北京工业大学晶体光学试卷

北京工业大学工学硕士学位论文摘要磷酸钛氧钾（ＫＴｉＯＰ０４或ＫＴＰ）晶体是一种性能优良的非线性光学晶体材料，但由于其ｃ向电导率较高的缘故，限制了它在电光方面的应用。

本文首先阐述了导致高温溶液法生长的ＫＴＰ晶体ｃ向电导率较高的形成机理，提出采用掺入特定元素的离子来降低ＫＴＰ晶体ｃ向电导率的方案。

研究了生长高光学质量、低电导率ＫＴＰ晶体的工艺过程，指出晶体生长炉温度场的均匀性、控温精度、籽晶的质量和定向以及降温速度的快慢对晶体的光学质量有着重要的影响。

在晶体生长炉温场均匀性高于２．５。

ｃ、控温精度高于Ｏ．２。

ｃ、降温速度为０．２。

Ｃ～２。

Ｃ的条件下，采用浸没籽晶缓慢降温法生长出宏观无明显缺陷的掺质ＫＴＰ晶体。

本文讨论了ＫＴＰ晶体生长的驱动力和生长机制，研究了掺质对ＫＴＰ晶体生长习性的影响，并对其形貌进行了描述和理论上的解释。

发现分别掺Ｒｂ＋、Ｃｓ＋离子的ＫＴＰ晶体生长习性发生很大改变，晶体ａ向生长速度极其缓慢，ａ向尺寸增加不大，晶体外形成片状，而掺Ｇａ”离子的ＫＴＰ晶体ａ向生长速度增大，ａ向尺寸变厚。

同时也分析了ＫＴＰ晶体生长过程中容易出现的缺陷一包裹体产生的原因，指出晶体表面过饱和度分布不均匀是出现包裹体的根本原因，并提出了生长高光学质量ＫＴＰ晶体应采取的一些措施。

在直流和交流电场条件下分别测定了所生长的纯ＫＴＰ晶体和掺质ＫＴＰ晶体ａ、ｂ、ｃ三个方向的电导率，测试结果表明掺加Ｒｂ＋、ＣＳ＋、Ｇａ３＋等离子均能够降低ＫＴＰ晶体电导率，降低幅度约为一到二个数量级。

同时分别对掺质ＫＴＰ晶体的掺质分配系数、晶胞参数、紫外．可见透过光谱进行了测试与计算，发现掺质没明显改变晶体结构，对紫外一可见透过光谱的影响也很微弱。

关键词电导率；掺质ＫＴＰ晶体；晶体生长；晶体性能北索工业大学工学硕士学位论文一一一一Ａｂｓｔｒａｃｔｐｏｔａｓｓｉ黼ｌｔｉｔ姐ｙｉｐｈｏｓｐｈａｔｅ（｝弼ＯＰ０４ｏｒＫＴＰ）ｃｒｙｓｔａｌｉｓａｓｕｐ颤甜ｎｏｎｌｉｎｅａｒｏｐｔｉｃａｌｍａｔｅｒｉａｌ．ＢｕｔｉｔｓｈｉｇｈｃｏｎｄｕｃｔｉＶｉｔｙａｌｏｎｇｃｄｉｒｅｃｔｉｏｎ｝ｉｍ羝｝括ａｐｐｌｉｃ鑫ｔｉｏｎｓｉｎｅｌｅｃｎＤ—Ｏｐｔｉｃａｌａｒｅａｓ，Ｉｎ搬ｉｓｔｈｅｓｉｓ，ｔｈｅｆｎ８ｃｈａｎｉｓｍｏｆ融曲ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙａｌｏｎｇｃｄｉｒｅｃｔｉｏｎｉｎＫ．ｒＰｅｒ），ｓｔａｌｇｒｏｗｎｂｙＨｉｇｈＴｅｍｐ。

