光学试卷及答案 This manuscript was revised on November 28, 2020<光学>期终试卷(一)班级学号姓名成绩一. 选择题(每小题分,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2倍倍倍倍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,n<neB.正晶体,V0> Ve, n.> neC.负晶体,V0< Ven.> neD.正晶体,V0< Ve, n> ne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,幕上所产生的干涉条纹中两相邻亮纹间距离为 ,则此单色光的波长为 ① mm2. 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 ②3. 用镜头焦距为50mm 的相机拍摄月球照片,已知月球的直径为×106m,离地球距离为×108m,则底片上月球像的直径为 ③ mm4. 一焦距为-60mm 的双凹透镜,安装在半径为60mm,折射率为平凸透镜前面120mm 处,则系统的有效焦距为 ④ mm5. 波长为500nm 的单色光垂直照射到宽为的单缝上,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 mm6. 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 ⑥7. 已知某玻璃的折射率为,当入射角为布儒斯特角时,其表面反射率为⑦8. 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I 0变为⑧9. 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 ⑨10. 一玻璃管长,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 则透射光强度的百分比为 ⑩三.四. 五.1. 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=, 平板玻璃板由两部分组成: 左和右的折射率分别为n 3=和n 4=. 平凸透镜与玻璃板接触点在这两部分平玻璃板相接之处, 4 的液体. 若用单色光垂直照射, 在反射光中测得右边第j 条纹的半径r j =4毫米, j+5级亮条纹的半径r j+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n e =, n o =.<光学>期终试卷(二)一.选择题(每小题分,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=0B.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,用波长为500nm的绿光作实验,则干涉图象的中心干涉级为①２．在一个折射率为的厚玻璃板上,覆盖有一层折射率为的丙酮薄膜,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 nm３．一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③４．双凸透镜的折射率为,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⑤６．单色平行光垂直地入射到一缝距d为的双缝上,在缝后距其为D处的幕上测得两相邻亮条纹的距离Δx 为,如果原来D>>d，现将幕移到后，幕上相邻亮纹间的距离增到Δx’为 ,则光波波长为⑥ um７．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1410-⨯2V2。

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⑦８．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；波长为500nm时，折射率为,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⑨ cm-1１０．利用布儒斯特定律可以测定不透明物质的折射率, 今测得某种不透明介质的起偏角为58,则其折射率为⑩三.试用作图法找像的位置和大小(5分)QF F’ P四.论述题(10分)试论述干涉和衍射的区别与联系,试用杨氏双缝干涉实验加以说明.一. 计算题(每题10分,共40分)1. 空气中双凹厚透镜的两个凹面半径r1和r2分别为-8厘米和7厘米, 沿主轴的厚度为2厘米. 玻璃折射率n 为. 求焦点和主平面位置, 一物点位于焦点F处, 求其象点位置.2.比耶对切透镜是由焦距为f=10厘米的薄会聚透镜从中间截取宽度为a后剩下的两个半截对接构成. 在距其x=3/2 f处置一宽度为b的缝状光源, 发出的光波长为597nm, 缝上不同点所辐射的光是不相干的. 在对切透镜的另一侧L=330厘米处置观察屏, 试问当狭缝的宽度为多少时, 屏上干涉条纹消失3. 用一个每毫米有500条缝的衍射光栅观察钠光夫朗和费谱线(589nm), 问平行光 (1) 垂直入射和 (2) 以入射角30入射时, 最多能看到第几级谱线4.把一个棱角为的石英劈尖, 其光轴平行于棱, 放置在正交的尼科耳棱镜之间. 当λ=的光通过这个装置时, 产生干涉. 试计算相邻两条纹间的距离. 已知该波长入射时, 石英的折射率ne =, no=.《光学》期终试卷（三）一、选择题(每小题分,共25分每小题只有一个正确答案)1.一个置于空气中的非对称薄透镜，在其光轴上产生一个点状物体的象点，如果将此透镜翻转过来（沿通过透镜中心且垂直于光轴的铅垂轴转过1800），象距将A．不变 B．变大 C．变小Ｄ．无法确定2、下列说法正确的是（）A．对单个凸透镜光学系统来说，入射光和出射光相互平行，说明入射光必经过凸透镜的光心；B．入射光和出射光相互平行，说明其角放大率为+1；C．入射光和出射光相互平行，说明入射光必经过节点；D．入射光和出射光相互平行，说明入射光必经过主点。