《光 学》期末考试试卷
一、（ 分）填空和判断（在括号内，对的打√，错的打×）。

．（ 分）偏振光可以具有不同的偏振太，这些偏振态包括 、 、 、 、 、 。

．（ 分）波长为１ 的伦琴射线被碳散射，在散射角为 °方向上进行观察，则康普顿位移△λ 。

．费马原理是指。

．光在真空中传播速度只有一个，即光速 ，而电子可以有ｖ 的任何速度；电子有静止质量，而光子的静止质量为。

．对光具组来说，物方焦点和象方焦点是一对共轭点。

（）
．棱镜光谱仪的色分辨本领与棱镜底面的宽度成正比；光栅光谱仪的色分辨本领与光栅的狭缝总数成正比。

（）
．平板厚度增加时，等倾干涉条纹变疏，且往里移动。

（ ）
．在夫琅和费圆孔衍射中，当圆孔变小时，中央亮斑的直径增大；当光源的波长减小时，中央亮斑的直径减小。

（）
．同一种光在不同介质中有不同的波长，因而同一种光在不同介质中观察有不同的颜色。

（）
二、（ 分）选择题（将对的答案编号写在括号内）
．将扬氏双缝干涉实验装置放入折射率为Ｎ的介质中，其条纹间隔是空气中的（）
．倍 ．倍 ．倍 ． 倍
．在菲湟耳圆屏衍射的几何阴影中心处（）
．永远是个亮点，其强度只与入射光强有关
．永远是个亮点，其强度随着圆屏的大小而变
．有时是亮点，有时是暗点
．光具组的入射光瞳、有效光阑，出射光瞳之间的关系一般为（）
．入射光瞳和有效光阑对整个光具组共轭
．出射光瞳和有效光阑对整个光具组共轭
．入射光瞳和出射光瞳对整个光具组共轭
．一束平面偏振光以布儒斯特角入射到两个介质的界面，其振动面与入射面平行，此时反射光为（ ）
．振动方向垂直于入射面的平面偏振光
．振动方向平行于入射面的平面偏振光
．无反射光
．通过一块二表面平行的玻璃板去看一个点光源，则这个点光源显得离观察者（ ） ．远了 ．近了 ．原来位置
．使一条不平行主轴的光线，无偏折（即传播方向不变）的通过厚透镜，满足的条件是入射光线必须通过（ ）
．光心 ．物方焦点 ．物方节点 ．象方焦点
．（ 分）用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉，当反射镜 移动 时，瞄准点的干涉条纹移过了 条，那么所用波长为（ ）
． ． ． ．三个数据都不对
．（ 分）一波长为 的单色平行光，垂直射到 宽的狭缝上，在夫琅禾费衍射花样中心两旁第二条暗纹之间的距离为 ，则所用透镜的焦距为（ ）
． ． ． ．
．（ 分）用单色光观察牛顿环，测得某一亮环直径为 ，在它外边第 个亮环直径为 ，用平凸透镜的凸面曲率半径为 ，则此单色光的波长为（ ） ． ． ． ．三个数据都不对
注：以上不标明分数的题均为 分。

三、（ 分）有一理想光具组置于空气中，如图所示，已知焦距 ，物高为 ，物距为 。

分别用作图法和计算法求像的位置、大小和倒正。

四、（ 分）一束光强为 的自然光，连续通过两尼科耳主截面成 °角的偏振元件，若在他们中间插入一块水晶的片，其主截面平分上述夹角，试问：
．通过片光的偏振态？
．通过第 个尼科尔 的光强是入射光强的多少倍？
五、（ 分）波长为 的光照射到钾的表面上时，发出光电子的最大动能为 ，试求：
．入射光中每个光子的能量。

．钾的脱出功。

．若入射光的波长为 ，遏止电压是多少？
（普朗克常数 × · ，电子电荷 × ，真空中光速 × ）
物理学专业光学期末考试试卷答案
一、填空和判断题
自然光，平面偏振光，部分偏振光，圆偏振光，椭圆偏振光；
微电子的静质量
光在两定点之间传播时其光程为极值，即沿光程极大，极小或恒定值传播；
，零；
×
√
×
√
×
二、选择题
三、解：由已知得
由高斯公式 代入数据 得：
又由β 代入
得： 所以
所以像的位置在距像方主点 处，大小为 ，是倒立的
光路图如图所示：
四、解： 自然光通过一偏振元件后变为平面偏振光，此平面偏振光通过λ 片后变为椭圆偏振光；
设自然光振幅为 则 通过一偏振元件后强度变为 振幅变为 ， 此光通过λ 片后可得 光和 光的振幅分别为 ，
相位差Δφ π π π 其中π 为λ 片的差，π为 在不同象限的差。

通过第二个尼科尔后有：
相位差Δφ，则合成后的光强
≈
所以通过第二个尼科尔 的光强是入射光强的 倍
五、解： 由光栅方程 θ λ得λ θ 代入数据
得：λ ×
又 ×
在中间宽度内取 ×
可知第五级谱线缺级
所以在单缝衍射的中央宽度内能观察到 ，± ， ± ， ± ， ± 九条谱线。

六、解： ν λ × ×
所以入射光中每个光子的能量为
由 得：
所以钾的逸出功为：
λ 则光子能量
发光电子的最大初动能：
又由 得：。