光学期末考试试卷(A)
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1 一、选择题
1、光波之所以产生光效应是光波中的 起作用。
A、电矢量 B、磁矢量 C、电矢量和磁矢量共同作用
D、基本单元光子组成的粒子流
2、用白光入射牛顿环装置,在折射光方向观察到
的干涉花样。
A、外紫内红的同心圆环,中心处为亮点
B、外紫内红的同心圆环,中心处为暗点
C、外红内紫的同心圆环,中心处为暗点
D、外红内紫的同心圆环,中心处为亮点
3、用白光入射牛顿环装置,在反射光方向观察到
的干涉花样。
A、外紫内红的同心圆环,中心处为亮点
B、外紫内红的同心圆环,中心处为暗点
C、外红内紫的同心圆环,中心处为暗点
D、外红内紫的同心圆环,中心处为亮点
4、当光从介质1入射到与介质2的分界面, 发生“半波损失”。
A、n1>n2,1i=0°、90°折射光线;
B、n1 C、n1>n2,1i=0°、90°反射光线; 2 D、n1 5、牛顿环实验是 干涉。 A、分振幅多光束 B、分振幅双光束 C、分波面多光束 D、分波面双光束 6、白光照射杨氏双缝得到的干涉图样为 。 A、中央为明条纹,两旁为内紫外红的彩色条纹 B、中央为明条纹,两旁为内红外紫的彩色条纹 C、中央为暗条纹,两旁为内紫外红的彩色条纹 D、中央为暗条纹,两旁为内红外紫的彩色条纹 7、在迈克耳逊干涉仪中,两平面镜镜面相互垂直时,所得条纹为 a ,且干涉图样为 b ,答案为 。 A、a、等倾干涉; b、同心圆环且外圆为低级 B、a、等映干涉; b、同心圆环且外圆为高级 C、a、等厚干涉; b、同心圆环且外圆为低级 D、a、等厚干涉; b、同心圆环且外圆为高级 8、杨氏干涉是 干涉。 A、分振幅双光束 B、分振幅多光束 C、分波面双光束 D、分波面多光束 二、填空题 1、从普通光源中获取相干光的二大方法: 和 。杨氏实验中相干关获取采用了 。 2、二束光产生相干的三个条件是 , 3 和 。 3、反射光发生半波损失的条件是:光从光 介质入射到光 介质,且是在 射或 射时发生的。 4、透镜表面常涂一层MgF2(N=1.38)增透膜以减少表面玻璃反射,设玻璃折射率为1.52,为使透镜在λ为550nm波长处反射最小,这层薄膜最小厚度为 nm。 三、作图题 1、作出N=5情况下多光束干涉的光强分布曲线I/I0(其中为相邻两相干光束间的相位差)。 四、计算题 1、一微波检测器安装在湖滨,高出水平面1m处,当一颗发射波长20cm的射电星体自地平面升起,检测器示出一系列讯号强度的极大与极小,问在第2个极大出现时,射电显体相对地平线的俯角为多少弧度。 4 2、如图两束相干平行光夹角为α,在垂直角平分线方向上放一屏幕,试证明当很小时(<5°),屏上干涉条纹间距为。 3、如图所示,以λ=6000A黄光照射d=0.2mm双缝,透镜的f′=1.0m,(1)在图中画出从S1,S2到屏幕上P的两光的光路,并求这两光的光程差;(2)幕上条纹间距? 5 4、平面玻璃(n=1.5)片上滴一滴油(n=1.20)用λ为600nm的光垂直照射,观察反射光的干涉图样。(1)问油滴外圆最薄处区域是亮,是暗?(2)油滴中心最高点厚度为1200nm,问能看到几个亮纹,最内一个亮环所在处油层厚度是多少?(3)当油滴发生扩大时,干涉图样如何变化? 5、波长λ=500nm的单色平行光射在间距0.4mm的双狭缝上。通过其中一个缝的能量为另一个能量的3倍,在离狭缝100cm处的光屏上形成干涉花样。求干涉条纹间距及条纹可见度。若所用光源的单色性与上述波长有Δλ=0.125nm的差距,求第20级明纹的宽度。 6、用单色光观察牛顿环,测得某一亮环直径为3mm,在它外面第5个亮环的直径为4.6cm,若所用的平凸透镜的曲率半径R=1.03m,假设无额外程差,试写出亮环半径的表达式并求出单色光的波长。 6 7、图中S1和S2是由同一光源激发的两个点状、同相的光波,相距4m,且光波的强度相等,设其波长为1m,当一检波器沿Ox方向由S1向又移动,问发现几个讯号最强点?这些点距S1多远? 8、在迈克耳逊干涉仪的一个光路中放入20cm的玻璃管,中间充以1个大气压的氧气,以λ=500nm照射,某将氧气抽气,观察到条纹移动200条,试求氧气的折射率。