: ( C )A. 10cm;B. 20cm;C. 30cm;D. 40cm。
7.单缝衍射装置中将缝宽增大一倍,则中央衍射极大光强增至原来得(4 )倍。
共6 页第1 页8. 在菲涅耳圆孔衍射中,对轴线上P点圆孔只能露出3个菲涅耳半波带,设每个半波带对P点的振幅贡献均为a,则P点的合振幅为( B ).A,0;B,a;C,3a;D,2a9. 游泳池的实际水深比站在池边的人所感觉到的水深要(A ):A,更深:; B,更浅; C,不变; D,不能确定。
基础光学期末考试A卷西南科技⼤学《基础光学》本科期末考试试卷(A 卷)⼀、选择题(每题3分,共30分)1、在产⽣⼲涉花样中,下列哪些条件不可能有额外程差( C )(A)n 2> n 1= n 3 (B)n 1> n 2 ,n 2 n 2> n 3 (D)n 1< n 2,n 2> n 32、当两束相⼲光波的振幅⽐为3121=A A 时,相应的⼲涉条纹可见度是( A )(A )0.6 (B )0.4 (C )0.8 (D )0.393、在双缝⼲涉实验中,两缝间距为d ,双缝与屏幕的距离为D (D >>d ),⼊射光波长为λ,屏幕上相邻明条纹之间的距离为(B ) (A) D d λ (B) d D λ (C) d D 2λ (D) Dd 2λ 4、⽤劈尖⼲涉检测⼯件的表⾯,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左边相邻的直线部分的连线相切。
由图可见⼯件表⾯:( D )(A )有⼀凸起的槽,深为λ/2 (B )有⼀凹陷的槽,深为λ/4(C )有⼀凸起的埂,深为λ/4 (D )有⼀凹陷的埂,深为λ/25、关于实物、虚物、实像和虚像的说法正确的是( C )(A )实像就是虚物(B )实物和虚物都是存在物体(C )虚物⼀定是像(D )虚像就是虚物6、光束由介质Ⅰ射向介质Ⅱ,在界⾯上发⽣全反射,则光在介质Ⅰ、Ⅱ中的传播速度v 1和 v 2的⼤⼩为:A 、v 1>v 2B 、v 2>v 1C 、v 1=v 2D 、⽆法判别v 1、v 2的⼤⼩( B )7、照相机镜头上的光圈数是指 ( D )(A )照相机镜头的有效光阑的直径D (B )镜头有效光阑的倒数1/D(C )镜头的相对孔径D/f (D )镜头相对孔径的倒数f/D8、如果两个偏振⽚堆叠在⼀起,且偏振化⽅向之间夹⾓为300,假设⼆者对光⽆吸收,光强为I 0的⾃然光垂直⼊射在偏振⽚上,则出射光强为( D )(A) I 0 / 8 (B )3I 0 / 4 (C )I 0 / 4 (D) 3 I 0 / 89、波长分别为253.6nm 和546.1nm 的两条谱线的瑞利散射强度之⽐为:( A )A 、 21.5B 、 2.15C 、 4.63D 、 9.9310、按照玻尔理论,⼀个氢原⼦中的电⼦从⼀半径为a r 的圆轨道⾃发地直接跃迁到⼀半径为b r 的圆轨道上,已知a b r r <,则在此过程中 ( B )(A )原⼦要吸收某⼀频率的光⼦(B )原⼦要发出某⼀频率的光⼦(C )原⼦要发出⼀系列频率的光⼦(D )原⼦要吸收⼀系列频率的光⼦⼆、填空题(每空2分,共20分)1、光通过ABC 光路所需要的时间△t=810-S ,已知AB 段为真空,且AB=1m ,BC 段为⽔,其折射率为4/3,则:光路ABC 的光程为 m ;BC 两点间的距离为 m ;光通过BC 段所需的时间为 s 。
2009-2010年第1学期光学试卷A参考答案一.填空题(36分)1.(2分)光的本性是波粒二象性。
2.(4分)真空中一光源发出的光波的波长为540nm,则光波的频率为 5.6×1014Hz,当光波射入水中时(水的折射率为1.33),波长为406 nm。
3.(4分)光线从水中射入空气中时,其全反射临界角为48.75 度,当入射角为36.94 度时,反射光线为线偏振光。
4.(4分) 一光波的波函数可写为,则这列波的偏振态是右旋椭圆偏振光。
5.(4分)等倾干涉条纹的形状是一些同心圆环,中央条纹级数高于边缘条纹级数,牛顿环的形状也是一些同心圆环,中央条纹级数低于边缘条纹级数。
6.(2分)一小球放置在两玻璃板之间构成尖劈型薄膜,当用波长为540nm的光波垂直照射时,在玻璃板表面从角棱处到小球处共看到10条干涉暗纹,则小球的直径为2430 nm。
7.(4分)夫琅禾费单缝衍射光强分布公式为,其中各参量的含义为I0为屏幕上中央点的强度,为衍射角(狭缝的宽度为a)。
8.(2分)一望远镜物镜直径为D,距它l处刚好能分辨的两颗星之间的间隔为。
9.(4分)一菲涅尔波带片对轴上一点而言共有20个半波带,将其中10个奇数带遮挡,则轴上这一点的光强为光自由传播时的400 倍。
10.(2分)当一束自然光入射一方解石晶体时,入射光分解为非常光和寻常光,这两束光的光强之比为 1 。
11.(2分)如何检验椭圆偏振光和部分偏振光令光通过一偏振片,旋转偏振片,使光强极大,再在偏振片之前放置一块四分之一波片,使光轴与偏振片透振方向垂直或平行,再旋转偏振片,出现消光现象的为椭圆偏振光。
12.(2分)令单色自然光通过一偏振光干涉装置,其中,波晶片的厚度是不均匀的,观察通过这一装置的光线,可看到的现象是出现了等厚条纹。
二.简答题(10分)如图所示,将一平板玻璃放在一平凹透镜上,问:(1)形成的是什么形状的干涉条纹?干涉条纹的级数是中央级数高还是边缘级数高?(4分)(2)若向下按平板玻璃,干涉条纹向哪个方向移动?(3分)(3)将装置从空气放入水中时,干涉条纹又如何移动?(3分)答:(1)干涉条纹为亮暗相间的同心圆环,条纹级数中央高。
江 苏 大 学 试 题(2016 -2017 学年第 二 学期)课程名称 光学(A ) 开课学院 理学院使用班级 15级物理学专业 考试日期2017.6.15江苏大学试题第2页江苏大学试题第3 页11、尼科耳棱镜的起偏原理是_____双折射____和全反射。
12、光电效应实验结果证明,遏止电压与__光频__成线性关系,而与光强无关。
三、作图题(每题2分):1、夹角为60°的两平面镜的角平分线上有一物点A,作出它的所有象点。
2、已知球面镜的顶点和球心,作出物AB的象。
3、已知空气中薄透镜的焦点,作出物QP的象。
4、已知系统的基点H、H′、F、F′,作出物AB的象。
5、牛顿环是由平凹透镜和平板玻璃组成,作出干涉环的分布,并指出零级条纹的位置。
