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光学复习题大学光学复习题大学光学是物理学中的一个重要分支，涉及到光的传播、反射、折射等现象。
对于学习光学的学生来说，复习题是巩固知识、检验理解的重要方式。
在这篇文章中，我们将为大家呈现一些光学复习题，帮助大家巩固光学知识。
1. 什么是光的折射？请解释折射定律。
光的折射是指光线从一种介质传播到另一种介质时的偏折现象。
折射定律是描述光线在两种介质交界面上折射的规律。
它可以用以下公式表示：n1sinθ1 = n2sinθ2其中，n1和n2分别表示两种介质的折射率，θ1和θ2分别表示入射角和折射角。
根据折射定律，我们可以计算出光线在不同介质中的传播方向和角度。
2. 什么是光的全反射？请解释全反射的条件。
光的全反射是指当光线从光密介质射向光疏介质时，入射角大于临界角时，光线完全被反射回光密介质中的现象。
全反射的条件是入射角大于临界角，临界角可以用以下公式计算：θc = arcsin(n2/n1)其中，n1和n2分别表示两种介质的折射率。
当入射角大于临界角时，光线无法从光疏介质中透射出来，发生全反射。
3. 请解释什么是薄透镜？薄透镜有哪些特点？薄透镜是指厚度远小于其曲率半径的透镜。
根据透镜的形状，薄透镜可以分为凸透镜和凹透镜。
薄透镜具有以下特点：- 平行光线经过薄透镜后会发生折射，形成会聚或发散的光线。
- 光线通过薄透镜时，会遵循透镜的成像规律，即光线会交叉或汇聚于一点，形成实像或虚像。
- 薄透镜的焦距可以通过以下公式计算：1/f = (n-1)(1/R1 - 1/R2)，其中f表示焦距，n表示介质的折射率，R1和R2表示透镜的曲率半径。
4. 什么是干涉现象？请解释干涉的原理。
干涉是指两束或多束光线相遇时产生的明暗条纹现象。
干涉现象的原理基于光的波动性。
当两束光线相遇时，它们会相互干涉，产生干涉条纹。
干涉的原理可以用光的波动理论解释。
当两束光线相遇时，它们会形成叠加波，根据波的叠加原理，两束光线的干涉可以是相长干涉（增强）或相消干涉（减弱）。
光学练习题一、 选择题1．在空气中做双缝干涉实验，屏幕E 上的P 处是明条纹。
若将缝S2盖住，并在S 1、S2连线的垂直平分面上放一平面反射镜M ，其它条件不变(如图)，则此时（ B ） A.P 处仍为明条纹B.P 处为暗条纹C.P 处位于明、暗条纹之间D.屏幕E 上无干涉条纹2．在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采的办法是（ B ） A.使屏靠近双缝 B.使两缝的间距变小 C.把两个缝的宽度稍微调窄 D.改用波长较小的单色光源3．在杨氏双缝干涉实验中，若用折射率为n 薄玻璃片将上面的狭缝挡住，则此时中央亮条纹的位置与原来相比应 （ A ） (A) 向上移动； (B) 向下移动；(C) 不动； (D) 根据具体情况而定。
4．在照相机镜头的玻璃上均匀镀有一层折射率n 小于玻璃的介质薄膜，以增强某一波长λ的透射光能量，假定光线垂直入射，则介质膜的最小厚度应为 ( D ) (A) λ/n ； (B) λ/2n ； (C) λ/3n ； (D) λ/4n 。
5．一折射率为n 、厚度为e 的薄膜处于折射率分别为1n 和的介质中3n ，现用一束波长为的平行λ光垂直照射该薄膜，如图，若n n n <<，则反射光a 、b 的光程差为 ( B )（A ）、22λ+e n ； （B ）、e n 22；（C ）、λ+e n 22； （D ）、e n 2 。
6．在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为的单λ色光垂直入射在宽度为3λ的单缝上，对应于衍射角为的方向30，单缝处波阵面可分成的半波带数目为（B ） （A ）2个 （B ）3个 （C ）4个 （D ）6个NM Q7．当平行单色光垂直入射于如图所示空气劈尖，两块平面玻璃的折射率为1 1.50n =，空气的折射率为21n =，C 点处的厚度为e ，在劈尖上下表面反射的两光线之间的光程差为(D ) A ．e n 22 B ．2/22λ+e n C ． e n 12 D ． 2/21λ+e n8．如图所示，两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离 为L ，夹在两块平面晶体的中间，形成空气劈形膜，当单色光垂直 入射时，产生等厚干涉条纹，如果滚柱之间的距离L 变小，则在L 范围内干涉条纹的 （ C ）（A ）数目减小，间距变大 （B ）数目减小，间距不变 （C ）数目不变，间距变小 （D ）数目增加，间距变小9．波长的单色550nm λ=光垂直入射于光栅常数41.010cm d -=⨯的光栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为 （ D ） （A ）4 （B ）3 （C ）2 （D ）110．三个偏振片1P 、2P 与堆叠在一3P 起，1P 与的偏振化3P 方向相互垂直，2P 与的偏振化1P 方向间的夹角为45，强度为的自0I 然光入射于偏振片1P ，并依次透过偏振片1P 、2P 与3P ，则通过三个偏振片后的光强为 （ C ） （A ）016I （B ）038I （C ）08I （D ）04I二、填空题1．相干光的必要条件为 频率相同 、 相位差恒定或相位相同 、 振动方向平行 。
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。
第一章几何光学1几何光学基本定律：光在均匀介质里沿直线传播2光的反射定律：光的入射角等于反射角3光的折射定律任何介质的折射率都等于光在真空中的传播速度c与光在该介质中的传播速度v的比值。
n=c/v绝对折射率4光的独立传播定律多束光传播时互不干扰5光路可逆定理光程费马定理费马原理的严格表述：光在传播过程中总是沿着光程为极值的路径传播。
沿着光程为极值的路径传播有三种情况：恒定值、最小值和最大值。
成像的基本概念光线的基本叫光束在均匀介质中，各光线从同一点发出或聚焦于(反向聚焦于)同一点的光束称为单心光束；点光源发出的是单心光束单心性的保持与破坏在光线传播路径中的若干反射面和折射面组成的光学系统叫做光具组。
物方空间与像方空间物与像的概念实物虚物实像虚像判别各种像光线在射到光具组前表面之前存在会聚点，称为实物光线在射到光具组前表面之后，其延长线会聚为一点的，称为虚物光线经光具组后表面射出后会聚一点，所形成的像称为实像；光线经光具组后表面射出后，反向延长会聚一点所形成的像称为虚像光的平面反射（保持光束单心性）全反射光的平面折射（破坏光束的单心性）光的折射的特殊情况，光垂直入射此时有个“相似深度”发生全反射现象的原因：1入射角大于或等于临界角光由光疏介质入射到光密介质全反射临界角。
符号法则新笛卡儿法左负右正，下负上正(1)光线和主轴交点的位置都从顶点算起，凡在顶点右方者，其间距离的数值为正；凡在顶点左方者，其间距离的数值为负。
