光学试卷及答案
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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> Ve ,n0
B.正晶体,V0> Ve, n0.> n e
C.负晶体,V0< Ve n.0> n e
D.正晶体,V0< Ve, n0> 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 mm
2. 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 ②
3. 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 mm
4. 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 mm
5. 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 mm
6. 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 ⑥
7. 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 ⑦
8. 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I0变为
⑧
9. 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
⑨
10. 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)
Q
P F1 H1’ H1 F1’ F2’ H2 H2’ F2
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n3=1.50和n4=1.75. 平凸透镜 n1
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 n3 n4
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rj=4毫米, j+5级亮条纹的半径rj+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ne=1.6584, no=1.4864.
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=0
B.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 ①
２． 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 nm
３． 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 ③
４． 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 ⑤ ６． 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 um
７． 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2.131410cm2/V2。若以频率为107HZ,峰值电压为6000V的高频电压加在克尔盒的极板上,则当波长为546nm的线偏振光通过克尔盒时,每秒钟遮断次数为 ⑦
８． 强激光束经一直径为2mm的光阑后射向月球,若再加一个“10”的望远镜扩束装置后再射向月球,则两种情况下射在月球上的光斑直径,后者 ⑧ 前者(填大于,小于,等于)
９． 某种玻璃对不同波长的折射率在波长为400nm时，折射率为1.63； 波长为500nm时，折射率为1.58,若柯西公式的近视形式 n=a+b/λ2 适用,则此种玻璃在600nm时的色散率dn/dλ为