6、作出自然光通过由方解石制成的渥拉斯顿棱镜的光线与偏振态。
四、计算题(每题10分):1、把一个物体放在一个凸透镜左方20cm 处,此透镜的焦距为10cm ,把第二个凸透镜放在第一个凸透镜右方30cm 处,焦距为12.5cm ,求最后象的位置。
解:第一次成象s 1=-20cm ,1f '=10cm代入 111111f s s '=-' 得 1s '=20cm 第二次成象s 2=-10cm ,2f '=12.5cm代入 222111f s s '=-' 得 2s '=-50cm最后象点与物点重合2、波长为6000Å的光照射到间距d =0.3mm 的杨氏双缝上,求:(1)距双缝100cm 处的光屏上,第二级与第三级两暗条纹间的距离为多少?(2)距离中央亮条纹10mm 处的P 点是明还是暗? 解:(1) Δy =dD λ= 2mm(2) 当y=10mm 时,相干光在P 点的程差Ddy=∆=30000Å由明纹条件Δ=k λ 得5=∆=λk ,P 点为第五级明纹3、一单色平行光垂直照射单缝,产生夫琅和费衍射,若其第三级明纹位置恰好与6000Å的第二级明纹位置重合,求前一种单色光波长。
共6 页第1 页东南大学考试卷(A 卷)课程名称现代光学基础考试学期05-06-2得分适用专业考试形式考试时间长度分钟一选择和填空题(共12题,共32分,1,1→→10每题二分,11,11→→13题每空一分) 1.在真空中波长为λ的单色光,在折射率为n 的透明介质中从A沿某路径传播到B,若A、B两点位相差为3p ,则此路径AB的光程为( A )。
(A) 1.5λ(B)1.5n λ(C)3λ(D)1.5λ/n 2.当两束相干光波的振幅比为A1/A2=1/2时,相应的干涉条纹可见度是( B ). (A)1 (B)0.8 C.0.6 D.0.39 3. 下列说法正确的是( A ) A.迈克尔逊的圆条纹是等倾条纹,牛顿环是等厚条纹B.迈克尔逊的圆条纹是等厚条纹,牛顿环是等倾条纹C.迈克尔逊干涉仪的圆条纹和牛顿环都是等倾条纹D.迈克尔逊干涉仪的圆条纹和牛顿环都是等厚条纹4.根据惠更斯-菲涅耳原理,若已知光在某时刻的波阵面为S ,则S 的前方某点P的光强度决定于波阵面S 上所有面积元发出的子波各自传到P点的( D ) 。
(A)振动振幅之和.(B)光强之和.(C)振动振幅之和的平.(D)振动的相干叠加.夫琅和费单缝衍射实验5. 在上图所示夫琅和费单缝衍射实验中,若将单缝作垂直于透镜轴线的移动(不超过入射光束照明范围),则( D )。
A.零级条纹跟着移动. B.零级条纹向相反方向移动. C.零级条纹保持不变,但高级条纹可能不再对称分布. D.以上答案都不正确s屏f ′平行光单缝透镜轴线共 6 页 第 2 页6.单色平面光波投射到一孔上,在位于孔的对称轴线上的.单色平面光波投射到一孔上,在位于孔的对称轴线上的 P0 点进行观察点进行观察,,圆孔恰好露出一个半波带圆孔恰好露出一个半波带,,则 P0 点的光强为自由传播(无小孔)时的光强的点的光强为自由传播(无小孔)时的光强的 ( A A ))。
A. A.4倍4倍4倍 B. B. B.16倍16倍16倍 C. C. C.3倍3倍3倍 D. D. D.2倍2倍2倍7. 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 )。
3、 强度为I 的自然光,垂直入射到方解石晶体上后又垂直入射到另一块完全相同的晶体上。
两块晶体的主截面之间的夹角为300,如果不考虑反射吸收等损失,最后透射出来的光束的I oo :I oe =( ):1。
4、 1879年斯忒藩从黑体辐射实验中观察到黑体的辐射度与绝对温度T 成( )次方成正比。
5、按照玻尔理论,当电子从E n 跃迁到E 1(E 1=-13.5eV )时,发射光子的能量为12.96eV ,则n =( )。
四、作图题(共2题,5分/题,共10分) 得分1、如图所示有一凹面镜,若物与像相距为1米和物高是像高4倍时,作出其光路图。
2、惠更斯目镜由两片平凸薄透镜组成,场镜L 1的焦距为a 3,接目镜L 2的焦距为a ,两透镜间距为a 2.试用作图法求惠更斯目镜的焦距和焦点的位置. 五、计算题(共4题,共40分) 得分 1、在报纸上放一个平凸透镜,眼睛通过透镜看报纸,当平面在上时,报纸的虚像在平面下13.3毫米处,当凸面在上时,报纸的虚像在凸面下14.6毫米处.若透镜的中央厚度为20毫米,求透镜的折射率和凸球面的曲率半径.(10分) 2、观察肥皂水薄膜(n=1.33)的反射光呈绿色(λ=500纳米),且这时法线和视线间角度为0145=i ,问膜最薄的厚度是多少?若垂直注视,将呈现何色?(10分)3、波长为600纳米的平行光正入射于一透射平面光栅上,有两个相邻的干涉主极大出现在sin 1=0.2和sin 2=0.3的衍射方向上,第四级开始缺级.试求:(10分) (1) 光栅常数;(3分) (2) 光栅每缝缝宽可能是多少?(3分) (3) 列出屏上可能出现的干涉主极大级次。
(4分)4、自然光入射到一组偏振片上,这组偏振片有四片,每个偏振片的偏振化方向相对于前一个沿顺时针方向依次转过30角。
试求透射光强度占入射光强度的百分比。
(10分)作图题2图2a a 3a L1 L2F 2 F 1'F 2'C F作图题1图半波带,则其合振幅为完全不遮蔽时的( )倍。
东 南 大 学 考 试 卷〔A 卷〕课程名称 现代光学基础 考试学期10-11-2得分适用专业 考试形式闭卷考试时间长度 120分钟 一、 选择和填空题<共18题,共36分, 每题二分>、1. 将折射率为1.50的有机玻璃浸没在油中,油的折射率为1.10,试问光线从有机玻璃射向有机玻璃与油的界面时全反射临界角是〔 A 〕A 、arcsin<1.10/1.50>;B 、1.10/1.50;C 、arctan<1.10/1.50>;D 、arccos<1.10/1.50>;E 、arctan<1.50/1.10>.2. 杨氏实验装置中,光源的波长为600nm,两狭缝的间距为2mm,试问在离缝300cm 处的光屏上观察到干涉花样的间距是多少毫米〔 B 〕 A 、4.5mm ; B 、0.9mm ; C 、3.1mm ; D 、4.1mm ; E 、5.2mm. 3.在下列光的实验中,正确的说法是:〔 A 〕 A 、法布里-珀罗干涉仪是多光束干涉仪; B 、迈克耳逊干涉仪是分波面干涉仪; C 、夫琅禾费衍射是一种近场衍射; D 、杨氏双缝干涉是分振幅干涉仪.4. 