物理光学各章典型习题及部分习题解答2
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高考物理光学知识点之物理光学单元汇编附答案(2)一、选择题1.如图所示的双缝干涉实验装置中,当使用波长为6×10﹣7m的橙光做实验时,光屏中心点P点及其上方的P1点形成两条相邻的亮纹;若换用波长为4×10﹣7m的紫光重复上述实验,在P和P1点形成的亮、暗纹情况是()A.P和P1都是亮纹B.P是亮纹,P1是暗纹C.P是暗纹,P1是亮纹D.P和P1都是暗纹2.如图为LC振荡电路在某时刻的示意图,则A.若磁场正在减弱,则电容器上极板带正电B.若磁场正在增强,则电容器上极板带正电C.若电容器上极板带负电,则电容器正在充电D.若电容器上极板带负电,则自感电动势正在阻碍电流减小3.如图所示是双缝干涉实验,使用波长为600 nm的橙色光照射时,在光屏上的P0点和P0点上方的P1点恰好形成两列相邻..的亮条纹;若用波长为400 nm的紫光重复上述实验,则P0点和P1点形成的明暗条纹情况是A.P0点和P1点都是亮条纹B.P0点是亮条纹,P1点是暗条纹C.橙光的相邻亮条纹间距小于紫光的相邻亮条纹间距D.若分别用上述两种光通过同一装置做单缝衍射实验,紫光的衍射现象更明显4.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5.关于电磁场和电磁波,下列说法正确的是()A.在电场的周围,一定存在着由它激发的磁场B.变化的磁场在周围空间一定能形成电磁波C.赫兹通过实验证实了电磁波的存在D.无线电波的波长小于可见光的波长6.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7.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8.下列应用没有利用电磁波技术的是A.无线电广播 B.移动电话 C.雷达 D.白炽灯9.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10.下列关于电磁波的说法正确的是________.A.电磁波不能产生衍射现象B.电磁波和机械波都只能在介质中传播C.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D.光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同11.如图所示,一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光.比较a、b、c三束光,可知A.当它们在真空中传播时,c光的波长最大B.当它们在玻璃中传播时,c光的速度最大C.若它们都从玻璃射向空气,c光发生全反射的临界角最小D.对同一双缝干涉装置,a光干涉条纹之间的距离最小12.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 b13.下列几种说法中,正确的是()A.红外线、可见光、紫外线、γ射线,是按波长由长到短排列B.紫外线是一种紫色的可见光C.均匀变化的电场可产生均匀变化的磁场D.光的干涉、衍射现象说明光波是横波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。
一、光的直线传播、光速练习题一、选择题1.下列说法中正确的是(CD)A.光总是沿直线传播B.光在同一种介质中总是沿直线传播C.光在同一种均匀介质中总是沿直线传播D.小孔成像是光沿直线传播形成的2.下列关于光线的说法正确的是(BD)A.光源能射出无数条光线B.光线实际上是不存在的C.光线就是很细的光束D.光线是用来表示光传播方向的直线3.一工棚的油毡屋顶上有一个小孔,太阳光通过它后落在地面上形成一个圆形光斑,这一现象表明(BCD)A.小孔的形状一定是圆的B.太阳的形状是圆的C.地面上的光斑是太阳的像D.光是沿直线传播的4.如果一个小发光体发出两条光线,根据这两条光线反向延长线的交点,可以确定(B)A.发光体的体积B.发光体的位置C.发光体的大小D.发光体的面积5.无影灯是由多个大面积光源组合而成的,下列关于照明效果的说法中正确的是(C)A.无影灯没有影子B.无影灯有本影C.无影灯没有本影D.无影灯没有半影不透明体遮住光源时,如果光源是比较大的发光体,所产生的影子就有两部分,完全暗的部分叫本影,半明半暗的部分叫半影6.太阳光垂直照射到一很小的正方形小孔上,则在地面上产生光点的形状是(A)A.圆形的B.正方形的C.不规则的D.成条形的7.下列关于光的说法中,正确的是(D)A.光总是沿直线传播的B.光的传播速度是3×108m/sC.萤火虫不是光源D.以上说法均不对8.如图1为发生月食时,太阳照射光线的示意图,当月球进入图中的哪个区域时,在地球上处于夜晚地区的观察者可看到月食(AD)A.全部进入区域ⅠB.全部进入区域Ⅱ或ⅣC.全部进入区域ⅢD.部分进入区域Ⅰ二、填空题9.在射击时,瞄准的要领是“三点一线”,这是利用____的原理,光在____中传播的速度最大.排纵队时,如果看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人,队就排直了,这可以用____来解释.10.身高1.6m的人以1m/s的速度沿直线向路灯下走去,在某一时刻,人影长1.8m,经2s,影长变为1.3m,这盏路灯的高度应是__8或2.63_m。