物点或像点至主轴的距离，在主轴上方为正，在下方为负。
(2)光线方向的倾斜角度都从主轴(或球面法线)算起，并取小于π／2的角度。
由主轴(或球面法线)转向有关光线时，若沿顺时针方向转，则该角度的数值为正；若沿逆时针方向转动的，则该角度的数值为负(在考虑角度的符号时，不必考虑组成该角度两边的线段的符号)光的球面折射：光焦度：上式右端仅与介质的折射率及球面的曲率半径有关，因而对于一定的介质及一定形状的表面来讲是一个不变量，我们定义此量为光焦度，以Φ表示，代表折射面对光线的方向改变的能力。
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________。
1.1 波长为500nm 的绿光投射在间距d 为0.022cm 的双缝上，在距离0r 为180cm 处的光屏上形成干涉条纹，求两个亮条纹之间的距离.若改用波长为700nm 的红光投射到此双缝上，两个亮条纹之间的距离又为多少？算出这两种光第2级亮纹位置的距离。
解：相邻两个亮条纹之间的距离为m dry y y i i 29220110409.01050010022.010180----+⨯≈⨯⨯⨯⨯==+=∆λ若改用700nm 的红光照射时，相邻两个亮条纹之间的距离为m dry y y i i 29220110573.01070010022.010180----+⨯≈⨯⨯⨯⨯==+=∆λ这两种光第2级亮条纹位置的距离为m drj y y y nm nm 3922120500270021027.3]10)500700[(10022.0101802)(----==⨯≈⨯-⨯⨯⨯⨯=-=-=∆λλλλ1.2 在杨氏实验装置中，光源波长为640nm ，两狭缝间距d 为0.4mm ，光屏离狭缝的距离0r 为50cm.试求：(1)光屏上第1亮条纹和中央亮条纹之间的距离；(2)若P 点离中央亮条纹0.1mm ，问两束光在P 点的相位差是多少？(3)求P 点的光强度和中央点的强度之比。
解：(1)因为λdr jy 0=(j=0，1)。
所以第1亮条纹和中央亮条纹之间的距离为m d r y y y 4932001100.810640104.01050)01(----⨯=⨯⨯⨯⨯=-=+=∆λ (2)因为021r ydr r -≈-，若P 点离中央亮纹为0.1mm ，则这两束光在P 点的相位差为41050104.0101.01064022)(22339021ππλπλπϕ=⨯⨯⨯⨯⨯⨯-=-≈-=∆----r yd r r(3)由双缝干涉中光强)](cos 1)[(A 2I(p)21p p ϕ∆+=，得P 点的光强为]22)[(A ]221)[(A 2)](cos 1)[(A 2I(p)212121+=+=∆+=p p p p ϕ，中央亮纹的光强为)(A 4I 210p =。
第十七章 光的干涉一. 选择题1．在真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的均匀透明介质中从A 沿某一路径传播到B ，若A ，B 两点的相位差为3π，则路径AB 的长度为：（ D ）A. 1.5λB. 1.5n λC. 3λD. 1.5λ/n解： πλπϕ32==∆nd 所以 n d /5.1λ=本题答案为D 。
2．在杨氏双缝实验中，若两缝之间的距离稍为加大，其他条件不变，则干涉条纹将 （ A ）A. 变密B. 变稀C. 不变D. 消失解：条纹间距d D x /λ=∆，所以d 增大，x ∆变小。
干涉条纹将变密。
本题答案为A 。
3．在空气中做双缝干涉实验，屏幕E 上的P 处是明条纹。
若将缝S 2盖住，并在S 1、S 2连线的垂直平分面上放一平面反射镜M ，其它条件不变(如图)，则此时 ( B )A. P 处仍为明条纹B. P 处为暗条纹C. P 处位于明、暗条纹之间D. 屏幕E 上无干涉条纹解 对于屏幕E 上方的P 点，从S 1直接入射到屏幕E 上和从出发S 1经平面反射镜M 反射后再入射到屏幕上的光相位差在均比原来增π，因此原来是明条纹的将变为暗条选择题3图纹，而原来的暗条纹将变为明条纹。
故本题答案为B 。
4．在薄膜干涉实验中，观察到反射光的等倾干涉条纹的中心是亮斑，则此时透射光的等倾干涉条纹中心是（ B ）A. 亮斑B. 暗斑C. 可能是亮斑，也可能是暗斑D. 无法确定解：反射光和透射光的等倾干涉条纹互补。
本题答案为B 。
5．一束波长为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，则薄膜最小的厚度为 ( B )A. λ/4B. λ/ (4n )C. λ/2D. λ/ (2n )6．在折射率为n '=1.60的玻璃表面上涂以折射率n =1.38的MgF 2透明薄膜，可以减少光的反射。
当波长为500.0nm 的单色光垂直入射时，为了实现最小反射，此透明薄膜的最小厚度为（ C ）A. 5.0nmB. 30.0nmC. 90.6nmD. 250.0nm解：增透膜 6.904/min ==n e λnm本题答案为C 。
光学复习题集及答案光学是物理学中的一个重要分支，研究光的传播、折射、反射、干涉和衍射等现象。
光学作为一门基础学科，是许多科学和技术领域的基础。
为了帮助大家更好地复习光学知识，本文将提供一套光学复习题集及答案，希望能对大家的学习有所帮助。
一、选择题1. 光是一种怎样的物质？A. 波动物质B. 电磁波C. 粒子物质D. 固体物质答案：B. 电磁波2. 在以下哪种介质中光速最快？A. 真空B. 空气C. 水D. 玻璃答案：A. 真空3. 光的折射定律是由谁提出的？A. 牛顿B. 惠更斯C. 费马D. 斯内尔答案：C. 费马4. 光的干涉现象中，两束光发生干涉的条件是什么？A. 光程差不为零B. 光程差为整数倍波长C. 光程差为半整数倍波长D. 光程差为奇数倍波长答案：B. 光程差为整数倍波长5. 光的波动性最早是由谁提出的？A. 亚里士多德B. 盖洛乌C. 光栅D. 亨利答案：A. 亚里士多德二、判断题1. 光在真空中传播速度恒定。
答案：对2. 在光的折射定律中，光线从光密介质入射到光疏介质时，折射角大于入射角。
答案：错3. 光的波长越长，频率越高。
答案：错4. 紫光的频率比红光的频率高。
答案：对5. 光的干涉现象是光的波动性质的直接证据。
答案：对三、解答题1. 请解释光的干涉现象。
答案：光的干涉是指两束或多束光波相互叠加产生的明暗交替条纹的现象。
当两束光波的光程差为整数倍波长时，波峰与波峰相重合，或波谷与波谷相重合，此时出现明条纹。
而当两束光波的光程差为半整数倍波长时，波峰与波谷相重合，或波谷与波峰相重合，此时出现暗条纹。
这种干涉现象可以用来测量波长、厚度、折射率等物理量。
2. 请解释光的衍射现象。
答案：光的衍射是指光通过一个小孔或经过物体边缘后的传播现象。
当光通过一个小孔时，它会朝着各个方向弯曲，形成一个扩散的光斑。