一物体置于焦距为8cm 的薄凸透镜左边12cm 处,将另一焦距为6cm 的薄凸透镜放在第一个透镜右侧30 cm 处,最后成像的性质是:〔 E 〕A 、倒立的实像;B 、 放大的虚像;C 、 放大的实像;D 、 缩小的虚像;E 、成像于无穷远处.5. 假定汽车车灯的波长是500nm 的绿光,汽车两个前车灯的间距为1.22m,人眼在夜间的瞳孔直径D =5mm,考虑光波衍射所产生的影响,人眼能区分两只汽车前灯的最大距离是多少公里〔 C 〕?A 、1km ;B 、3km ;C 、10km ;D 、30km ;E 、100km. 6. 对于理想光具组基点和基面的描述,以下说法错误的是〔 B 〕 A. 主点是一对共轭点; B. 焦点是一对共轭点;C. 节点是一对共轭点;D. 两主平面上的任一对等高点共轭.7. 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,放入后两光路的光程差改变量为:〔 A 〕 A 、2<n -1>d ; B 、2nd ; C 、nd ; D 、<n -1>d .8.在真空中行进的单色自然光以布儒斯特角i B =57o 入射到平玻璃板上,下列叙述中哪一种是不正确的?〔 D 〕A 、玻璃板的折射率等于tan iB ;B 、反射光与折射光夹角为90o ;C 、折射光为部分偏振光;D 、反射光的电矢量振动面平行于入射面.9. 线偏振光垂直入射到方解石波片上,线偏振光的振动面与主截面成θ角,则与波片中的o 光和e 光对应的出射光的振幅比为: 〔 C 〕 A 、sin θ;B 、cos θ;C 、tan θ;D 、ctg θ.10. 牛顿环实验装置为:以平凸透镜置于一平板玻璃上构成.以平行单色光从上向下投射,并在反射方向观察可看到许多明暗相间的同心圆环,这些圆环的特点为〔 D 〕A 、接触点是明的,明暗条纹是等间距的同心圆环;B 、接触点是明的,明暗条纹是不等间距的同心圆环;C 、接触点是暗的,明暗条纹是等间距的同心圆环;D 、接触点是暗的,明暗条纹是不等间距的同心圆环.11.转动检偏器观察一束光,强度有最大但无消光位置.在检偏器前置一1/4波片,使其光轴与上述强度最大方向平行,转动检偏器观察时有一消光位置,问这束光是:〔 D 〕A 、自然光;B 、线偏振光;C 、部分偏振光;D 、椭圆偏振光. 12. 单色平面光波投射到一个小孔上,在孔对称轴线上的一点P 处进行观测,圆孔恰好露出了3个半波带.则此时P 处的光强应为自由传播时〔无小孔〕光强的〔 B 〕倍A 、3倍;B 、4倍;C 、16倍;D 、36倍.13.对于望远镜的放大本领而言,以下描述正确的是〔 C 〕 A 、开普勒望远镜所成的是正立的像;B 、伽利略望远镜的物镜和目镜像方焦距均为正值;C 、伽利略望远镜的目镜为凹透镜;D 、望远镜的角放大率M=/f f -’’目物. 14.夫琅和费单缝衍射实验中,若将透镜垂直于轴线向上微微平移,则〔 A 〕. A 、零级条纹跟着上移; B 、零级条纹向相反方向移动; C 、零级条纹保持不变; D 、以上答案都不正确.15. 将钠灯发射的黄光垂直投射于某一衍射光栅.而这种黄光包含着钠双线的波长分别为5890A 和5895.9A.若为了分辨第三级光谱中的钠双线,光栅的刻线数最少为:〔 B 〕A 、222;B 、333;C 、444;D 、555. 16.以下说法错误的是〔 D 〕 A 、隐失场是非传播场;B 、隐失波的信息都包含在近场X 围内;C 、隐失波随着离开物体表面在空间急剧衰减;D 、隐失场是辐射场.17.激光扫描共焦显微镜运用了空间滤波技术来提高系统的信噪比,为了达到上述目的,在系统中〔 B 〕 A 、运用激光作为照明光源; B 、光探测器前放置了小孔光阑; C 、插入了光束扫描装置;D 、运用了计算机数据采集软件.18. 波长为λ=555nm 辐通量为1瓦的光源其对应的光通量为〔683或Km 〕流明, 波长为λ=800nm 辐通量为10瓦的光源其对应的光通量为〔 0 〕流明.二、问答题<共三题, 共24分,每题8分>1、<8分>如图所示的夫琅禾费衍射装置,若分别用〔a 〕遮住S 1缝;〔b 〕遮住S 2缝;<c> S 1缝、S 2缝均开启,试分析出现在观察屏上的条纹分布〔分析主最大位置、最小值位置等〕.解:〔a 〕夫琅和费单缝衍射的中央主最大在透镜的主轴上,最小值位置在sin k bλθ=; <b> 夫琅和费单缝衍射花样和〔a 〕完全一样,不发生变化或位移;<c> 夫琅和费双缝衍射,主最大位置为sin j dλθ=j =0,±1,±2…,其中d=a+b ;整个花样受单缝衍射调制,双缝干涉最小值位置是,'sin 2j dλθ='2,4,6j ≠±±±…; 整个花样受单缝衍射调制,单缝衍射最小值位置是sin k bλθ=;2、〔8分〕设晶体是负单轴晶体,玻璃的折射率为n ,分别绘出下列两种情形下自然光经过如图所示的棱镜后双折射光线的传播方向和振动方向.〔注:其中折射时折射角不必精确,但必需能看出是大于、等于还是小于入射角〕观察屏〔1〕n =n e 〔2〕n >n o3、〔8分〕汽车的后视镜都采用凸面反射镜,请证明凸面反射镜前任意位置〔︱S ︱>0〕的实物经凸面反射镜所成的像为一缩小的正立虚像.证明:根据112's s r+= ,根据符号法则,对于凸面反射镜而言,假定光从左侧入射总有:r >0;-s >0;即有1212121'||s r s r s r s =-=+=+-对上式进行改写可得:'12||||1s s s r=+ 上式右边始终为正,可见所成的像与物在凸面镜的两侧,故实物所成的为正立的虚像;另外因为'112||||1s s s r=<+,所成的像始终为缩小的像.三、计算题<共四题, 共40分,.每题10分>1、<10分>折射率为1.5的平凹透镜与平板玻璃构成如图所示的干涉装置,中间的空腔充满折射率为1.33的水,波长为589.3nm 的平行光垂直入射时可看到反射光的4个圆环形干涉暗条纹与中心暗斑:〔1〕图中边缘处条纹是暗条纹还是亮条纹? 〔2〕求水溶液中心处的厚度?〔3〕若将空腔中溶液换成折射率为1.62的CS 2溶液,图中边缘处的条纹是暗纹还是亮纹?此时能看到几条暗条纹? 解:〔1〕根据图判断,干涉条纹的暗纹公式为:2(21)22nh j λλ+=+,图中边缘处厚度为0,对应的应该是0级暗条纹.