为矢量场。

为标量场，，其中）（）（，）（）的定义证明：（和旋度、利用散度A A ⨯∇+A ⨯∇=A ⨯∇A ⋅∇+A ⋅∇=A ⋅∇⨯∇⋅∇ϕϕϕϕϕϕϕ213证明：AA A z A y A x z A y A x A A z A y A x A zy x z y x z y x ⋅∇+∇⋅=∂∂+∂∂+∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=∂∂+∂∂+∂∂=⋅∇ϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕ)()()()( ⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂A ∂-∂A ∂+⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂A ∂-∂A ∂+⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂A ∂-∂A ∂=A A A ∂∂∂∂∂∂=A ⨯∇y x z x z y z yx z y x z y x x y z x y z zyx)()(ˆ)()(ˆ)()(ˆˆˆˆ)(ϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕA ⨯∇+A ⨯∇=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂A -∂∂A +⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂A -∂∂A +⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂A -∂∂A +⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂A ∂-∂A ∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂A ∂-∂A ∂+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂A ∂-∂A ∂= ϕϕϕϕϕϕϕϕϕy x z x z y z y x y x z x z y z y x x y z x y z x y z x y z ˆˆˆˆˆˆ7、推导单色平面波D （0=z D ）端点在y x -平面上的运动轨迹方程：δδ222s i n c o s 2=-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛y x y x y y x x D D A A A D A D 。

解：已知用实函数表示时，单色平面波D分量可写成（0=z D ）)c o s (),()c o s (),(00y y y x x x wt kz A t z D wt kz A t z D ϕϕ+-=+-=令01x kz ϕδ+= 02y kz ϕδ+= 则有)cos(),()cos(),(21wt A t z D wt A t z D y y x x -=-=δδ即wtwt wt A D wt wt wt A D yy x xsin sin cos cos )cos(sin sin cos cos )cos(222111δδδδδδ+=-=+=-=通过构造得以下两式)sin(cos sin sin 1212δδδδ-=-wt A D A D y y x x① )sin(sin cos cos 1212δδδδ-=-wt A D A D y y x x② ①式平方得)(sin cos sin sin sin 2sin 122212221222δδδδδδ-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛wt A D A D A D A D y y y y x x x x ③ ②式平方得)(sin sin cos cos cos 2cos 212212221222δδδδδδ-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛wt A D A D A D A D y y y y x x x x ④ ③+④得：等式左边为：22221212cos 2)cos cos sin (sin 2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛y y y x y x x x y y y y x x x x A D D D A A A D A D A D A D A D δδδδδ 等式右边为：)(sin sin )(sin cos 21221222δδδδ-+-wt wt=wt wt wt 212222212122212cos sin cos cos sin sin cos cos 2cos sin cos δδδδδδδδ+- wt wt wt 212222212122212sin cos sin sin sin sin cos cos 2sin cos sin δδδδδδδδ+-+ =122221212212sin cos sin sin cos cos 2sin cos δδδδδδδδ+- =21221)sin cos sin (cos δδδδ- =)(sin 212δδ- =δ2sin可得δδ222sin cos 2=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛y y y x y x x x A D D D A A A D （式中21δδδ-=）8、已知一单色平面波的⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=j j D 3131 ， ①求⊥D ，使⊥D与D 正交且光强相等； ②证明⊥D与D 旋向相反； ③求D 和⊥D的归化形式D ˆ和⊥D ˆ； ④将偏振态⎥⎦⎤⎢⎣⎡=75'D 分解成D ˆ和⊥D ˆ。

绝密★启用前2020年高考化学二轮复习对点集训-晶体结构和性质试卷满分100分一、单选题（共10题，30分）1.如图为冰晶体的结构模型，大球代表O原子，小球代表H原子．下列有关说法正确的是（）A．冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成四面体B．冰晶体具有空间网状结构，是原子晶体C．水分子间通过H﹣O键形成冰晶体D．冰晶体熔化时，水分子之间的空隙增大2.下列叙述正确的是A．金属与盐溶液的反应都是置换反应B．阴离子都只有还原性C．与强酸、强碱都反应的物质只有两性氧化物或两性氢氧化物D．分子晶体中都存在范德华力，可能不存在共价键3.六氟化硫分子为正八面体构型(分子结构如图)，难溶于水，在高温下仍有良好的绝缘性，在电器工业方面具有广泛用途。

下列推测正确的是()A．SF6各原子均达8电子稳定结构B．SF6易燃烧生成SO2C．SF6分子是含有极性键的非极性分子D．SF6是原子晶体4.金属的下列性质中，不能用金属的电子气理论加以解释的是()A．易导电B．易导热C．易腐蚀D．有延展性5.下面的排序不正确的是()A．晶体熔点由低到高：F2<Cl2<Br2<I2B．熔点由高到低：Na>Mg>AlC．硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅D．晶格能由大到小：MgO>CaO>NaF> NaCl6.氯化铯晶胞(晶体重复的结构单元)如图甲所示，该晶体中Cs＋与Cl－的个数比为1∶1，化学式为CsCl。

