(完整版)光学考试试卷(附答案)
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光学基础知识试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 光在真空中的传播速度是多少?A. 299,792,458米/秒B. 299,792,458千米/秒C. 299,792,458厘米/秒D. 299,792,458毫米/秒答案:A2. 光的波粒二象性是由哪位科学家提出的?A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 普朗克D. 麦克斯韦答案:B3. 光的折射定律是由哪位科学家发现的?A. 牛顿B. 斯涅尔C. 胡克D. 惠更斯答案:B4. 光的衍射现象说明了光具有什么性质?A. 波动性B. 粒子性C. 波动性和粒子性D. 以上都不是答案:A5. 光的偏振现象说明了光的什么特性?A. 波动性B. 粒子性C. 波动性和粒子性D. 以上都不是答案:A二、填空题(每题2分,共10分)1. 光的反射定律表明,入射角等于______。
答案:反射角2. 光的折射定律表明,入射角的正弦与折射角的正弦之比等于两种介质的______。
答案:折射率3. 光的干涉现象是由两个或多个相干光源的光波相互叠加形成的______。
答案:明暗条纹4. 光的多普勒效应描述的是,当光源和观察者相对运动时,观察者接收到的光波频率会发生变化,这种现象称为______。
答案:多普勒效应5. 光的全反射现象发生在光从折射率较大的介质进入折射率较小的介质时,且入射角大于临界角时,光将______。
答案:完全反射三、简答题(每题5分,共20分)1. 描述光的干涉现象。
答案:光的干涉现象是指当两个或多个相干光波相遇时,它们的振幅相互叠加,形成明暗相间的干涉条纹。
这种现象表明光具有波动性。
2. 什么是光的衍射现象?答案:光的衍射现象是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时,会发生弯曲和扩散,形成衍射图样。
这种现象表明光具有波动性。
3. 光的偏振现象说明了什么?答案:光的偏振现象说明光波的振动方向具有特定的方向性。
当光波通过偏振片时,只有与偏振片传输轴平行的振动分量能够通过,而垂直分量被阻挡,从而产生偏振光。
《光学》试题(一)标准答案及评分标准一、选择题(每小题2.5分,共25分)1、D2、A3、C4、B5、B6、D7、A8、C9、B 10、C二、填空题(每小题2分,共20分)① 6.00×10-4② 2(n-1)h ③ 0.458 ④ 120 ⑤ 250 ⑥ 3:1 ⑦ 8.3% ⑧ 2I 0/3 ⑨ 1.22λ/D ⑩ 56.1%三、试用作图法找像的位置和大小(5分)四、论述题(10分)(1) 同频率(2)两光波相遇是有固定的位相差 (3)两光波相遇点相同的振动分量(4)两光波相遇光程差不能太大,要小于光源的相干长度。
(5)两光波相遇点所产生的振动后的振幅不能太悬殊。
评分标准:每小题各占据2分。
如没有论述,则酌情扣分。
五.1.(a )→x=-20mm 180mm =′=′xf f x S'=60-180=120mm (实像) (5分)(b )x=20mm x'=-180mm (5分)S'=60-180=240mm (虚像)2.由于右边321n n n ,故没有额外程差,而左边3221,n n n n 发生额外程差对于右边 λj Rr n h n j 222=2λ)5+(=25+2j Rr n j 两式相减,可求得波长 ΟA Rr n j 6480=5)r -(=2j 25+2λ对于左j 级亮纹满足m mr n R r j n R r j R r n j j j j 24.4=18=62.1×210×10×6480×10+4×4=2+=)21+(==21-37-222222左左左λλλλ3.设光栅常数为d ,可见光谱两面三刀端波长所对应的光栅方程为760•=θsin 400•=sin 2211K d K d θ如果发生重叠是400nm 的二级与760nm 的一级:1221/760=sin /800=/400•2=sin θθθθ dd d所以不发生重叠。