即边缘处为暗条纹. 〔2〕4条暗条纹对应的干涉级数分别为0,1,2,3.故水溶液中心可能的最大厚度处应该对应j=4,此时厚度为:o 光 e 光max 440.58930.8922 1.33h m n λμ⨯==≈⨯ 〔3〕如空腔中的溶液折射率改为1.62,对应的干涉条纹的暗纹公式仍为: 2(21)22nh j λλ+=+,图中边缘处厚度为0,对应的仍是0级暗条纹.即边缘处为暗条纹.对应的条纹数应为j =INT<2nhλ>+1=5 此时能看到5条暗条纹.2.〔10分>如图所示,单色平行光斜入射到透射式衍射光栅上,入射方向与光栅法线成θ0角,分别在与法线成50o 和20 o 的方向上出现第一级光谱,并且位于法线两侧,d=1um,入射单色平行光的波长为多少?〔a 〕 〔b 〕解:①如图〔a 〕所示,入射光线方向与衍射方向位于法线两侧,则1级衍射角为:0sin sin d d θθλ-=如图〔b 〕所示,入射光线方向与衍射方向位于法线同侧,则1级衍射角为: 0sin 'sin d d θθλ+=联立求解上述两式,得:01sin (sin sin ')2θθθ=-即01arcsin[(sin 50sin 20)12.22o o o θ=-=②0(sin sin )1(sin 50sin12.2)0.555d m λθθμ=-=⨯-=3.10分>显微镜物镜的焦距为1cm,物镜的数值孔径为0.25;目镜焦距为3cm,两镜间距为20 c m.①求此显微镜的放大本领是多少?②如照明光源的波长为0.58um, 求此显微镜的分辨本领是多少? ③物体置于物镜左侧的何处时,才能最终成像在目镜左方25厘米处? 解:〔1〕已知f 1’=1cm,f 2’=3cm,l=20cm,根据显微镜放大本领计算公式:''1225166.6l cmM f f ≈-= 〔2〕根据显微镜分辨本领计算公式0.580.610.611.4152sin 0.25y m n u λμ∆===<3> s 2’=-25cm,代入成像公式 由222111''s s f -=得s 2=-2.68cm. s 2=-<20-s 1’>cm,得s 1’=17.32,代入成像公式 111111''s s f -=,得s 1=-1.06cm. 物体应放在物镜左方1.06厘米处.4、<10分>如图所示,在两个偏振片P 1和P 2中插入厚度d 满足〔n o -n e 〕d=-λ/3的石英波片W,波片的光轴与偏振片P 1和P 2透振方向的夹角分别为45°和30°.光强为I 0的单色平行自然光垂直入射到该装置,忽略吸收和反射等损耗,求出射光波的偏振态和光强.I解:〔1〕从第一个偏振片出来的是线偏振光,偏振光方向沿着P 1透振方向,1区光强为I0/2.〔2〕经过玻片后分解为o 光和e 光A o =Asin 45°, A e =Acos 45°,两束光的相位差为23π-〔3〕经过第二个偏振片出射光仍为线偏振光,偏振方向为P 2透振方向. A oe =Asin45°sin30°, A ee =Acos45°cos30°,此时的相位差为ϕ=233πππ-+=22222cos 11)()2()cos 60)]22222222262[0.3621616oe ee oe ee o o o oI A A A A I I I I I ϕ=++=++=++≈ 光轴。
光学方向综合考试试卷含答案(A卷)一、填空题(共15分,每空1分)1、LED的自发性的发光是由( 电子 )和( 空穴 )复合而产生的;2、获得白光LED的两个途径:( 荧光粉转换白光LED)和(多芯片混合发出白光);3、常规照明灯具的布置可分为( 单侧布置 )、( 双侧交错布置 )、( 双侧对称布置 )、( 中心对称布置 )和( 横向悬索布置 )等五种基本方式;4、光是电磁波的一种,人的肉眼能见到的光的范围是( 380 )nm到( 760 )nm.5、LED的英文全名( light emitting diode )6、大功率LED光源散热基板包括( 金属基散热 )与( 陶瓷散热基板 )两种7、不为专门目的设计的灯具称为( 通用 )灯具。
二、选择题(共15分,每题3分)1、二次光学设计目前主要分为( A )、( B )以及( C )等几种方式A、散射式B、聚光式C、两者混合式D、全反射式2、灯具出口平均亮度≤20×103cd/m2,直接眩光限制等级为Ⅱ级,直接开敞型灯具的最小遮光角应为( A )。
A. 10°B. 15°C. 20°D. 25°3、GBJ133—1990《民用建筑照明设计标准》规定,直接眩光限制质量等级可按眩光程度分为( B )。
A. 二级B. 三级C. 四级D. 五级4、GB 50034—1992《工业企业照明设计标准》中,工作场所作业面上的照度标准值按(B )确定。
A. 工作要求B. 视觉作业特性及分级C. 甲方要求D. 视觉作业特性。
9、相同发光效率的白炽灯和LED灯,在点亮的情况下,LED灯要比白炽灯节能( D )A:30% B:50% C:70% D:80%10、LED作为汽车的刹车灯是因为 ( C )A:体积小 B:色彩鲜艳 C:反应速度快 D:省电11、以下哪种不是发光二极管的优点 ( B )A:体积小 B:色彩丰富 C:节能 D:单颗亮度高三、判断题(共10分,每题1分)1、眼睛肿的杆状细胞不能区别颜色;( √ )2、人们工作状态不受照明条件的影响;( × )3、玻璃是一种在凝固时基本不结晶的无机熔融物;( √ )4、目前大功率LED 多采用表贴(SMT)的封装结构;( √ )5、N 型半导体则是掺杂了施主杂质的半导体材料;( √ )6、LED用的都是间接帯隙材料;( × )7、添加反光杯能从根本上解决折射式LED聚光效率低的问题;( × )8、色温越偏蓝,色温越高(冷),偏红则色温越低(暖);( √ )9、在CIE图中,x代表蓝色,y代表绿色,z代表红色,且x+y+z=1。
现代光学基础考卷0910A答卷一、选择题(每题1分,共5分)1. 下列哪种现象不是光的衍射现象?A. 单缝衍射B. 双缝干涉C. 光的偏振D. 光的绕射2. 光的波长与下列哪个物理量成反比?A. 频率B. 速度C. 动能D. 电场强度3. 下列哪种光学元件可以产生光的聚焦效果?A. 凹透镜B. 凸透镜C. 平面镜D. 棱镜4. 光的干涉现象中,相邻亮条纹或暗条纹之间的距离与下列哪个物理量成正比?A. 波长B. 频率C. 光速D. 光强5. 下列哪种光电器件是基于光的全反射原理?A. 光电管B. 光电二极管C. 光纤D. 太阳能电池二、判断题(每题1分,共5分)1. 光的偏振现象说明光是一种横波。