而当光通过物体边缘时，它会绕过物体边缘并向后投射出一片阴影区，边缘附近会出现衍射光条纹。
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°。
光学复习题3.设光栅平面、透镜均与屏幕平行．则当入射的平行单色光从垂直于光栅平面入射变为斜入射时，能观察到的光谱线的最高级次k(A) 变小．(B) 变大．(C) 不变．(D) 改变无法确定．5.一束光强为 I0的自然光，相继通过三个偏振片P1、P2、P3后，出射光的光强为 I＝ I 0 / 8．已知 P1和 P3的偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋转P2，要使出射光的光强为零，P2最少要转过的角度是(A) 30 °．(B) 45 °．(C) 60 °．(D) 90 °．6.一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图 )，设入射角等于布儒斯特角i 0，则在界面2的反射光(A)是自然光．(B)是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面．(C)是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面．(D)是部分偏振光．二.填空题1.如图所示，假设有两个同相的相干点光源S1和 S2，发出波长为的光． A 是它们连线的中垂线上的一点．若在S1与 A 之间插入厚度为 e、折射率为 n 的薄玻璃片，则两光源发出的光在 A 点的光程差＝ ________．若已知＝500 nm，n＝1.5，A点恰为第四级明纹中心，则 e＝ _____________nm ．- 93 (1 nm =10 m) (n 1)e，4× 102.如图所示，在双缝干涉实验中SS1＝SS2，用波长为的光照射双缝 S1和 S2，通过空气后在屏幕 E 上形成干涉条纹．已知 P 点处为第三级明条纹，则 S1和 S2到 P 点的光程差为 __________ ．若将整个装置放于某种透明液体中，P 点为第四级明条纹，则该液体的折射率 n＝____________ ． 3 ， 1.33三 .计算题2.一衍射光栅，每厘米200 条透光缝，每条透光缝宽为a= 2× 10-3cm，在光栅后放一焦距f= 1 m 的凸透镜，现以 = 600 nm (1i012eS1nAS2S1P SS2EAPOB fnm= 10-9 m)的单色平行光垂直照射光栅，求：(1)透光缝 a 的单缝衍射中央明条纹宽度为多少？(2)在该宽度内，有几个光栅衍射主极大？2.解： (1) a sin = k tg = x / f当 x<< f 时，tg sin, a x / f = k,取k= 1有x= f l / a= 0.03 m∴中央明纹宽度为x= 2x= 0.06 m(2)( a + b) sin kk( a＋b) x / (f )= 2.5取 k = 2，共有 k = 0，± 1，± 2 等 5 个主极大﹣94.波长600nm(1nm=10 m)的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大的衍射角为 30°，且第三级是缺级．(1)光栅常数 (a + b)等于多少？(2)透光缝可能的最小宽度 a 等于多少？(3) 在选定了上述 (a+b)和 a 之后，求在衍射角 -＜＜范围内可能观察到的全部主极大的级次．k 4.解： (1) 由光栅衍射主极大公式得 a + b =sin- 4=2.4× 10 cm(2) 若第三级不缺级，则由光栅公式得 a b sin3由于第三级缺级，则对应于最小可能的a，方向应是单缝衍射第一级暗纹：两式比较，得a sin- 4a = (a + b)/3=0.8 × 10 cm(3) a b s i n k ，(主极大)a sin k， (单缝衍射极小 )(k＇ =1， 2，3， ......)因此k=3， 6，9，缺级．又因为 k max=(a＋ b) /4,所以实际呈现k=0，± 1，± 2 级明纹． (k= ±4 在/ 2 处看不到． )一.选择题1.有三种装置(1)完全相同的两盏钠光灯 ,发出相同波长的光 ,照射到屏上；(2)同一盏钠光灯 ,用黑纸盖住其中部将钠光灯分成上下两部分同时照射到屏上；(3)用一盏钠光灯照亮一狭缝 ,此亮缝再照亮与它平行间距很小的两条狭缝 ,此二亮缝的光照射到屏上 .以上三种装置,能在屏上形成稳定干涉花样的是(A)装置 (3).(B)装置 (2) .(C)装置 (1)(3) .(D)装置 (2)(3).2.在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是(A)使屏靠近双缝 .(B)把两个缝的宽度稍微调窄 .(C)使两缝的间距变小 .(D)改用波长较小的单色光源 .3.如图 22.1所示 ,设 s1、 s2为两相干光源发出波长为的单色光 ,分别通过两种介质(折射率分别为 n1和 n2，且 n1>n2)射到介质的分界面上的P 点 ,己知 s1P = s2P = r ,则这两条光的几何路程 r ,光程差分别为(A)r = 0 ,= 0 .s1n1P(B)r = ( n1－ n2) r ,=0 .s2n2(C)r =(n1－ n2) r ,=( n1－ n2) r .(D)r = 0 ,=( n1－ n2) r .图 22.1二 .填空题2.如图 22.3所示 , s1、s2为双缝 ,s 是单色缝光源 ,当 s沿平行于 s1、和 s2的连线向上作微小移动时, 中央明条纹将向s1屏s1 后加一很薄的云母片,中央s2移动；若 s 不动 ,而在 s明条纹将向移动. 下, 上图 22.3三 .计算题1.在双缝干涉实验中 ,单色光源 s 到两缝 s1和 s2的距离分别为 l 1和 l 2,并且 l 1－ l 2=3 ,为入射光的波长 ,双缝之间的l1s1d屏O距离为 d,双缝到屏幕的距离为D,如图 22.5,求s l2s2D(1) 零级明纹到屏幕中央O 点的距离；图 22.5(2)相邻明条纹间的距离 .1.光程差=(l2 +r2) (l 1+r1)=(l2 l 1)+(r 2 r1 )= l2 l1+xd/D = 3 +xd/D(1)零级明纹=0 有 x=3 D/d(2)明纹= k = 3 +x k d/D 有 x k= (3k )D/d x=x k+1-x k=D /d2. 双缝干涉实验装置如图 22.6 所示 ,双缝与屏之间的距离屏xD=120cm, 两缝之间的距离 d=0.50mm, 用波长 =5000 ? 的单色s 1ds 2DO光垂直照射双缝 .(1) 求原点 O(零级明条纹所在处)上方的第五级明条纹的图 22.6坐标 .2.(1)光程差 =r 2 r 1=xd/D=k因 k=5 有x 5=6mmx k =k D/d练习二十三薄膜干涉 劈尖 牛顿环一 .选择题1. 