若某晶体晶胞结构如图乙所示，其中含有A，B，C三种元素的粒子，则该晶体中的A，B，C的粒子个数比为()A．8∶6∶1B．4∶3∶1C．1∶6∶1D．1∶3∶17.下列各组物质的沸点，按由低到高顺序排列的是()A．NH3、CH4、NaCl、NaB．H2O、H2S、MgSO4、SO2C．CH4、H2O、NaCl、SiO2D．Li、Na、K、Rb、Cs8.下列物质呈固态时，一定属于分子晶体的是（）A．非金属单质B．非金属氧化物C．含氧酸D．金属氧化物9.下列有关金属键的叙述错误的是()A．金属键没有饱和性和方向性B．金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用C．金属键中的电子属于整块金属D．金属的物理性质和金属固体的形成都与金属键有关10.下列推论正确的A．SiH4的沸点高于CH4，可推测PH3的沸点高于NH3-B．NH4+为正四面体结构，可推测出PH4+也为正四面体结构C．CO2晶体是分子晶体，可推测SiO2晶体也是分子晶体D．C2H6是碳链为直线型的非极性分子，可推测C3H8也是碳链为直线型的非极性分子二、双选题（共4题，20分）11.(多选)下列物质中，属于晶体的是()A．玻璃B．水晶C．冰D．橡胶12.（多选）二氧化硅晶体是空间网状结构，如图所示。

(第1题图)(第2题图)(第4题图)(第8题图)(第11题图)北京化工大学攻读硕士学位研究生入学考试物理综合样题（满分150分）一、填空题（每小题5分，共70分）1. 如图所示，在电荷体密度为ρ的均匀带电球体中，存在一个球形空腔，如果将带电体球心O指向球形空腔球心O'的矢量用a表示，则球形空腔中任意点的电场强度为__________。

2. 如图半径为R1的导体球，带电量为q，球外有一个内外半径分别为R2和R3的同心导体球壳，球壳上带有电量Q，则导体球的电势为__________，球壳的电势为__________。

3. 有一长为20cm，直径为1cm的螺线管，它上面均匀绕有1000匝线圈，通以10A的电流，现将它放入B = 0.2T的均匀磁场中，则螺线管受到的最大作用力为__________，螺线管受到的最大力矩值为__________。

4. 半径为R的带电薄圆盘的电荷面密度为σ, 并以角速度ω绕通过盘心垂直于盘面的轴转动，则圆盘中心的磁感强度为__________。

5. 如图所示，一长直导线通有电流I =0.5A,在与其相距d =5.0cm处，放有一长为l=4.0cm,宽为b=2.0cm的矩形线圈，线圈共1000匝，以速度v =3.0m/s沿垂直于长导线方向向右运动，则线圈中的动生电动势的大小为__________。

6. 置于空气中的半径为R的孤立导体球的电容大小为__________。

7. 有两个大小不相同的金属球，大球直径是小球的两倍，大球带电，小球不带电，两者相距很远。

今用细长导线将两者相连，在忽略导线的影响下，则大球与小球的带电之比为____________。

8. 一平板电容器，充电后与电源保持联结，然后使两极间充满相对介电常量为ε的电介质，这时两极板上的电荷是原来的__________倍，电场能量是原来的r__________倍。

9. 写出由随时间变化的磁场激发电场的数学表达式：__________________________。

山东理工大学《结晶学》模拟试卷答案单项选择(答案填在括号内；每题2分，共20分)共4页第1页山东理工大学《结晶学》试卷答案共4页第2页四、填空（每空0.5分。

共15分）：1、晶体的基本性质包括（自范性）、（均一性）、（对称性）、（异向性）、（定熔性）、（稳定性）。

2、mm2、m3m、42m、3m、2/m、422、3m依次为对称型（L22P）、（3L44L36L29PC）（L j42L22P）、（L33P）、（L2PC）、（L44L2）、（L33L23PC）的国际符号。

五、综合题（共35分）1、某种单形的对称要素和单形各晶面的极射赤平投影如图所示。

（6分）（1）该单形的对称型及国际符号（2分）对称型：L44P；国际符号：4mm（2）单形名称及单形符号（2分）单形名称：四方单锥；单形符号：｛hhl｝或｛h01｝000在单位平行六面体中绘出（111）、（020）面网以及［101］、［110］行列。