()2. 光的双缝干涉实验中,当光程差为半个波长时,会出现亮条纹。
()3. 光的折射率与介质种类和光的频率无关。
()4. 全息照相技术利用了光的干涉原理。
()5. 光在真空中传播速度大于在任何介质中的传播速度。
()三、填空题(每题1分,共5分)1. 光的波长、频率和速度之间的关系是:波长=______/频率。
2. 光的干涉现象中,相邻亮条纹或暗条纹之间的距离与光的波长______。
3. 光的衍射现象中,单缝衍射图样中央亮条纹的宽度与______成正比。
4. 光的偏振现象说明光是一种______波。
5. 光纤通信技术利用了光在光纤中的______原理。
四、简答题(每题2分,共10分)1. 简述光的干涉现象及其产生条件。
2. 什么是全息照相?它是如何实现的?3. 光的衍射现象有哪些特点?4. 光的偏振现象在实际应用中有哪些重要作用?5. 简述光纤通信的基本原理。
五、应用题(每题2分,共10分)1. 一束单色光垂直入射到单缝上,已知光的波长为500nm,单缝宽度为0.1mm,求第一级暗条纹的位置。
2. 一束光通过空气玻璃界面时,入射角为30°,求折射角。
3. 一束光在真空中传播速度为3×10^8 m/s,求其在水中(折射率为1.33)的传播速度。
高考物理新光学知识点之物理光学基础测试题及答案解析一、选择题1.如图所示,一束复色光由空气射向玻璃,发生折射而分为a、b两束单色光.则A.玻璃对a、b光的折射率满足n a>n bB.a、b光在玻璃中的传播速度满足v a>v bC.逐渐增大入射角,a光将先消失D.分别通过同一双缝干涉实验装置时,相邻亮条纹间距离a光大于b光2.如图所示两细束单色光平行射到同一个三棱镜上,经折射后交于光屏上的同一个点M.则下列说法中正确的是()A.如果 a为蓝色光,则b可能为红色光B.在该三棱镜中a色光的传播速率比b光的传播速率大C.棱镜射向空气中a色光的临界角比b色光的临界角大D.a光的折射率小于b光折射率3.如图所示,一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b,波长分别为λa、λb,该玻璃对单色光a、b的折射率分别为n a、n b,.则()A.λa<λb,n a>n b B.λa>λb,n a<n bC.λa<λb,n a <n b D.λa>λb,n a >n b4.已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大,则两种光A.在该玻璃中传播时,蓝光的速度较大B.以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中,蓝光折射角较大C.从该玻璃中射入空气发生反射时,红光临界角较大D.用同一装置进行双缝干涉实验,蓝光的相邻条纹间距较大5.如图所示是利用薄膜干涉检查平整度的装置,同样的装置也可以用于液体折射率的测定.方法是只需要将待测液体填充到两平板间的空隙(之前为空气)中,通过比对填充后的干涉条纹间距d′和填充前的干涉条纹间距d就可以计算出该液体的折射率.已知空气的折射率为1.则下列说法正确的是()A.d′<d,该液体的折射率为B.d′<d,该液体的折射率为C.d′>d,该液体的折射率为D.d′>d,该液体的折射率为6.先后用两种不同的单色光,在相同的条件下用同双缝干涉装置做实验,在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同,其中间距较大.....的那种单色光,比另一种单色光()A.在真空中的波长较短B.在玻璃中传播的速度较大C.在玻璃中传播时,玻璃对其折射率较大D.其在空气中传播速度大7.下列说法不正确的是()A.在电磁波谱中,紫外线的热效应好B.天空是亮的原因是大气对阳光的色散C.天空呈蓝色的原因是大气对波长短的光更容易散射D.晚霞呈红色的原因是蓝光和紫光大部分被散射掉了8.下列现象中,属于光的色散现象的是()A.雨后天空出现彩虹B.通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C.海市蜃楼现象D.日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹9.下列四种现象不属于光的衍射现象的是A.太阳光照射下,架在空中的电线在地面上不会留下影子B.不透光的圆片后面的阴影中心出现一个泊松亮斑C.用点光源照射小圆孔,后面屏上会出现明暗相间的圆环D.通过游标卡尺两卡脚间的狭缝观察发光的日光灯管,会看到平行的彩色条纹10.关于电磁波,下列说法正确的是()A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波C.电磁波在传播过程中可以发生干涉、衍射,但不能发生反射和折射D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信,但电磁波不能通过电缆、光缆传输11.近期美国在韩国部署“萨德”反导系统,引起亚洲周边国家的强烈反应.“萨德”采用X波段雷达,工作的电磁频率范围在8×109〜12×l09Hz,而传统雷达多采用S波段雷达,其工作的电磁波频率范围在2×109〜4×109Hz.则下列说法正确的有A.电磁波的传播需要介质B.X波段电磁波的波长比S波段电进波的波长长C.当电磁波从一种介质射入另一介质时,频率会发生变化D.在传播过程中遇到障碍物时,S波段的电磁波比X波段电兹波更容易发生明显衍射12.5G是“第五代移动通信网络”的简称,目前世界各国正大力发展 5G网络.5G网络使用的无线电波通信频率在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段(如图所示),比目前4G及以下网络(通信频率在0.3GHz~3.0GHz间的特高频段)拥有更大的带宽和更快的传输速率.未来5G网络的传输速率(指单位时间传送的数据量大小)可达10G bps(bps为bits per second的英文缩写,即比特率、比特/秒),是4G网络的50-100倍.