如图 23.1 所示 , 薄膜的折射率为 n 2, 入射介质的折射率为 n 1,透射介质为 n 3,且 n 1＜ n 2＜ n 3, 入射光线在两介质交界面的反射光线分(1)(2)别为 (1) 和 (2), 则产生半波损失的情况是n 1(A) (1) 光产生半波损失 , (2)光不产生半波损失 . n 2(B)(1) 光 (2) 光都产生半波损失 .n 3(C) (1) 光 (2) 光都不产生半波损失 .(D)(1) 光不产生半波损失 , (2) 光产生半波损失 .图 23.12. 波长为 的单色光垂直入射到厚度为 e 的平行膜上 ,如图 23.2,若反射光消失,则当 n 1＜ n 2＜ n 3 时 ,应满足条件 (1)； 当 n 1＜ n 2＞ n 3 时应满足条件 (2) . 条件 (1),条件 (2)分别是(A) (1)2ne = k , (2) 2ne = k .(B) (1)2 ne = k+ /2, (2) 2ne = k +n 1/2.(C)(1)2 ne = k － /2, (2) 2ne = k .n 2 dn 3图 23.2(D) (1)2ne = k ,(2) 2 ne = k －/2.4．波长 = 5500 ? 的单色光垂直照射到光栅常数－4,可能观d= 2 ×10 cm 的平面衍射光栅上 察到的光谱线的最大级次为(A) 2. (B) 3. (C) 4. (D)5.二 .填空题3. 用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时,波长为 1 = 440nm的第 3 级光谱线,将与波长为 2 =nm 的第 2 级光谱线重叠. 660.练习二十五光的偏振一 .选择题1.一束由自然光和线偏光组成的复合光通过一偏振片,当偏振片转动时,最强的透射光是最弱的透射光光强的16 倍 ,则在入射光中 ,自然光的强度I1和偏振光的强度I2之比 I1: I2为(A)2: 15.(B)15: 2.(C)1: 15.(D)15: 1.3. 自然光以入射角i= 58 从真空入射到某介质表面时,反射光为线偏光,则这种物质的折射率为(A)cot58 .(B)tan58 .(C)sin58 .(D)cos58 .二.填空题3. 两平行放置的偏振化方向正交的偏振片P1与 P3之间平行地加入一块偏振片P2. P2以入射光线为轴以角速度匀速转动 ,如图 25.2.光强为 I0的自然光垂直入射到P1上 ,t = 0 时, P2与 P1的偏振化方向平行 ,.则 t 时刻透过 P1的光强 I1=, 透过 P2的光P1P2P3强 I2=, 透过 P3的光强 I3=.图 25.2I 0/2,I 0cos2t/2,I 0cos2tsin2t /2 (或 I 0sin2(2 t)/8).。
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！。
光学习题及答案练习二十二 光的相干性 双缝干涉 光程一.选择题1. 有三种装置(1) 完全相同的两盏钠光灯,发出相同波长的光,照射到屏上；(2) 同一盏钠光灯,用黑纸盖住其中部将钠光灯分成上下两部分同时照射到屏上； (3) 用一盏钠光灯照亮一狭缝,此亮缝再照亮与它平行间距很小的两条狭缝,此二亮缝的光照射到屏上.以上三种装置,能在屏上形成稳定干涉花样的是 (A) 装置(3). (B) 装置(2). (C) 装置(1)(3). (D) 装置(2)(3).2. 在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是 (A) 使屏靠近双缝.(B) 把两个缝的宽度稍微调窄. (C) 使两缝的间距变小. (D) 改用波长较小的单色光源.3. 如图22.1所示,设s 1、s 2为两相干光源发出波长为 的单色光,分别通过两种介质(折射率分别为n 1和n 2，且n 1>n 2)射到介质的分界面上的P 点,己知s 1P = s 2P = r ,则这两条光的几何路程 r ,光程差 和相位差 分别为(A) r = 0 , = 0 , = 0.(B) r = (n 1－n 2) r , =( n 1－n 2) r , =2π (n 1－n 2) r(C) r = 0 , =( n 1－n2) r, =2π (n 1－n 2) r /λ . (D) r = 0 , =( n 1－n 2) r , =2π (n 1－n 2) r .4. 如图22.2所示，在一个空长方形箱子的一边刻上一个双缝,当把一个钠光灯照亮的狭缝放在刻有双缝一边的箱子外边时,在箱子的对面壁上产生干涉条纹.如果把透明的油缓慢地灌入这箱子时,条纹的间隔将会发生什么变化？答:(A) 保持不变. (B) 条纹间隔增加. (C) 条纹间隔有可能增加. (D) 条纹间隔减小.5. 用白光(波长为4000Å～7600Å)垂直照射间距为a =0.25mm 的双缝,距缝50cm 处放屏幕,则观察到的第一级彩色条纹和第五级彩色条纹的宽度分别是(A) 3.6×104m , 3.6×104m .(B) 7.2×104m , 3.6×103m . (C) 7.2×104m , 7.2×104m .(D) 3.6×104m , 1.8×104m .二.填空题图22.1图22.21. 在双缝干涉实验中,两缝分别被折射率为n 1和n 2的透明薄膜遮盖,二者的厚度均为e ,波长为 的平行单色光垂直照射到双缝上,在屏中央处,两束相干光的相位差 = .2. 如图22.3所示, s 1、、s 2为双缝, s 是单色缝光源,当s 沿平行于s 1、和s 2的连线向上作微小移动时, 中央明条纹将向 移动；若s 不动,而在s 1后加一很薄的云母片,中央明条纹将向 移动.3. 如图22.4所示,在劳埃镜干涉装置中，若光源s 离屏的距离为D , s 离平面镜的垂直距离为a (a 很小).则平面镜与屏交界处A 的干涉条纹应为 条纹；设入射光波长为 ，则相邻条纹中心间的距离为 . 三.计算题1. 在双缝干涉实验中,单色光源s 到两缝s 1和s 2的距离分别为l 1和l 2,并且l 1－l 2=3 , 为入射光的波长,双缝之间的距离为d ,双缝到屏幕的距离为D ,如图22.5,求(1) 零级明纹到屏幕中央O 点的距离； (2) 相邻明条纹间的距离.2. 双缝干涉实验装置如图22.6所示,双缝与屏之间的距离D =120cm,两缝之间的距离d =0.50mm,用波长 =5000 Å的单色光垂直照射双缝.(1) 求原点O (零级明条纹所在处)上方的第五级明条纹的坐标.(2) 如果用厚度e =1.0×102mm,折射率n =1.58的透明薄膜覆盖在图中的s 1缝后面,求上述第五级明条纹的坐标x ' .练习二十三 薄膜干涉 劈尖一.选择题1. 如图23.1 所示, 薄膜的折射率为n 2, 入射介质的折射率为n 1, 透射介质为n 3,且n 1＜n 2＜n 3, 入射光线在两介质交界面的反射光线分别为(1)和(2), 则产生半波损失的情况是(A) (1)光产生半波损失, (2)光不产生半波损失. (B) (1)光 (2)光都产生半波损失. (C) (1)光 (2)光都不产生半波损失.