（4分）3、下列单形符号在不同晶系或晶族中各代表什么单形（各列举2例）？（5分）①｛100｝等轴晶系：立方体；四方晶系：四方柱②｛110｝：等轴晶系：菱形十二面体；四方晶系：四方柱③｛111｝：等轴晶系：四面体、八面体④｛1010｝：三方、六方晶系：三方柱、六方柱、⑤｛ho h l｝：三方、六方晶系：三方单锥、三方双锥、六方单锥、六方双锥、菱面体一、填空题（每空0.5分，共10分）1•晶体的对称不仅体现在上，同时也体现在上。

2._________________________________ 中级晶族中，L2与高次轴的关系为。

3.__________________________________________ 下面的对称型国际符号对应晶系分别为：23为晶系，32为晶系，mm2为晶系，6mm为晶系。

4•金刚石晶体的空间群国际符号为Fd3m，其中F表示，d表示，根据其空间群符号可知金刚石属于晶系，其宏观对称型的全面符号为。

北京工业大学物理化学试题之一一、选择题(每题 2分，共 50分,将唯一的答案填进括号内) ( b )1. 下列公式中只适用于理想气体的是 1. BA. ΔU=Q VB. W=nRTln(p 2/p 1)C. ΔU=C dTT2TV,m1D. ΔH=ΔU+p ΔV( c )2. ΔH 是体系的什么 2. CA. 反应热B. 吸收的热量C. 焓的变化D. 生成热( )3. 2000K 时反应 CO(g)+1/2O 2(g)=CO 2(g)的 K p 为 6.443,则在同温度下反应为2CO 2(g)=2CO(g)+O 2(g)的 K p 应为 3. CA. 1/6.443B. (6.443)2D. 1/(6.443)1/2C. (1/6.443)1/2() 4. 固态的 NH 4HS 放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分数、相数及自由度分别是 4. CA. 1，1，1，2B. 1，1，3，0C. 3，1，2，1D. 3，2，2，2(c) 5. 下列各量称做化学势的是5.DA.( ni)S,V,njiB.p n(i)T,V,n j iC.(n i)T,p,njiD.U ( ni) S,V,nji( ) 6. A 和 B 能形成理想溶液。

已知在 100℃时纯液体 A 的饱和蒸汽压为 133.3kPa, 纯液体 B 的饱和蒸汽压为 66.7 kPa, 当 A 和 B 的二元溶液中 A 的摩尔分数为 0.5 时，与溶液平衡 的蒸气中 A 的摩尔分数是 6.CA. 1B. 0.75C. 0.667D. 0.5() 7. 理想气体的真空自由膨胀，哪个函数不变？A. ΔS=0B. V=0C. ΔG=0D. ΔH=0 7. D( ) 8. A 、B 两组分的气液平衡 T-x 图上，有一最低恒沸点，恒沸物组成为 x A =0.7。