光学原⼦物理习题解答光学习题答案第⼀章:光的⼲涉 1、在杨⽒双缝实验中,设两缝之间的距离为0.2mm ,在距双缝1m 远的屏上观察⼲涉条纹,若⼊射光是波长为400nm ⾄760nm 的⽩光,问屏上离零级明纹20mm 处,哪些波长的光最⼤限度地加强?解:已知:0.2d mm =, 1D m =, 20l mm =依公式:五种波长的光在所给观察点最⼤限度地加强。
2、在图⽰的双缝⼲涉实验中,若⽤薄玻璃⽚(折射率1 1.4n =)覆盖缝S 1 ,⽤同样厚度的玻璃⽚(但折射率2 1.7n =)覆盖缝S 2 ,将使屏上原来未放玻璃时的中央明条纹所在处O 变为第五级明纹,设单⾊波长480nm λ=,求玻璃⽚的厚度d (可认为光线垂直穿过玻璃⽚)34104000104009444.485007571.46666.7dl k Ddk l mm nmDk nm k nm k nm k nm k nmδλλλλλλλ-==∴==?===========11111故:od屏 O解:原来,210r r δ=-= 覆盖玻璃后,221121821()()5()558.010r n d d r n d d n n d d mn n δλλλ-=+--+-=∴-===?- 3、在双缝⼲涉实验中,单⾊光源S 0到两缝S 1和S 2的距离分别为12l l 和,并且123l l λ=-,λ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,求:(1)零级明纹到屏幕中央O 点的距离。
(2)相邻明条纹的距离。
解:(1)如图,设0p 为零级明纹中⼼,则:21022112112021()()03()/3/r r d p o D l r l r r r l l p o D r r d D dλλ-≈+-+=∴-=-==-=(2)在屏上距0点为x 处,光程差 /3dx D δλ≈- 明纹条件 (1,2,3)k k δλ=± = (3)/kx k D d λλ=±+在此处令K=0,即为(1)的结果,相邻明条纹间距1/k k x x x D d λ+?=-=4、⽩光垂直照射到空⽓中⼀厚度为43.810e nm =?的肥皂泡上,肥皂膜的折射率 1.33n =,在可见光范围内44(4.0107.610)?-,那些波长的光在反射中增强?解:若光在反射中增强,则其波长应满⾜条件12(1,2,)2ne k k λλ+= =即 4/(21)ne k λ=- 在可见光范围内,有42424/(21) 6.7391034/(21) 4.40310k ne k nm k ne k nmλλ3= =-=?= =-=?5、单⾊光垂直照射在厚度均匀的薄油膜上(n=1.3),油膜覆盖在玻璃板上(n=1.5),若单⾊光的波长可有光源连续可调,并观察到500nm 与700nm 这两个波长的单⾊光在反射中消失,求油膜的最⼩厚度?解:有题意有:2(1/2)(1/2)2(1/2)500(1/2)700nd k k d nk k λλ=++∴='∴+=+min min 5/277/23,2(31/2)5006732 1.3k k k k d nm'+=+'∴==+∴==?即 56、两块平板玻璃,⼀端接触,另⼀端⽤纸⽚隔开,形成空⽓劈尖,⽤波长为λ的单⾊光垂直照射,观察透射光的⼲涉条纹。
物理光学部分练习题一、选择题1. 设线数N 1=600的光栅其零级主极大强度为I 1,在其它条件相同时,N 2=1200的光栅其零级主极大强度为I 2,则I 2/I 1为( )a. 1/4b. 1/2c. 1d. 2e. 42. 以直径为D 的圆孔作为衍射受限系统的出瞳,在相干光照明时其截止频率为1ρ,而用非相干光照明时其截止频率为2ρ,则2ρ/1ρ为a. 1/4b. 1/2c. 1d. 2e. 43. 在牛顿环装置中,若用平行光垂直照明,则当透镜与平板间距拉大时,条纹将( )a. 向外扩张b. 向中心收缩c. 不受影响4. 为了检验自然光、圆偏振光、部分偏振光(圆偏振光+自然光),则在检偏器前插入一块1/4波片。
当旋转检偏器一周,看到光强为两亮两黑,则为( )a. 自然光b. 圆偏振光c. 部分偏振光5. 一束平行光从空气垂直通过两块紧密胶合,折射率均为n = 1.5的平板玻璃,则在不计吸收的情况下透过玻璃的能量为入射光的( )a. 0.92b. 0.85c. 0.96d. 0.96166. 一束自然光通过1/4波片,一般为( )a. 线偏振光b. 圆偏振光c. 椭圆偏振光d.自然光7. 相同半径的一个圆盘和一个圆孔的夫琅和费衍射图样( )a. 强度分布完全相反b. 强度分布完全相同c. 除衍射图样中心处外,强度分布相同8. 有二个斜面相对、间隔为半波长的相同等腰直角棱镜(图1),一束光垂直入射到棱镜I 的直角面上,则( )a. 棱镜II 中完全没有光波透过b. 棱镜II 中有部分光波透过9. 用标准平板来检验受检平板的表面平整度,方法如图2,我们看到标准平板与受检平板形成的空气楔的干涉条纹如图3,那么受检平板表面的中间纹路是( )a. 凹的b. 凸的10.镀于玻璃表面的单层增透膜,为了使增透效果好,膜层材料的折射率应该( )a. 大于玻璃折射率b. 等于玻璃折射率c. 介于玻璃折射率与空气折射率之间d. 等于空气折射率e. 小于空气折射率图1 受检平板 图2图3二、 一平面电磁波,其在均匀介质中传播时电场强度可表示为:]10)10653(exp[)53(),,,(68⨯⨯-+++-=t z y x i z y x E t z y x E x V/m ,其中z y x ,,分别是直角坐标系的三个单位坐标方向矢量,x ,y ,z 为坐标变量,t 为时间变量。