关于5G网络使用的无线电波,下列说法正确的是A.在真空中的传播速度更快B.在真空中的波长更长C.衍射的本领更强D.频率更高,相同时间传递的信息量更大13.有些荧光物质在紫外线照射下会发出可见光,大额钞票的荧光防伪标志就是一例,下列说法正确的是A.改用红外线照射荧光物质也可以发出可见光B.荧光物质发出的可见光的频率比红外线的频率低C.荧光物质中的电子吸收了紫外线光子的能量D.荧光物质发出可见光的过程是电子从低能级跃迁到高能级时产生的14.在双缝干涉实验中,屏上出现了明暗相间的条纹,则A.中间条纹间距较两侧更宽B.不同色光形成的条纹完全重合C.双缝间距离越大,条纹间距也越大D.遮住一条缝后,仍有明暗相间的条纹15.如图所示是用双缝干涉测光波波长的实验设备示意图,图中①是光源,②是滤光片,③是单缝,④是双缝,⑤是光屏,下列操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是A.增大④和⑤之间的距离B.增大③和④之间的距离C.将绿色滤光片改成蓝色滤光片D.增大双缝之间的距离16.如图甲所示是用干涉法检查厚玻璃板b的上表面是否平整的装置, a是标准样板。
东 南 大 学 考 试 卷( A 卷)课程名称 现代光学基础 考试学期12-13-2得分适用专业考试形式闭卷考试时间长度 120分钟一.选择和填空题(共18题,共36分,每题二分)1.一个用折射率n=1.75的玻璃做成的凸透镜放入以下哪种介质中时, 其焦距最长 ( C )A. n=1.的空气B. n=1.33的水C. n=1.58的苯胺D. n=1.45的油2.如果你有如下四种透镜,你会选用哪二种以组成放大倍数尽量大的伽利略望远镜,以便现场观看体育比赛.( B )和( D )A. 像方焦距=5厘米的凸透镜B. 像方焦距=10厘米的凸透镜C. 像方焦距=1厘米的凸透镜D. 像方焦距= -1厘米的凹透镜3.做实验时,如果想用一单色自然光获得圆偏振光,应选用以下哪二种器件.( B ) 和( A )A. 1/4波片B. 偏振片C. 1/8波片D. 1/2波片 4.做夫琅和费圆孔衍射实验时,如果将圆孔的直径增加一倍,则爱里斑中心位置的光强将 ( D )A.为原来的二倍B.为原来的四倍C.为原来的八倍D.为原来的十六倍5.将波长为λ的单色光从空气垂直入射到折射率为n 的透明介质膜上,要使反射光得到加强,薄膜的厚度最少应为( A ) A.λ/4n ; B.λ/2n ; C.λ/4; D.λ/2。
6. 一块衍射光栅总宽为3cm ,以波长为600nm 的光垂直照射,第二级主极大出现于衍射角为300处。
则光栅的总刻度线数为 ( A ) A. 1.25×104 B. 2.5×104 C. 6.25×103 D. 9.48×1037.某种透明媒质对于空气的临界角(指全反射)等于45°,光从空气射向此媒质时的布儒斯特角是 ( D )A. 35.3°;B. 40.9°;C. 45°;D. 54.7°8.在杨氏双缝干涉实验中,若单色光源S到双缝S1和S2的距离相等,则观察屏上中央明条纹位于图中O处,现将光源S向下移动到示意图中的S’位置,则( B )A. 中央明纹向上移动,且条纹间距增大;B. 中央明纹向上移动,且条纹间距不变;C. 中央明纹向下移动,且条纹间距增大;D. 中央明纹向下移动,且条纹间距不变。
东南大学考试卷(A卷)Array课程名称现代光学基础考试学期06-07-2 得分适用专业考试形式考试时间长度分钟一选择和填空题(共18题,共36分, 每题二分,)1. 在相同的时间内,一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中( ). (A)传播的路程相等,走过的光程相等.(B)传播的路程相等,走过的光程不相等.(C)传播的路程不相等,走过的光程相等.(D)传播的路程不相等,走过的光程不相等2.两相干光的振幅分别为A1和2A1,它们的振幅都减半时,干涉条纹的可见度为( )。
A,减小一半;B,减为1/4;C,不变;D,增加一倍3. 在双缝干涉实验中,两条缝的宽度原来是相等的。
若其中一缝的宽度略变窄,则( )(A)干涉条纹的间距变宽.(B)干涉条纹的间距变窄.(C)干涉条纹的间距不变,但原极小处的强度不再为零.(D)不再发生干涉现象.4 增透膜是用氟化镁(n=1.38)镀在玻璃(n玻璃=1.5)表面形成的,当波长为λ的单色光从空气垂直入射到折射率为n的增透膜表面时,膜的最小厚度应为( ). A,λ/2;B,λ/4;C,λ/2n;D,λ/4n5.自然光以60o的入射角照射到某一透明介质表面时,反射光为线偏振光,则知( ).(A)折射光为线偏振光,折射角为30o(B)折射光为部分偏振光,折射角为30o.(C)折射光为线偏振光,折射角不能确定.(D)折射光为部分偏振光,折射角不能确定.6. 在菲涅耳圆孔衍射中,对轴线上P点圆孔只能露出5个菲涅耳半波带,设每个半波带对P点的振幅贡献均为a,则P点的合振幅为( ).A,0;B,a;C,3a;D,5a7. 用白光光源进行双缝实验,若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝,用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝,则( )(A)干涉条纹的宽度将发生改变。
(B)产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹.(C)干涉条纹的亮度将发生改变.(D)不产生干涉条纹.共9 页第1 页8. 通过一个厚玻璃观察一个发光点,看到发光点的位置( ).A,移近了; B,移远了; C,不变; D,不能确定9. 用波长为624nm的单色光照射一光栅,已知该光栅的缝宽为0.012mm,不透明部分为0.029mm,缝数为103条,则单缝衍射图样中央宽度内能看到的条纹数为( )A,5;B,7;C,6;D,910.一偏振片P2放在正交偏振片P1和P3之间,它的偏振化方向与P1 的偏振化方向成30o角,自然光通过三个偏振片后,强度减为原来的( )。