现有一组成为 x A =0.5 的 AB 液体混合物，将其精馏可得到A. 纯 A 和恒沸混合物B. 纯 B 和恒沸混合物C. 只得恒沸混合物D. 得纯 A 和纯 B 8. B () 9. 实验测得浓度为 0.200mol ·d m -3 的 HAc 溶液的电导率为 0.07138S ·m -1，该溶液的摩尔电导率Λm(HAc)为9.BA. 0.3569S·m2·m ol-1B. 0.0003569S·m2·m ol-1C. 356.9S·m2·m ol-1D.0.01428S·m2·mol-1( ) 10. 表面活性物质溶于水时，关于溶液的表面张力和溶液表面的描述正确的是10.D A. 表面张力升高，正吸附 B. 表面张力降低，正吸附C. 表面张力升高，负吸附D. 表面张力显著降低，正吸附( ) 11. 一体积的氢气在 0℃，101.3kPa 下等温膨胀至原来体积的 3 倍，其内能变化是多少？(设氢气是理想气体)11.BA. 0.4JB. 0C.6JD.0.04J( ) 12. 已知反应 CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)的ΔH，下列说法中何者不正确A. ΔH是CO2(g)的生成热B. ΔH是CO(g)的燃烧热C. ΔH是负值D. ΔH 与反应ΔU 的数值不等12.A( ) 13. 对于 0.002mol/kg 的 Na2SO4 溶液，其平均质量摩尔浓度m±=0.219 是A. 3.175×10-3B. 2.828×10-3C. 1.789×10-4D. 4×10-3 13.A( ) 14. 对弯曲液面所产生的附加压力 14.BA. 一定等于零B. 一定不等于零C. 一定大于零D. 一定小于零( ) 15. 已知下列反应的平衡常数：15.AH2(g) + S(s) = H2S(g) K1S(s) + O2(g) = SO2(g) K2则反应 H2S(g) + O2(g)= H2(g) + SO2(g) 的平衡常数为A. K2/K1B. K1—K2C. K1×K2D. K1/K2( ) 16. 对于 N2 和 H2 混合气体的绝热可逆压缩(没有生产 NH3)，则16.CA. ΔU=0B. ΔH=0C. ΔS=0D. ΔG=0( ) 17. 温度升高溶胶的稳定性 17.BA. 增加B. 下降C. 不变D. 先增加后下降( ) 18. 101℃时，水在多大外压下沸腾？18. CA. 101.3kPaB. 1013kPaC. 略高于 101.3kPaD. 略低于 101.3kPa( ) 19. 在 HAc 电离常数测定实验中，直接测定的物理量是不同浓度的 HAc 溶液的A. 电导率B. 电阻C. 摩尔电导D. 电离度19. B( ) 20. 定温下气相反应 K p 有什么特点？20. AA. 恒为常数B. 恒等于 K cC. 随压力而变D. 与体积有关( ) 21. 某化学反应其反应物消耗 8/7 所需的时间是它消耗掉 4/3 所需的时间的 1.5 倍，则反应的级数为21.BA. 零级反应B. 一级反应C. 二级反应D. 三级反应( ) 22. 在一定量 AgI 溶胶中加入下列不同电解质溶液，则使溶胶在一定时间内完全聚沉所需电解质的量最少的是22. BA. La(NO3)3B. Mg(NO3)2C. NaNO3D. KNO3( a ) 23. 接触角可确定固体某种性质，若亲液固体表面能被液体润湿，其相应的接触角是23. CA. 0B.90C.90 D. 为任意角( ) 24. 混合等体积0.08mol·dm3 KI和0.1mol·dm3 AgNO3溶液得到一溶胶体系，在该体系中分别加入下述三个电解质：(1) MgSO4, (2) CaCl2, (3) Na2SO4, 则其聚沉能力的大小为A. (1)>(2)>(3)B. (2)>(1)>(3)C. (3)>(1)>(2)D. (3)>(2)>(1)( ) 25. 298K 时反应 Zn+Fe2+=Zn2++Fe 的 E0 为 0.323V，则其平衡常数为A. 2.89×105B. 8.34×1010C. 5.53×104D. 2.35×102一、二、计算题：(共 50 分)1．(10 分) A(熔点 651℃)和 B(熔点 419℃)的相图具有一个低共熔点，为 368℃(42% A,质量百分数，下同)。