光学试题及答案高中一、选择题(每题3分,共30分)1. 下列关于光的描述,正确的是:A. 光在真空中的传播速度是3×10^8 m/sB. 光在所有介质中的传播速度都比在真空中快C. 光是横波D. 光是纵波答案:A2. 光的干涉现象中,两束相干光的光程差为半个波长的奇数倍时,将产生:A. 明条纹B. 暗条纹C. 无干涉现象D. 光强不变答案:B3. 光的折射定律是:A. 入射角和折射角成正比B. 入射角和折射角成反比C. 入射角和折射角的正弦值之比等于两种介质的折射率之比D. 入射角和折射角的正弦值之比等于两种介质的折射率之倒数之比答案:C4. 以下哪个现象不属于光的衍射现象:A. 日晕B. 月晕C. 光的直线传播D. 光的绕射答案:C5. 光的偏振现象说明:A. 光是横波B. 光是纵波C. 光是无方向的波D. 光是无频率的波答案:A6. 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. 光从光密介质射向光密介质D. 光从光疏介质射向光疏介质答案:A7. 光的多普勒效应是指:A. 光源和观察者相对静止时,观察者接收到的光频率不变B. 光源和观察者相对运动时,观察者接收到的光频率不变C. 光源和观察者相对运动时,观察者接收到的光频率发生变化D. 光源和观察者相对静止时,观察者接收到的光频率发生变化答案:C8. 光的色散现象说明:A. 光在不同介质中的传播速度不同B. 光在不同介质中的折射率不同C. 光在不同介质中的反射率不同D. 光在不同介质中的透射率不同答案:B9. 光的双缝干涉实验中,相邻亮条纹之间的距离与:A. 双缝间距成正比B. 双缝间距成反比C. 屏幕到双缝的距离成正比D. 屏幕到双缝的距离成反比答案:A10. 光的衍射现象中,衍射条纹的宽度与:A. 狭缝宽度成正比B. 狭缝宽度成反比C. 屏幕到狭缝的距离成正比D. 屏幕到狭缝的距离成反比答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 光的三原色是红、绿、______。
光学测试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光的三原色是:A. 红、黄、蓝B. 红、绿、蓝C. 红、白、黑D. 黄、绿、紫答案:B2. 以下哪种现象不属于光的折射?A. 彩虹B. 透镜成像C. 镜面反射D. 光的色散答案:C3. 光的干涉现象说明光具有:A. 粒子性B. 波动性C. 热效应D. 磁效应答案:B4. 以下哪种光学仪器可以放大物体的像?A. 望远镜B. 显微镜C. 潜望镜D. 反射镜答案:B5. 光的衍射现象表明光具有:A. 直线传播的特性B. 波动性C. 粒子性D. 热效应答案:B6. 以下哪种现象不是光的反射?A. 镜子中的倒影B. 阳光下水面的闪光C. 激光笔的光束D. 太阳光照射到月亮上答案:C7. 光的偏振现象说明光是:A. 直线传播的B. 具有波动性的C. 具有粒子性的D. 具有热效应的答案:B8. 以下哪个不是光的传播速度最快的介质?A. 真空B. 水C. 空气D. 玻璃答案:D9. 光的全反射现象发生在:A. 光从空气射入水中B. 光从水中射入空气中C. 光从玻璃射入空气中D. 光从空气射入玻璃中答案:B10. 以下哪个是光的非线性光学效应?A. 折射B. 反射C. 干涉D. 拉曼散射答案:D二、填空题(每空2分,共20分)1. 光的折射定律是由_________定律和_________定律组成的。
答案:斯涅尔定律;能量守恒2. 光的双缝干涉实验中,干涉条纹的间距与_________成反比。
答案:双缝间距3. 光的偏振现象可以通过_________来实现。
答案:偏振器4. 光的色散现象是由于不同波长的光在介质中传播速度_________造成的。
答案:不同5. 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_________。
答案:临界角三、简答题(每题10分,共20分)1. 请简述光的干涉现象及其应用。
答案:光的干涉现象是指两束或多束相干光波在空间相遇时,由于光波的叠加而产生明暗相间的干涉条纹。
光学测试试题及答案高中一、选择题(每题3分,共30分)1. 光在真空中的传播速度是()。