基础光学实验考试试题第一部分:选择题1.以下哪个选项最准确地描述了光线的传播方式?A. 直线传播B. 曲线传播C. 随机传播D. 反向传播2.以下哪个选项最准确地描述了光的折射?A. 光线传播时发生弯曲B. 光线被材料反射C. 光线通过一个孔洞D. 光线被障碍物遮挡3.光的干涉现象是由什么引起的?A. 光的折射B. 光的反射C. 光的衍射D. 光的透射4.以下哪个选项是波长最长的光?A. 红光B. 橙光C. 蓝光D. 紫外线5.以下哪种现象被称为光的散射?A. 光线的传播B. 光的折射C. 光的反射D. 光的随机传播6.以下哪种颜色的光具有最高的频率?A. 红光B. 黄光C. 绿光D. 紫光7.以下哪种现象与光的衍射有关?A. 光的折射B. 光的反射C. 光的干涉D. 光的透射8.以下哪个选项最准确地描述了光的反射?A. 光线被障碍物遮挡B. 光线发生弯曲C. 光线通过一个孔洞D. 光线从一个表面弹回9.以下哪个选项不是光可以发生的传播方式?A. 直线传播B. 曲线传播C. 折射传播D. 散射传播10.光的波长与频率之间的关系是什么?A. 波长越长,频率越低B. 波长越短,频率越低C. 波长越长,频率越高D. 波长越短,频率越高第二部分:填空题11.光的速度在真空中约为每秒__300,000__公里。
12.光的传播路径可以被描述为__直线__。
13.光的折射是由于光通过不同__介质__时发生的。
14.凹透镜使光线__发散__。
15.光被物体表面反射时,角度__等于__角度入射。
16.光的干涉是由两条或多条光线__叠加__形成的。
17.光的颜色由其波长决定,__频率越高,颜色越__。
18.光的衍射是由于光经过孔径或障碍物而__呈现扩散状__。
19.光的能量与其__频率__成正比。
20.光的反射是由于光线从一个表面__弹回__。
第三部分:实验题21.实验名称:测量反射角实验材料:直尺、镜子、光源实验步骤:在光源前面放置一块镜子,并确保光线垂直照射到镜子上。
东南大学考试卷(A卷)课程名称现代光学基础考试学期08-09-2 得分Array适用专业考试形式闭卷考试时间长度120分钟一.选择和填空题(共18题,共36分, 每题二分)1. 下列四种说法正确的是:()A 游泳池的实际水深比站在池边的人所感觉到的水深要深B 二氧化碳(n=1.63)中的凸透镜(n=1.50)将具有会聚性质C 空气中的凸薄透镜对一切实物构成一倒立实象D 空气中的凹薄透镜对实物均得一正立的虚象2. 光束由介质Ⅱ射向介质Ⅰ,在界面上发生全反射,则光在介质Ⅰ、Ⅱ中的传播速度v1和v2的大小为:()A、v1>v2B、v2>v1C、v1=v2D、无法判别v1、v2的大小3.一物点的各光线经透镜会聚成一个像点,各光线的光程应()。
(可从极大值、极小值、相等、不相等中选择)。
4.. 两个薄凸透镜,焦距分别为f1和f2,将它们叠在一起组成一个系统,则其总的焦距应是:()A. f = f1+f 2B. f= - f1f2/(f1+f2)C. f = f1f2/(f1+f2)D. f = (f1+f2)/f1f25. 做杨氏双缝干涉实验时,若用单色自然光照射狭缝光源S,在屏幕上能看到干涉条纹.若在双缝S A和S B的前面分别加一同质同厚的偏振片P A、P B,则当P A与P B的偏振化方向相互( )时,在屏幕上仍能看到很清晰的干涉条纹。
6. 强度为I0的单色光依次通过尼科尔棱镜N1 、 /2波片C 、和尼科尔棱镜N2,N1与N2 的主截面相互垂直,波片的光轴与N1 的主截面成30O角,从N2 透射出的光的强度为( )7. 光以60°的入射角射到一玻璃板上,一部分光反射一部分光折射,观察到反射光和折射光互成90°角,则此玻璃的折射率为(),反射光的偏振态为()。
共7 页第1 页共 7 页 第 2 页 8. 如图所示观察液体尖劈薄膜等厚干涉装置,要加大条纹间距,可选择:( )A. 增加液体尖劈的劈角B. 加强光强C. 换用折射率较小的液体D. 劈角大小不变而加长劈边9. 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,衍射中央主极大光强将增大( )倍。
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东 南 大 学 考 试 卷(A 卷) 课程名称 现代光学基础 考试学期 07-08-2 得分 适用专业 考试形式 考试时间长度 分钟 一选择和填空题(共18题,共36分, 每题二分,) 1. 光从如图所示的A 点传到B 点所经历的光程为( ) (图中左边介质折射率为n 1,光在其中的传播速度为1v ; 右边的介质折射率为n 2,光在其中的传播速度为2v ;真空中的光速为c )。
(A )AC CB + (B )12()AC CB c v v + (C )1212()AC CB v v n n + (D )21()()n AC n CB + 2. 由同一点光源分出两束光a和b,光束a在折射率为n 的介质中通过了距离r 达到P点,光束b在真空中通过了距离nr 后也达到P点,则P点是( ) A.干涉极大 B.干涉极小 C.a和b是非相干叠加 D.无法确定 3.一束波长为λ的单色光从空气垂直入射到折射率为n 的透明膜,要使反射光加强,膜的厚度至少为( ) 。
A ,λ/4n ; B ,λ/2n ; C ,λ/4; D ,λ/2 4. 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
5. 用半波带法研究菲涅尔圆孔衍射的结果说明,圆孔轴线上的P 点的明暗决定于:( )
(A ) 圆孔的大小; (B ) 圆孔到P 点的距离;
(C )半波带数目的奇偶; (D )圆孔半径与波长的比值。
6. 在夫琅和费单缝衍射实验中,当单缝后的透镜L 2垂直于光轴向上微微移动时,衍射条纹将( ) 。
A ,向下平移
B ,向上平移
C ,不变
D ,变模糊
B
7.波长为λ的单色光垂直投射于缝宽为b,总缝数为N,光栅常数为d的光栅上时,其光栅方程为( ) 。
A,b sinθ=kλ;B,(d-b)sinθ=kλ;
C,d sinθ=jλ;D,Nd sinθ=jλ
8.曲率半径为R的球面镜的焦距为,若将球面镜浸入折射率为n 的液体内,该系统的焦距为。
9.主平面是一对_______________________的共轭平面,两节点是主轴上_________________________的一对共轭点. 。
10.使用显微镜时,通常将被观察物体放在物镜的( ) 。
A 焦点内侧;
B 焦点处;
C 焦点外侧;
D 2倍焦距处.