选修3-4光学测试题说明：本试卷分为第I 、 n 卷两部分，请将第I 卷选择题的答案填入题后括号内， 第n卷可在各题后直接作答•共100分，考试时间90分钟.第I 卷（选择题共40分）一、本题共10小题，每小题4分，共40分•在每小题给出的四个选项中，只有一个选 项是符合题目要求的，请把它填在括号内•1•夏日的白天，在大树下乘凉时，经常发现在树阴中间有许多圆形亮斑 •关于其原因下列说 法正确的是A. 大树的缝隙是圆的，所以地面上有许多圆斑B. 是很多树叶将太阳光反射到地面形成的圆斑C. 这是经很多不规则的树叶缝隙所形成的太阳的像D. 这是太阳光经树叶缝隙衍射形成的2•对于某单色光，玻璃的折射率比水大，则此单色光在玻璃中传播时3•下列关于偏振光的说法中正确的是 A. 自然光就是偏振光B. 沿着一个特定方向传播的光叫偏振光C. 沿着一个特定方向振动的光叫偏振光 D ・单色光就是偏振光4. 为了减少光学元件的反射损失，可在光学元件表面镀上一层增透膜，利用薄膜的干涉相 消来减少反射光•如果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为 n ，厚度为d ，它使绿光在垂直入射 时反射光完全抵消，那么绿光在真空中的波长 入°为ndB ・——4D. 4 nd■BA. 其速度比在水中大 ，其波长比在水中长B. 其速度比在水中大C. 其速度比在水中小D. 其速度比在水中小 ，其波长比在水中短 ，其波长比在水中短 dA ・—45.—束光线从折射率为 图中正确的是1.5的玻璃内射向空气 ，在界面上的入射角为 45° .下面四个光路玻璃・■6•关于双缝干涉实验，若用白光作光源照射双缝，以下说法不正确的是 A. 屏上会出现彩色干涉条纹，因为白光是由波长不同的各种颜色的光组成的B. 当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时 ，屏上将出现宽度不同、中间是白色条纹的 彩色衍射条纹C. 将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时D. 将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时从棱镜的AC 面射出后的情况是A. 两束光一定相交B. 两束光仍然平行C. 两束光的反向延长线相交D. 条件不足，无法确定8•红、黄、绿三种单色光以相同的入射角到达某介质和空气的界面时 反射，则A. 绿光一定能发生全反射B. 红光一定能发生全反射C. 三种单色光相比，红光在介质中的传播速率最小D. 红光在介质中的波长比它在空气中的波长长9•如图所示，将半圆形玻璃砖放在竖直面内，它左方有较大的光屏 P ，线光源S 可沿玻璃砖圆弧移动，它发出的光束总是射向圆心 0•若S 从图中A 向B 处移动，在P 上先看到七色光带以后各色光陆续消失•则此七色光带从下到上的排列顺序以及最早消失的光是A. 红光-紫光，红光B. 紫光-红光，红光C. 红光-紫光，紫光D. 紫光-红光，紫光10.在用插针法测定玻璃折射率的实验中 ，学生的实验方法和步骤完全正确，但测后发现玻璃砖的两个光学面不平行，则A. 入射光线与出射光线一定不平行B. 入射光线与出射光线一定不平行C. 入射光线与出射光线一定不平行，屏上有亮光，但一定不是干涉条纹 ，屏上无亮光 7•细红光束和细蓝光束垂直于 AB 面进入楔形棱镜 ，并能从AC 面射出，如图所示•这两束光，若黄光恰好发生全，测量值偏大 ，测量值偏小 ，测量值仍然正蓝光 红光AB CBAD. 入射光线与出射光线可能平行，测量值仍然正确第n卷（非选择题共60分）二、本题共5小题，每小题5分，共25分•把答案填在题中的横线上•11.1801年英国物理学家托马斯・杨在实验室里成功地观察到了光的干涉现象•他用单色光照射屏上的一个小孔，是为了获得_________ ；由小孔射出来的光再射到两个小孔上，是为了获得____________________________________________________________ .12.夏天,太阳光把地面晒得发热是因为太阳光中的___________ 显著；经常在矿井下劳动的工人、软骨病人要经常晒晒太阳是因为太阳光中的___________ 能促进生理作用、保障身体健康•为真空中的________14. 一单色光射入一折射率为.2的玻璃圆球，当入射角为0时，发现恰可在球外三个不同方向上看到折射出的光线，如图所示•则角0为_______ .15. 在双缝干涉实验中，屏上一点P到双缝的路程差是2.6X 10-6 m•若P点恰是暗纹，且和中央之间还有一条亮纹，则光的波长是________ m.三、本题共3小题，共35分•解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分•有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位16. （10分）在双缝干涉实验中，用氦氖激光器作光源，其发出的红光频率为4.74 X 1014 Hz, 从双缝射出的光的振动情况完全相同，它们到达光屏上某点的路程差为2531.6 nm.那么该点将出现怎样的干涉图样？