A. 3×10^5 km/sB. 3×10^8 m/sC. 3×10^8 km/sD. 3×10^5 m/s答案:B2. 光的折射现象是指()。
A. 光从一种介质进入另一种介质时,传播方向不变B. 光从一种介质进入另一种介质时,传播方向发生改变C. 光在同种均匀介质中传播时,传播方向不变D. 光在同种均匀介质中传播时,传播方向发生改变答案:B3. 以下哪种现象不属于光的干涉现象()。
A. 肥皂泡上的彩色条纹B. 双缝实验中的明暗条纹C. 激光全息照相D. 影子的形成答案:D4. 光的衍射现象是指()。
A. 光在遇到障碍物时,传播方向发生改变B. 光在遇到障碍物时,绕过障碍物继续传播C. 光在遇到障碍物时,被完全反射D. 光在遇到障碍物时,被完全吸收答案:B5. 以下哪种现象不属于光的偏振现象()。
A. 偏光太阳镜的使用B. 液晶显示器的工作原理C. 光的反射D. 光的折射答案:C6. 光的色散现象是指()。
A. 光在同种均匀介质中传播时,不同颜色的光速度不同B. 光在同种均匀介质中传播时,不同颜色的光速度相同C. 光在不同介质中传播时,不同颜色的光速度不同D. 光在不同介质中传播时,不同颜色的光速度相同答案:C7. 以下哪种现象不属于光的全反射现象()。
A. 光纤通信B. 钻石的闪耀C. 光从空气射入水中D. 光从水中射入空气中答案:C8. 以下哪种现象不属于光的衍射现象()。
A. 单缝衍射B. 双缝衍射C. 光的直线传播D. 圆孔衍射答案:C9. 以下哪种现象不属于光的干涉现象()。
A. 光的叠加B. 光的反射C. 光的折射D. 光的相干叠加答案:B10. 以下哪种现象不属于光的偏振现象()。
A. 偏光太阳镜的使用B. 液晶显示器的工作原理C. 光的反射D. 光的折射答案:C二、填空题(每题2分,共20分)11. 光的折射定律是___________定律。
<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。
光学考试题及答案一、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. 惠更斯C. 爱因斯坦D. 麦克斯韦答案:B2. 光的干涉现象说明光具有什么性质?A. 粒子性B. 波动性C. 量子性D. 热效应答案:B3. 以下哪种现象不是光的衍射现象?A. 日晕B. 月晕C. 双缝实验D. 光的直线传播答案:D4. 光的偏振现象说明了光的什么特性?A. 粒子性B. 波动性C. 量子性D. 热效应答案:B5. 光的全反射现象发生在哪种情况下?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. 光从光密介质射向光密介质D. 光从光疏介质射向光疏介质答案:A6. 光的色散现象说明了光的什么性质?A. 粒子性B. 波动性C. 量子性D. 热效应答案:B7. 光的多普勒效应是由于以下哪种原因引起的?A. 光源和观察者之间的相对运动B. 光源和观察者之间的相对静止C. 光源自身的运动D. 观察者自身的运动答案:A8. 光的双缝干涉实验中,干涉条纹的间距与什么有关?A. 双缝间距B. 光源波长C. 观察屏距离D. 以上都是答案:D9. 激光的特点是?A. 单色性好、相干性好、方向性好B. 单色性差、相干性差、方向性差C. 单色性好、相干性差、方向性差D. 单色性差、相干性好、方向性好答案:A10. 光的衍射极限分辨率与什么有关?A. 光源波长B. 光学系统孔径C. 观察距离D. 以上都是答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 光的折射定律是__________定律。
答案:斯涅尔2. 光的反射定律中,入射角等于__________。
答案:反射角3. 光的偏振方向与反射面垂直的偏振光称为__________。
答案:圆偏振光4. 光的波长、频率和速度之间的关系是__________。
答案:波长×频率=光速5. 光的干涉中,相干光源是指两个光源发出的光波具有__________。
光学试题及答案一、选择题1. 光的折射现象是指光从一种介质进入另一种介质时,光线的传播方向发生改变。
这种现象是由于光在不同介质中的传播速度不同造成的。