(D) (1)光不产生半波损失, (2)光产生半波损失.2. 波长为 的单色光垂直入射到厚度为e 的平行膜上,如图23.2,若反射光消失,则当n 1＜n 2＜n 3时,应满足条件(1)； 当n 1＜n 2＞n 3时应满足条件(2). 条件(1),条件(2)分别是图22.4图23.1(A) (1)2ne = k , (2) 2ne = k . (B) (1)2ne = k + /2, (2) 2ne = k + /2. (C) (1)2ne = k － /2, (2) 2ne = k . (D) (1)2ne = k , (2) 2ne = k － /2.3. 由两块玻璃片（n 1 = 1.75）所形成的空气劈尖,其一端厚度为零，另一端厚度为0.002cm ，现用波长为7000 Å的单色平行光，从入射角为30 角的方向射在劈尖的表面，则形成的干涉条纹数为(A) 27. (B) 56. (C) 40. (D) 100.4. 空气劈尖干涉实验中,(A) 干涉条纹是垂直于棱边的直条纹, 劈尖夹角变小时,条纹变稀,从中心向两边扩展. (B) 干涉条纹是垂直于棱边的直条纹, 劈尖夹角变小时,条纹变密,从两边向中心靠拢. (C) 干涉条纹是平行于棱边的直条纹, 劈尖夹角变小时,条纹变疏,条纹背向棱边扩展. (D) 干涉条纹是平行于棱边的直条纹, 劈尖夹角变小时,条纹变密,条纹向棱边靠拢. 5. 一束波长为 的单色光由空气入射到折射率为n 的透明薄膜上,要使透射光得到加强,则薄膜的最小厚度应为(A) /2. (B) /2n . (C) /4. (D) /4n . 二.填空题1. 如图23.3所示,波长为 的平行单色光垂直照射到两个劈尖上,两劈尖角分别为1和 2 ,折射率分别为n 1和n 2 ,若二者形成干涉条纹的间距相等,则 1 , 2 , n 1和n 2之间的关系是 .2. 一束白光垂直照射厚度为0.4 m 的玻璃片,玻璃的折射率为1.50,在反射光中看见光的波长是 ,在透射光中看到的光的波长是 .3. 空气劈尖干涉实验中,如将劈尖中充水,条纹变化的情况是 ,如将一片玻璃平行的拉开, 条纹变化的情况是 . 三.计算题1. 波长为 的单色光垂直照射到折射率为n 2的劈尖薄膜上, n 1＜n 2＜n 3,如图23.4所示,观察反射光形成的条纹.(1) 从劈尖顶部O 开始向右数第五条暗纹中心所对应的薄膜厚度e 5是多少？(2) 相邻的二明纹所对应的薄膜厚度之差是多少？3图23.21图23.4图23.32. 在折射率n =1.50的玻璃上,镀上n '=1.35的透明介质薄膜,入射光垂直于介质膜表面照射,观察反射光的干涉,发现对 1=6000Å的光干涉相消,对 2=7000Å的光波干涉相长,且在6000Å～7000Å之间没有别的波长的光波最大限度相消或相长的情况,求所镀介质膜的厚度.练习二十四 牛顿环 迈克耳逊干涉仪 衍射现象一.选择题1. 严格地说,空气的折射率大于1,因此在牛顿环实验中,若将玻璃夹层中的空气逐渐抽去时,干涉圆环的半径将(A) 变小. (B) 不变. (C) 变大. (D) 消失.2. 在图24.1所示三种透明材料构成的牛顿环装置中,用单色光垂直照射,在反射光中看到干涉条纹,则在接触点P 处形成的圆斑为(A) 全明. (B) 全暗.(C) 右半部明,左半部暗. (D) 右半部暗,左半部明.3. 在一块平玻璃片B 上,端正地放一个顶角接近于 ,但小于 的圆锥形平凸透镜A ,在A 、B 间形成空气薄层,如图24.2所示,当用单色光垂直照射平凸透镜时,从玻璃片的下面可观察到干涉条纹,其特点是(A) 中心暗的同心圆环状条纹,中心密,四周疏. (B) 中心明的同心圆环状条纹,中心疏,四周密. (C) 中心暗的同心圆环状条纹,环间距相等. (D) 中心明的同心圆环状条纹,环间距相等.4. 把观察牛顿环装置中的平凸透镜换成半径很大的半圆柱面透镜, 用单色光垂直照射半圆柱面的平凸透镜时,观察到的干涉条纹的特点是(A) 间隔不等的与圆柱面母线平行的干涉直条纹,中间密,两边稀. (B) 间隔不等的与圆柱面母线平行的干涉直条纹,中间稀,两边密. (C) 间隔相等的与圆柱面母线平行的干涉直条纹. (D) 间隔相等的与圆柱面母线垂直的干涉直条纹.5. 在迈克尔逊干涉仪的一条光路中放入一个折射率为n ,厚度为d 的透明片后,这条光路的光程增加了(A) 2(n －1)d .图24.1图24.2n 2n '2图24.4(B) 2nd . (C) (n －1)d . (D) nd . 二.填空题1. 用 = 6000 Å的单色光垂直照射牛顿环装置时，从中央向外数第4个暗环(中央暗斑为第1个暗环)对应的空气膜厚度为 m .2. 光强均为I 0 的两束相干光相遇而发生干涉时, 在相遇区域内有可能出现的最大光强是 .3. 惠更斯－菲涅耳原理的基本内容是:波阵面上各个面积元上，所发出的子波在观察点P 的 , 决定了P 点的合振动及光强. 三.计算题1. 图24.3所示为一牛顿环装置,设平凸透镜中心恰好和平玻璃接触,透镜凸表面的曲率半径是R =400cm,用某单色平行光垂直入射,观察反射光形成的牛顿环,测得第5个明环的半径是0.30cm .(1) 求入射光的波长.(2) 设图中OA =1.00cm,求在半径为OA 的范围内可观察到的明环数目.2. 在如图24.4所示的牛顿环装置中,把玻璃平凸透镜和平面玻璃(设玻璃折射率n 1=1.50)之间的空气(n 2=1.00)改换成水 (n '2 = 1.33 ),求第k 个暗环半径的相对改变量 (r k － r k ) / r k .练习二十五 单缝衍射 圆孔衍射 光学仪器的分辨率一.选择题1. 对杨氏双缝干涉的理解应为(A) 杨氏双缝干涉是两狭缝衍射光的干涉,因此干涉条纹的分布受单缝衍射因子的调制.(B) 杨氏双缝干涉完全是两束相干光的干涉. (C) 杨氏双缝干涉是两条单缝的衍射,无干涉. (D) 杨氏双缝干涉是双光束干涉与单缝衍射的迭加. 2. 关于半波带正确的理解是(A) 将单狭缝分成许多条带,相邻条带的对应点到达屏上会聚点的距离之差为入射光波长的1/2.(B) 将能透过单狭缝的波阵面分成许多条带, 相邻条带的对应点的衍射光到达屏上会聚点的光程差为入射光波长的1/2.(C) 将能透过单狭缝的波阵面分成条带,各条带的宽度为入射光波长的1/2.(D) 将单狭缝透光部分分成条带,各条带的宽度为入射光波长的1/2.3.波长 = 5000 Å的单色光垂直照射到宽度a = 0.25 mm的单缝上,单缝后面放置一凸透镜,在凸透镜的焦面上放置一屏幕,用以观测衍射条纹,今测得屏幕上中央条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离为d = 12 mm ,则凸透镜的焦距为(A) 2m.(B) 1m.(C) 0.5m.(D) 0.2m.(E) 0.1m.4. 