17. （12分）如图所示，横截面是直角三角形ABC的三棱镜对红光的折射率为n i,对紫光的折射率为n2.一束很细的白光由棱镜的一个侧面AB垂直射入,从另一个侧面AC折射出来•已知棱镜的顶角/ A=30° ,AC边平行于光屏MN,且与光屏的距离为L•求在光屏上得到的可见光谱的宽度•MB CA N13.已知一束单色光在水中的传播速度是在真空中的-，则这束光在水中传播时的波长418. （13分）两束平行的细激光束，垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上，如图所示.已知其中一条光线沿直线穿过玻璃，它的入射点是0;另一条光线的入射点为A,穿过玻璃后两R 厂条光线交于P点.已知玻璃截面的圆半径为R,0A= ,0P=i3R求玻璃材料的折射率.20A选修3-4光学测试题参考答案1、解析：本题考查光的直线传播的应用，地面上的圆斑，是太阳经树叶缝隙形成的像，即小孔成像.C正确.答案:Cc2、解析:本题考查光在介质中传播时,速度、波长如何变化•据v= 知,单色光在玻璃中的折射率比在水中大，因而速度比在水中小；由v=入V知,光的频率不变，速度v变小，波长变短.C 正确•答案:C3、解析：本题考查偏振光的概念•沿着一个特定方向振动的光叫做偏振光•故正确选项为C.答案:C4、解析:本题考查薄膜干涉•设绿光在膜中的波长为入，则由d=—入，4得入=4d则绿光在真空中的波长为入0=n 入=4nd.故正确选项为D.答案:D5、解析:本题考查全反射.设临界角为C，则1sin C= — =0.67nsin 45° = =0.7072入射角45°大于临界角C，发生全反射.故正确选项为A.答案:A6、解析:本题考查光的干涉和衍射.A正确;当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时，屏上出现的是单缝衍射条纹,B正确；两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，透过滤光片的分别是黄色光和蓝色光，它们的频率不同，不能叠加形成干涉条纹，但屏上有亮光，故C正确，D错.答案:D7、解析:本题考查光的折射.由于光的折射，红蓝两束光从AC面射出时均向BC面偏折, 但由于蓝光频率高于红光频率，其折射率大于红光的折射率，所以蓝光的偏转角大于红光的偏转角，所以从AC面射出的两束光一定相交.故正确选项为A.答案:A8、解析：同一介质对红光折射率小，对绿光折射率大，所以发生全反射时，红光的临界角最大，绿光的临界角最小.若黄光发生全反射，则绿光一定发生全反射.由v=c/n得，红光速率大，红光在空气中的波长比在介质中要长.故正确选项为A.答案:A9、解析：本题考查光的折射与色散.从红光到紫光频率逐渐增大，在玻璃中的折射率也逐渐增大，从玻璃中出射偏离原来的方向便逐渐增大 ，因此从下到上的排列顺序为紫光T 红光因为紫光的临界角最小，所以最早消失的是紫光.故正确选项为D.答案:D10、 解析:本题考查测玻璃折射率的实验 .由折射定律及光路可逆知，出射光线与入射光线 一定不平行，但所测折射率n =里口 仍然正确.故正确选项为C.sin 日2答案:C11、 答案：一个点光源 两个振动情况总相同的光源 ，即相干光源12、 答案:红外线热效应 紫外线3 答案：3414、 解析:本题考查光的折射•由几何关系知折射角0 ' =30° ,由折射定律知 sin 0 =nsin 0 = ------2则 0 =45 ° . 答案：45°15、 解析:本题考查双缝干涉•由题意知3 -6入=2.6 X 10 m 2解得入=1.73 X 10-6 m. 答案:1.73 X 10-616、解析:本题考查双缝干涉实验中出现明暗条纹的条件 .根据光波的速度公式c=入f（2分）c 3.0 108有入=mf 4.74 1013、解析：入水=-水v空真 入3 一 4一一C V一-6=0.6329 X 10 m=632.9 nm 光的路程差跟红光波长之比为s 2531.6 n= =4九 632.9即路程差为红光波长的整数倍答案:红色的明条纹.因此，两束红光在该点振动加强 （2分），出现红色的明条纹.（2分）17、解析:本题考查光的色散 .光路如图所示门2d 2=Ltan 0 3=L -------------4-n 22 则可见光谱的宽度为18、解析：本题考查光的折射•光路如图所示其中一条光线沿直线穿过玻璃，可知O 点为圆心；另一条光线沿直线进入玻璃 ，在半圆面上的入射点为B,入射角设为0 1,折射角设为0 2,则OA 1 sin 0 1=OB 20 1=30 °设射到屏上的红光和紫光偏离 O 点的距离分别为d i 和d 2,折射角分别为0 2和0 3,入射角0 1=30°，则由折射定律（2分）1 n 2sin 刊 sin v 3得 sin 0 2=n i sin 1 0 1= n 121 sin 0 3=n 2Sin 0 1= n 22（2分）（1分）（1分）（1分）答案：L(（2分）（3分）则 d 1=Ltan 0 2=Ld 2-d 1=L （n 2因0P= ... 3 R,由几何关系知BP=R,则折射角0 2=60由折射定律得玻璃的折射率为sin * n=sin m J"60「3=1.73. （3 分）si n30答案：1.73（4分）。