以下哪种情况不属于光的折射现象?A. 光从空气进入水中B. 光从水中进入空气C. 光从玻璃进入空气中D. 光从空气中进入玻璃中答案:D2. 以下哪项不是光的干涉现象的特点?A. 需要两束相干光B. 干涉条纹是光强的分布C. 干涉条纹是光的频率分布D. 干涉条纹的间距与波长有关答案:C二、填空题1. 光的三原色是______、______、______。
答案:红、绿、蓝2. 根据斯涅尔定律,当光从空气斜射入水中时,折射角______入射角。
答案:小于三、简答题1. 请简述光的偏振现象及其应用。
答案:光的偏振是指光波振动方向的有序排列。
自然光的振动方向是随机的,而偏振光则具有特定的振动方向。
偏振现象的应用包括偏振眼镜减少眩光,偏振滤光片在摄影中减少反射,以及在液晶显示技术中控制光的通过。
2. 什么是全反射现象?请举例说明。
答案:全反射是指当光从光密介质进入光疏介质,且入射角大于临界角时,光线不会折射进入光疏介质,而是全部反射回光密介质的现象。
例如,当光线从水中射向空气,且入射角足够大时,就可能发生全反射,形成水面上的明亮光环。
四、计算题1. 已知光在真空中的速度为\[ c = 3 \times 10^8 \] m/s,求光在折射率为1.5的介质中的传播速度。
答案:光在介质中的传播速度 \( v \) 可以通过公式 \( v =\frac{c}{n} \) 计算,其中 \( n \) 是折射率。
代入数值得到 \( v = \frac{3 \times 10^8}{1.5} = 2 \times 10^8 \) m/s。
2. 如果一束光从空气射入水中,已知入射角为30°,求折射角。
答案:根据斯涅尔定律 \( n_1 \sin(\theta_1) = n_2\sin(\theta_2) \),其中 \( n_1 \) 和 \( n_2 \) 分别是空气和水的折射率,\( \theta_1 \) 和 \( \theta_2 \) 分别是入射角和折射角。
光学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光的折射定律是由哪位科学家提出的?A. 牛顿B. 伽利略C. 笛卡尔D. 斯涅尔答案:D2. 以下哪个不是光的波动性质?A. 干涉B. 衍射C. 偏振D. 反射答案:D3. 光的波长与频率的关系是?A. 成正比B. 成反比C. 不相关D. 相等答案:B4. 光的色散现象说明了什么?A. 光是粒子B. 光是波C. 光是电磁波D. 光是量子答案:B5. 光在真空中的传播速度是多少?A. 299,792,458 m/sB. 300,000,000 m/sC. 3.00 x 10^8 m/sD. 2.99 x 10^8 m/s答案:C6. 以下哪种介质的折射率大于1?A. 空气B. 水C. 玻璃D. 真空答案:C7. 光的全反射现象发生在光从哪种介质进入另一种介质时?A. 从光密介质进入光疏介质B. 从光疏介质进入光密介质C. 从光密介质进入光密介质D. 从光疏介质进入光疏介质答案:A8. 光的偏振现象说明了什么?A. 光是横波B. 光是纵波C. 光是无方向的D. 光是电磁波答案:A9. 光的干涉现象说明了什么?A. 光是粒子B. 光是波C. 光是电磁波D. 光是量子答案:B10. 光的衍射现象说明了什么?A. 光是粒子B. 光是波C. 光是电磁波D. 光是量子答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 光的三原色是红、绿、________。
答案:蓝2. 光的折射定律公式为n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2),其中θ1和θ2分别是入射角和________。
答案:折射角3. 光的波长和频率的乘积等于________。
答案:光速4. 光的色散现象可以通过________来观察。
答案:棱镜5. 光的偏振现象可以通过________来观察。
答案:偏振片6. 光的全反射现象可以通过________来观察。
答案:光纤7. 光的干涉现象可以通过________来观察。