单色光 垂直入射到单狭缝上,对应于某一衍射角 , 此单狭缝两边缘衍射光通过透镜到屏上会聚点A的光程差为 = 2 , 则(A) 透过此单狭缝的波阵面所分成的半波带数目为二个,屏上A点为明点.(B) 透过此单狭缝的波阵面所分成的半波带数目为二个,屏上A点为暗点.(C) 透过此单狭缝的波阵面所分成的半波带数目为四个,屏上A点为明点.(D) 透过此单狭缝的波阵面所分成的半波带数目为四个,屏上A点为暗点.5. 一直径为2mm的He－Ne激光束从地球上发出投射于月球表面,己知月球和地面的距离为376×103km, He－Ne激光的波长为6328Å,则月球得到的光斑直径为(A) 0.29×103m.(B) 2.9.×103 m.(C) 290×103 m.(D) 29×103 m.二.填空题1. 在单缝夫琅和费衍射实验中，设第一级暗纹的衍射角很小，若用钠黄光（ 1≈5890 Å）照射单缝得到中央明纹的宽度为4.0mm , 则用 2=4420 Å的蓝紫色光照射单缝得到的中央明纹宽度为.2. 波长为5000 Å～6000 Å的复合光平行地垂直照射在a=0.01mm的单狭缝上,缝后凸透镜的焦距为1.0m,则此二波长光零级明纹的中心间隔为,一级明纹的中心间隔为.3. 己知天空中两颗星相对于一望远镜的角距离为6.71×107rad,它们发出的光波波长按5500 Å计算,要分辨出这两颗星,望远镜的口镜至少要为.三.计算题1. 用波长 = 6328Å的平行光垂直照射单缝,缝宽a = 0.15mm,缝后用凸透镜把衍射光会聚在焦平面上,测得第二级与第三级暗条纹之间的距离为1.7mm,求此透镜的焦距.2. 在某个单缝衍射实验中,光源发出的光含有两种波长 1和 2,并垂直入射于单缝上,假如 1的第一级衍射极小与 2的第二级衍射极小相重合,试问(1)这两种波长之间有何关系？(2)在这两种波长的光所形成的衍射图样中,是否还有其它极小相重合？练习二十二光的相干性双缝干涉一.选择题A C C D B二.填空题1. 2π(n1-n2)e/λ.2. 下, 上.3. 暗, x=Dλ/(2a) .三.计算题1.光程差 =(l2+r2)(l1+r1)=(l2l1)+(r2r1)= l2l1+xd/D=3 +xd/D(1)零级明纹 =0有x=3λD/d(2)明纹 =±kλ=3λ+x k d/D有x k=(3λ±kλ)D/dx=x k+1-x k=Dλ/d2.(1)光程差 =r2r1=xd/D=kλx k=kλD/d因k=5有x5=6mm(2)光程差=r2-(r1-e+ne)=r2-r1-(n-1)e=x'd/D-(n-1)e=kλ有x'=[kλ+(n-1)e]D/d因k=5,有x'5=19.9mm练习二十三薄膜干涉劈尖一.选择题 B C A C B二.填空题1. n1θ1= n2θ2.2. 0.48 m; 0.6 m, 0.4 m.3. 依然平行等间距直条纹,但条纹变密；依然平行等间距直条纹，条纹间距不变，但条纹平行向棱边移动.三.计算题1.(1)因n1<n2<n3，所以光程差=2n2e暗纹中心膜厚应满足k=2n2e k=(2k+1)λ/2 e k=(2k+1)λ/(4n2)对于第五条暗纹，因从尖端数起第一条暗纹=λ/2，即k=0，所以第五条暗纹的k=4，故e 4=9λ/(4n 2)(2)相邻明纹对应膜厚差∆e=e k +1-e k =λ/(2n 2)2．因n 1<n 2<n 3所以光程差 =2n 2e 1相消干涉，有 =2n 2e =(2k 1+1)λ1/2 2相长干涉，有 =2n 2e =2k 2λ2/2因λ2>λ1,且中间无其他相消干涉与相长干涉，有k 1=k 2=k ，故(2k +1)λ1/2=2k λ2/2 k=λ1/[2(λ2-λ1)]=3得 e=k λ2/(2n 2)=7.78⨯10-4mm练习二十四 牛顿环 迈克耳逊干涉仪一.选择题 C D D B A二.填空题 1. 0.9. 2. 4I 0 .3. 干涉(或相干叠加).三.计算题1. (1) 明环半径 r =[(2k -1)R λ/2]1/2λ=2r 2/[(2k -1)R ]=5000Å(2) (2k -1)=2r 2/(R λ)=100k =50.5故在OA 范围内可观察到50个明环（51个暗环）2. 暗环半径 2n kR λr k =2n kR λr k '=' 222n kR λn kR λn kR λr r r kk k '-='-13.6%111122222='-='-=n n n n n练习二十五 单缝 圆孔 分辨率一.选择题 A B B D C二.填空题1. 3.0mm .2. 0, 15mm .3. 1.0m . 三.计算题1. 单缝衍射暗纹角坐标满足 a sin θk =k λ 线坐标满足 x k =f tan θ≈f sin θ=f k λ/ax=x k x k -1 f /af a x/ =400mm=0.4m；2.(1) 单缝衍射暗纹角坐标满足a sinθ1=λ1a sinθ2=2λ2因重合有a sinθ2=a sinθ1，所以λ1=2λ2(2) a sinθ1=k1λ1 = k12λ2 a sinθ2=k2λ2a sinθ1= a sinθ2得k2=2k1故当k2=2k1时,相应的暗纹重合以下是附加文档，不需要的朋友下载后删除，谢谢顶岗实习总结专题13篇第一篇:顶岗实习总结为了进一步巩固理论知识，将理论与实践有机地结合起来，按照学校的计划要求，本人进行了为期个月的顶岗实习。
光学考试题和答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 光的干涉现象是指两个或多个光波相遇时，它们的相位差保持不变，从而产生稳定的光强分布。
这种现象的产生需要满足的条件是（）。
A. 相位差恒定B. 频率相同C. 传播方向相同D. 振幅相等2. 在双缝干涉实验中，若两缝之间的距离为d，观察屏与双缝之间的距离为L，当观察到的干涉条纹间距为Δy时，光的波长λ可以通过以下公式计算：（）。
A. λ = dΔy/LB. λ = LΔy/dC. λ = d^2/(LΔy)D. λ = LΔy/d^23. 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弯曲现象。
以下哪种情况不会产生明显的衍射现象？（）。
A. 光通过单缝B. 光通过双缝C. 光通过小孔D. 光通过一个大孔4. 光的偏振现象是指光波的振动方向受到限制，只能沿特定方向振动。
以下哪种情况不会导致光的偏振？（）。
A. 通过偏振片B. 反射光C. 通过波片D. 通过透明玻璃5. 光的全反射现象是指光从光密介质射向光疏介质时，当入射角大于临界角时，光完全反射回光密介质中。
以下哪种情况不会导致全反射？（）。
A. 光从水射向空气B. 光从玻璃射向水C. 光从空气射向玻璃D. 光从玻璃射向空气6. 光的色散现象是指白光通过透明介质时，不同波长的光波因折射率不同而发生分离。
以下哪种介质不会导致光的色散？（）。
A. 三棱镜B. 玻璃C. 水D. 空气7. 光的多普勒效应是指当光源或观察者相对于介质发生运动时，观察到的光波频率与发射频率不同的现象。