11. 望远镜的视角放大率 M=___________________;开普勒望远镜与伽利略望远镜的放大本领的不同之处是____________________________________。
12.理想成像的光学系统有_____________________,而球面反射与折射在___________________________条件下,物点与像点才一一对应
13. 自然光以入射角57º由空气投射于一块平板玻璃面上,反射光为完全偏振光,则折射角为____________。
14. 两偏振片堆叠在一起,一束自然光垂直入射其上时没有光线通过,当其中一偏振片慢慢转动180º角时透射光强度发生的变化为( ) 。
(A)光强单调增加.(B)光强先增加,后又减小至零。
(C)光强先增加,后减小,再增加。
(D)光强先增加,然后减小,再增加,再减小至零
15. 方解石对钠光(λ=589.3nm)的no=1.658,ne=1.486,用方解石制成该波长的1/4波片,其最小厚度为( ) 。
16.自然光通过偏振片后,透射光为__________光,如果透射光再经过1/4波片,且波片的光轴与偏振片的透振方向成45º角,则透射光为__________光。
17. 共焦显微镜能实现样品图像的纵向光学切片、并提高信噪比,其应用的关键技术是:()
(A) 时间滤波技术; (B) 空间滤波技术;
(C) 激光扫描技术; (D) 光谱滤波技术。
18. 以下关于隐失场错误的说法是:()
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(A )尺寸小于波长的信息,包含在隐失场中。
(B) 隐失场离开物体表面在空间急剧衰减。
(C) 隐失场是辐射场
(D) 隐失场是非传播场。
二.问答题(共三题, 共24分,.每题8分)
1. 一束线偏振光垂直入射于晶体表面,晶体光轴对于表面既不平行又不垂直,其后的幕上将出现两个亮斑,且有重叠部分,当晶体以入射光方向为轴旋转时,两个亮斑及其重叠部分的光的强度将各自如何变化 ?
2. 现有两块光栅, 第一块的尺寸为10mm ×10mm 、1200条/mm, 第二块为
40mm
×40mm、1000条/mm,问①假设入射光为平行光,入射方向与光栅面垂直,哪块光栅的一级光谱的分辨本领更高? ②如果入射光只含两条谱线6000Å及6000.4Å, 上面两块光栅的一级光谱是否能将其分开? ③如果某光源含6000Å及6000.01Å两条谱线,为了分辨这两条谱线你会选用什么方法?
3. (8分) 简明回答以下问题①人眼视网膜上具有哪二类视觉细胞? ②哪类
在亮环境下起作用?③哪类对颜色敏感? ④对颜色敏感的视觉细胞就其光谱响应曲线的不同又分为哪几种? ⑤(2分) 波长为λ辐射功率为1瓦的光源其对应的光通量应如何计算? ⑥一台显示器能显示出自然界所拥有的所有颜色吗?⑦1931CIE-XYZ标准色度系统选用三个设想的原色(X) (Y) (Z)作为三原色,自然界拥有这三种颜色吗?
三计算题(共五题, 共4分,.每题8分)
1. (8分)一物体位于会聚透镜左侧10.0cm,而物体成像于透镜右侧30 cm处,
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请问①成像的放大率是多少?②如果现在把物体移到距离透镜左侧 2.5 cm 处,那么物体的像出现在什么位置?放大率是多少?③并请分别作出两种情况下的成像光路图。
2. (8分)(1)显微镜用波长为700nm的光照射,其物镜的数值孔径为0.7。
求该显微镜的最小分辨距离是多少?(2)改用电子显微镜时(电子波长为2Å,数值孔径为0.1)时,分辨率的本领增大多少倍?(3)若人眼在明视距离处 ,则该电子显微镜的放大倍数应大于多少?
能分辨67m
3. (8分) 在平面玻璃(n=1.5)片上滴上一滴油(n=1.2),用波长λ=600nm的单色光垂直照射,观察反射光的干涉图样,问①油滴外圈最薄的区域是亮还是暗?
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②如果油滴中心最高厚度为1200nm,能看到几个亮环?最内一个亮环所在处油层厚度是多少?③当油滴扩大时,干涉图样如何变化?
4.(8分)将一块λ/4波片插入两个透光轴垂直的偏振器之间,波片的快轴与两偏振器透光轴的夹角分别为-60º和30º,求①光强为I0的自然光通过这一系统后的强度是多少?②如果插入的是一块λ/2波片,波片的快轴与两偏振器透光轴的夹角分别为-45º和45º,光强为I0的自然光通过这一系统后的强度又是多少?
5. (8分)平行的白光(波长范围为390nm-700nm)垂直照射到平行的双缝上,
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双缝相距1mm,用一个为焦距1米的透镜将双缝的衍射图样聚焦在屏幕上。
若在幕上距中央白色条纹3mm处开一个小孔,在该处检查透过小孔的光,问将缺少哪些波长?
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