光学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光在真空中的传播速度是多少?A. 299,792 km/sB. 299,792 km/hC. 299,792 m/sD. 299,792 m/h答案:A2. 光的波粒二象性是由哪位科学家提出的?A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 普朗克D. 麦克斯韦答案:B3. 以下哪种现象不属于光的干涉?A. 双缝实验B. 薄膜干涉C. 单缝衍射D. 迈克尔逊干涉仪答案:C4. 光的偏振现象说明了光的什么特性?A. 波动性B. 粒子性C. 波动性和粒子性D. 以上都不是答案:A5. 光的全反射现象发生在哪种介质中?A. 从光密介质到光疏介质B. 从光疏介质到光密介质C. 只在真空中发生D. 只在固体中发生答案:B6. 光的色散现象说明了光的哪种特性?A. 单色性B. 相干性C. 非相干性D. 多色性答案:D7. 以下哪种光源属于相干光源?A. 激光B. 普通灯泡C. 荧光灯D. LED灯答案:A8. 光的衍射现象说明了光的什么特性?A. 波动性B. 粒子性C. 波动性和粒子性D. 以上都不是答案:A9. 光的多普勒效应与以下哪种现象无关?A. 声波的多普勒效应B. 光的干涉C. 光的折射D. 光的反射答案:B10. 光的折射定律是谁提出的?A. 牛顿B. 斯涅尔C. 惠更斯D. 菲涅尔答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 光在空气中的传播速度大约是________km/s。
答案:299,7922. 光的波长、频率和速度之间的关系可以用公式________来表示。
答案:v = λf3. 光的偏振方向与传播方向垂直的现象称为________。
答案:线偏振4. 当光从一种介质斜射入另一种介质时,会发生________现象。
答案:折射5. 光的色散可以通过________棱镜来观察。
答案:三棱镜6. 光的全反射现象发生在光从光密介质进入光疏介质,且入射角大于________。
光学考试试卷(附答案)
班级姓名学号成绩
一、填空题(本大题共9题,每题2分,共18分)
1.在几何光学系统中,唯一能够完善成像的是系统,其成像规律为。
2.单色光垂直入射到由两块平板玻璃构成的空气劈尖中,当把下面一块平板玻璃缓慢向下移动时,则干涉条纹,明暗条纹的间隔。
3.在夫琅和费单缝衍射中,缝宽为b,缝屏间距为L,波长为 ,零级条纹的宽度为,一级暗条纹的宽度为。
4.曲率半径为R的凹球面镜的焦距为,若将球面镜浸入折射率为n的液体内,该系统的焦距为。
5.在光栅衍射中,第三级缺级,则光栅常数与缝宽的比为;还有第级主极大缺级。
6.在菲涅耳圆孔衍射中,对轴线上的P点离圆孔越近,波带数越;对给定的P点,孔径越小,波带数越。
7.当物处于主光轴上无穷远处,入射光线平行于主光轴,得到的像点称为;在通常情况下,薄透镜成像的高斯公式是。
8.主平面是理想光具组的一对共轭平面;节点是理想光具组的
一对共轭点。
9.在洛埃镜实验中,将屏移至与玻璃平板相接触,则在接触处出现的是
条纹,
这一事实证实了。
二、选择题(本大题共10题,每题3分,共30分)
1.用半波带法研究菲涅耳圆孔衍射时,圆孔轴线上P点的明暗决定于
(A)圆孔的直径;(B)光源到圆孔的距离;(C)圆孔到P点距离;(D)圆孔中心和边缘光线到P点的光程差
2.一发光点位于凹球面镜前40cm处,镜面曲率半径为16cm,则象距为
(A)-10cm;(B)-20cm;(C)-30cm;(D)-40cm
3.为了测定金属丝的直径,可把它夹在两平板玻璃的一端,测得两相邻干涉条纹的间距为d,若金属丝与劈尖的距离为L,所用单色光的波长为λ,则金属丝的直径为
(A)Lλ/d;(B)λd/L;(C)λd/2L;(D)Lλ/2d
4.在夫琅和费双缝衍射中,零级包迹中含有11条干涉条纹,必须满足下列条件(缝宽为b,缝间不透明部分为a)
(A)a=2b;(B)a=3b;(C)a=4b;(D)a=5b
5.一双凹透镜折射率为n,置于折射率为n'的介质中,则下列说法正确的是
(A)若n>n',透镜是发散的;(B)若n>n',透镜是会聚的;(C)若n'>n,透镜是发散的;(D)双凹薄透镜是发散的,与周围介质无关