以下哪种情况不会导致多普勒效应？（）。
A. 光源向观察者靠近B. 观察者向光源靠近C. 光源远离观察者D. 光源和观察者都静止8. 光的相干性是指两个光波在相遇区域能产生稳定的干涉现象的能力。
以下哪种光源不具有好的相干性？（）。
A. 激光B. 钠灯C. 氦氖激光器D. 白炽灯9. 光的相位差是指两个光波在同一点的相位之差。
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。
光学教程第二版课后练习题含答案前言本文为《光学教程第二版》的课后练习题及其答案，旨在帮助读者巩固所学的光学知识。
本文的题目和答案均由本人整理和编写，欢迎大家批评指正。
第一章练习题1.问：什么是光的反射？用光线图解释一下。
答：光的反射是指光从一种介质射到另一种介质时，一部分光被反射回原介质的现象。
光线图如下所示：反射图其中，i为入射角，r为反射角，n1和n2分别为第一种介质和第二种介质的折射率。
2.问：在反光镜中看到的自己为什么是倒立的？答：反光镜是一种平面镜，当我们站在反光镜前凝视自己的形象时，光线从我们的身体向反光镜射入，然后被反射到我们的眼睛中形成影像。
由于反光镜是一种凸面镜，所以经过反射的光线会发生折射，从而使影像呈现出倒立的形象。
答案1.略。
2.因为反光镜是一种平面镜，当光线从物体射入镜面后，会发生反射，并且将物体的上下左右的方位关系改变，因此在反光镜中看到的自己会呈现出倒立的形象。
第二章练习题1.问：什么是光的折射？用光线图解释一下。
答：光的折射是指光从一种介质进入另一种介质时，改变方向的现象。
光线图如下所示：折射图其中，i为入射角，r为折射角，n1和n2分别为第一种介质和第二种介质的折射率。
2.问：什么是光的全反射？用光线图解释一下。
答：光的全反射是指光从一种介质进入另一种介质时，入射角大于一定角度时，光线不能进入另一种介质，而是全部反射到原介质中的现象。
光线图如下所示：全反射图其中，i为入射角，c为临界角，n1和n2分别为第一种介质和第二种介质的折射率。
答案1.略。
2.当光从一种介质射入另一种介质时，如果入射角大于其对应的临界角，就会发生全反射的现象。
在实际应用中，全反射现象可以用来制作光纤等器件。
“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。
《光学教程》考试练习题一、单项选择和填空题１．C 2． B ３． C 4． B 5． C 6. C 7. D 8． A 9． D 10. B11. B 12. A 13． B 14. C 15． B 16． B 17. B 18. D 19. D 20． A21．A 22．D 23．A 24． D 25． C 26． C 27． C 28．D 29．D 30. D31. C 32． D 33．A 34． C 35． A 36． B 38． D 39． B 40． B 41．B 42． B 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C A n1倍 B n 倍 C n 1倍 D n 倍 2．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。
３．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。
4．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。
5．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CA 光心B 物方焦点C 物方节点D 象方焦点6. 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: CA 2 倍B 3 倍C 4 倍D 1.5/1.333倍7. 光线由折射率为n 1的媒质入射到折射率为n 2的媒质，布儒斯特角i p 满足：DA ．sin i p = n 1 / n 2B 、sin i p = n 2 / n 1C 、tg i p = n 1 / n 2D 、tg i p = n 2 / n 18．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AA 5000ÅB 4987ÅC 2500ÅD 三个数据都不对9．一波长为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DA 60mmB 60cmC 30mmD 30cm.10. 光电效应中的红限依赖于：BA 、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11. 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：BA 、有一凹陷的槽，深为4λB 、有一凹陷的槽，深为2λC 、有一凸起的埂，高为4λD 、有一凸起的埂，高为2λ12. 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：AA 、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13．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 ÅB 6080 ÅC 7600 ÅD 三个数据都不对14. 一束自然光以布儒斯特角入射于平板玻璃，则: CA 、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15． 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 4λ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： BA 、部分偏振光B 、椭园偏振光C 、线偏振光D 、园偏振光16．要使金属发生光电效应，则应：BA 、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；17.下列说法正确的是BA 、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；18.将折射率n 1=1.50的有机玻璃浸没在油中。
而油的折射率为n 2=1.10。
则全反射临界角i c 为：DA 、 sin -1(1.10 / 1.50)B 、 1.10 / 1.50C 、 1.50 / 1.10D 、 sin -1(1.50 / 1.10)19.一透镜用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：Df1=K*n 空气/（n 玻璃-n 空气)(K 是有关曲面半径的函数）f2=K*n 水/（n 玻璃-n 水）f1：f2=（1/（1.5-1））/（（4/3）/（1.5-4/3））=2:8 f2=4*10cm=100cmA 、7.5cmB 、10cmC 、20cmD 、40cm20．如图所示，波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为n 2 的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉， 若薄膜的厚度为e ，而且，n 1 >n 2 >n 3 ，则两束反射光在相遇点的相位差为： [ A ](A) 4πn 2 e /λ (B)2πn 2 e /λ (C)4πn 2 e /λ+ π (D)2πn 2 e /λ-π 21．把双缝干涉实验装置放在折射率为n 水中，两缝的距离为d 缝到屏的距离为D(D»d)所用单色光在真中的31n λ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) λD/ (nd) (B) n λ D/ d (C) λd / (nD) (D) λD/(2n d)22．在迈克尔孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n，厚度为d的透明薄片，放入后，这条光路的光程改变了D(A) 2 (n-1)d (B) 2nd (C) 2 (n-1)d + 0.5λ (D) nd (E) (n-1)d23．当单色平行光垂直入射时，观察单缝的夫琅和费衍射图样。
设I0表示中央极大（主极大）的光强，θ1表示中央亮条纹的半角宽度。
若只是把单缝的宽度增大为原来的3倍，其他条件不变，则A(A) I0增大为原来的9倍，sinθ1减小为原来的1/3(B) I0增大为原来的3倍，sinθ1 减小为原来的1/3(C) I0增大为原来的3倍，sinθ1 减小为原来的3(D) I0不变，sinθ1 减小为原来的1/324．在迈克尔孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n，厚度为d的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波长λ，则薄膜的厚度是 D（A）λ/2 (B) λ/(2n) (C) λ/n (D) λ/2(n-1)25．一平面衍射的光栅具有N条光缝，则中央零级干涉明条纹和一侧第一级干涉明纹之间将出现的暗条纹为C(A) N (B) N2(C) N –1 (D) N - 226．一束单色右旋圆偏振光垂直穿入二分之一波片后，其出射光为C（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27．平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e ，并且，n1 <n2 > n3 ，λ1为入射光在折射率为n1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为 C(A) 2πn2 e /( n1λ1) (B) 4πn1e /( n2λ1) +π(C) 4πn2 e /( n1λ1) +π (D) 4πn2 e /( n1λ1)28．用白光源进行双缝实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色滤光片遮盖另一条缝，则 D （A）纹的宽度将发生改变。
（B）产生红色和蓝色的两套彩色干涉条纹。
（C）干涉条纹的亮度将发生变化。
（D）不产生干涉条纹。
29．在透光缝数为N的光栅衍射实验里，缝干涉的中央明纹中强度的最大值为一个缝单独存在时单缝衍射中央明纹强度最大值的D(A) 1倍 (B) N倍（C）2N倍 (D) N2倍30. 下列物体哪个是绝对黑体：D（A）不发光的物体(B)不发出任何辐射的物体(C)黑色的物体(D)不能反射和透射任何辐射的物体31. 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: C(A) 2 倍 (B) 3 倍(C) 4 倍 (D) 1.5/1.333倍32．一透镜用用n=1.50cm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4/3），焦距将是：DA、7.5cmB、10cmC、20cmD、40cm33．将折射率为n1=1.5的有机玻璃浸没在油中，而油的折射率为n2 = 1.10，则临界角i c为：AA、sin-1（1.50/1.10）B、1.10/1.50C、1.50/1.10D、cos-1（1.10/1.50）34．一透镜组由两个共轴的薄透镜组成，一凸一凹，它们的焦距都是20cm，中心相距10cm，现在凸透镜外离凸透镜30cm处，放一物体，这物体以透镜组所成的像是：CA、正立实像B、倒立实像C、正立虚像D、倒立虚像35．下列那些说法是正确的？ A(A)一束圆偏振光垂直入通过四分之一波片后将成为线偏振光(B)一束椭圆偏振光垂直入通过二分之一波片后将成为线偏振光(C)一束圆偏振光垂直入通过二分之一波片将成为线偏振光(D)一束自然光垂直入通过四分之一波片后将成为线偏振光36． B 38． D 39． B 40． B 41．B 42． B36．一菲涅耳波带片包含16个半波带，外半径ρ16=32mm ，中央的第一个半波带的半径ρ1等于：BA 、16mmB 、8mmC 、4mmD 、2mm.38．根据惠更斯—菲涅耳原理，若已知光在某时刻的阵面为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) 振动振幅之和的平方 (D) 振动的相干叠加39．波长为λ的单色光垂直入射到光栅常数为d 、总缝数为N 的衍射光栅上。
则第k 级谱线的半角宽度∆θ(A) 与该谱线的衍射角θ无关B(B) 与光栅总缝数N 成反比(C) 与光栅常数d 成正比(D) 与入射光波长λ成反比40．如图，S 1、S 2 是两个相干光源，它门到P 点的距离分别为r 1 和r 2，路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 2 ，折射率为n 1的介质板，路径S 2，P 垂直穿过厚度为t 2折射率为n 2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于B（A ）（r 2+n 2t 2）－(r 1+n 1t 1) （B ）[r 2+(n 2－1)t 2－[r 1+(n 1－1)t 1 ] （C ）(r 2－n 2t 2)－(r 1－n 1t 1) （D ）n 2t 2－n 1t 141．把一平凸透镜放在平玻璃上，构成牛顿环装置当平凸透镜慢慢的向上平移时，由反射光形成的牛顿环B(A) 向中心收缩，条纹间隔变小。