6.空气中,薄透镜的横向放大率为
(A)f/x;(B)x/f;(C)-f/x;(D)-x/f
7.在玻璃表面镀上一层透明的MgF2(n=1.38)薄膜,对于波长为λ的入射光,增透膜的最小厚度为
(A)λ/2;(B)λ/4;(C)λ/2n;(D)λ/4n
8.夫琅和费单缝衍射中,零级中央亮条纹的光强为I0,光波波长为λ,当缝两边到屏上的P 点的光程差为λ/4时,P点的光强约为
(A)I0/2;(B)I0/4;(C)2I0/5;(D)4I0/5
9.将折射率为n1=1.50的有机玻璃浸没在油中,油的折射率为n2=1.10,试问:全反射的临界角为
(A )50.110.1arcsin
; (B )50
.110
.1arccos ; (C )1.10/1.50; (D )1.50/1.10 10.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h 的透明介质片后,两光束光程差的改变量为
(A )2(n-1)h ; (B )2nh ; (C )nh ; (D )(n-1)h
三、作图题:(本大题1题,10分)用作图法求出物点S 的像点。
四、计算题(本大题共4题,共42分)
1.一个玻璃半球的曲率半径为R ,折射率为1.5,其平面的一面渡银,将高为h 的物体放在球面顶点前2R 处,求该玻璃半球所成像的位置及性质。
(10分)
•
S F H H ' F '
2.波长500nm λ=的单色平行光垂直投射到平面光栅上,已知光栅常数 3.0d m μ=,缝宽1.0b m μ=,光栅后会聚透镜的焦距1f m =,试求:1)单缝衍射中央明纹宽度。
2)在该宽度内有几个光栅衍射主极大。
3)总共可以看到多少条谱线。
4)若将垂直入射改为入射角030i =的斜入射,衍射光谱的最高级次和可看到的光谱线总数。
(12分)
3.在平面玻璃(n=1.5)片上滴上一滴油(n '=1.6),用波长λ=500 nm 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?(2)如果油滴中心最高厚度为650 nm,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?(10分)
4.在反射光中观察某单色光所形成的牛顿环。
其第2级亮环与第3级亮环间距为1mm ,求第11和12级亮环之间的距离。
(10分)
答案
一、填空题(本大题共9题,每题2分,共18分) 1.平面反射,物和像大小相等,相对于镜面对称,等。
2.向棱边移动,不变。
3.
b L λ2,b
L λ。
4.-R/2,-R/2n 。
5.3,6;9;12;….。
6.多,少。
7.像方焦点,
1f f
s s
'+='。
8.β=+1,γ =+1。
9.暗,半波损失。
二、选择题(本大题共10题,每题3分,共30分)
三、作图题(本大题1题,8分;入射光线2分,出射光线2分,像2分,虚实线错误2分)
四、计算题(本大题共5题,分别为8分、8分、8分、10分、10分,共44分)
1.解:cm S 201
=' (3分) cm S 202
=' (3分) 121==βββ (2分)
2.解:(1)mm b
f l 46.52='
=∆λ (3分)
(2)cm f n n n n f O H
171)
1(2=''
--'=' (3分)
mm b
n f l O H
1422=''=
∆λ (2分)
3.解:(1)0,2h λ
δ==
暗环 (2分)
(2), 4.162h
h n h λ∆=='∆ 4个亮环,
2500
46251.6
h nm ⨯⨯∆== (3分)
(3)条纹向中心移动,条纹数减少,间距增大 (3分)
4.解:1,2011
-=='βcm S (3分) 3,3022
=-='βcm S (3分) 1,33.0,67.633
-=-=-='ββcm S 倒立等大实像 (4分)
5.解:(1)
3=b
d
,0,±1,±2共5个主极大 (3分) (2)nm rad d j
D /1052.2cos 6-⨯==θ
rad 31026.1-⨯=∆θ
mm f 26.1=∆'θ (4分)
(3)λ2的第2级位置0.294 m ,
λ1的第3级位置0.463 m ,
不重叠,可以分辨 (3分)。