云南師范大學(xué)《光學(xué)》期末試卷 A卷及答案

1、云南師范大學(xué)20112012學(xué)年上學(xué)期統(tǒng)一考試光學(xué)試卷學(xué)院:專(zhuān)業(yè):年級(jí):學(xué)號(hào):姓名:考試方式:閉卷考試時(shí)間:120分鐘試卷編號(hào):A卷題號(hào)一二三四總分評(píng)卷人得分得分評(píng)卷人一、單項(xiàng)選擇題(每小題的備選擇答案中,只有一個(gè)是正確的,將正確的選項(xiàng)填入題后的括號(hào)內(nèi)。每題1.5分,共15分1、單色光從空氣射入水中,問(wèn)頻率、波長(zhǎng)、波速是否改變,如何改變?(A、頻率、波長(zhǎng)和波速都變小B、頻率不變,波長(zhǎng)和波速都變大C、頻率不變,波長(zhǎng)和波速都就變小D、三者都不變2、相干光波的條件是振動(dòng)頻率相同,位相差穩(wěn)定以及。(A、傳播方向相同B、振幅相同C、振動(dòng)方向相同D、位置相同3、兩條狹縫相距2mm,離屏300cm,用600

2、nm的光照射時(shí),相鄰干涉條紋的間距是多少?(視為揚(yáng)氏雙縫,以毫米為單位。(A、4.5B、0.9C、3.12D、5.184、在研究衍射時(shí),可按光源和所研究的點(diǎn)到障礙物的距離,將衍射分為菲涅耳衍射和夫瑯和費(fèi)衍射兩類(lèi),其中夫瑯和費(fèi)衍射為:(A、光源到障礙物有限遠(yuǎn),所考查點(diǎn)到障礙物無(wú)限遠(yuǎn)。B、光源到障礙物無(wú)限遠(yuǎn),所考查點(diǎn)到障礙物有限遠(yuǎn)。C、光源和所考察點(diǎn)的到障礙物的距離為無(wú)限遠(yuǎn)。D、光源和所考察的點(diǎn)到障礙物為有限遠(yuǎn)。5、若白光入射到衍射光柵上,則第一級(jí)光譜中偏離中心最遠(yuǎn)的光是(A、藍(lán)光B、黃光C、綠光D、紅光6、與光的起偏振角入射,從一透明物質(zhì)表現(xiàn)反射時(shí),下面說(shuō)法中正確的是( A 、反射光與折射光是平

3、行的B 、反射光與入射光垂直C 、反射光不偏振D 、折射光線與反射光線夾2角度。7、有兩種介質(zhì),折射率分別為n 1和n 2,當(dāng)自然光從第一種介質(zhì)入射到第二種介質(zhì)時(shí),起偏角為i 0,當(dāng)自然光從第二種介質(zhì)入射到第一種介質(zhì)時(shí),起偏角為10i ,如果i 010i ,那么,哪一種介質(zhì)是光密介質(zhì)? ( A 、第一種介質(zhì)是光密介質(zhì) B 、第二種介質(zhì)是光密介質(zhì) C 、二種都可能是 D 、不能確定8、強(qiáng)度的I 0的平面偏振光入射到偏振片P 上,偏振片的透振方向與入射平面偏振光的振動(dòng)方向夾角是60,則經(jīng)偏振片后的光強(qiáng)應(yīng)為多少?( A 、20I B 、30I C 、40I D 、A 、B 、C 都不對(duì)9、下列說(shuō)法正

4、確的是 ( A 、凸透鏡一定會(huì)聚,凹透鏡一定發(fā)散 B 、入射角大于某一值時(shí)就一定會(huì)發(fā)生全反射 C 、相干光才能疊加,非相干光不能疊加 D 、A ,B ,C 都不正確10、薄透鏡作圖法中,當(dāng)透鏡兩側(cè)介質(zhì)的折射率不相同時(shí),則三條光線的作圖法中不能成立的是 ( A 、平行過(guò)焦 B 、過(guò)焦平行 C 、過(guò)心不變 D 、無(wú)法判斷二、填空題(每小題3分,共15分1、二束光波在空間某點(diǎn)相遇,光程差與位相差的關(guān)系是 = 。2、二束相干光疊加后的總光強(qiáng)可表示為 。3、夫瑯和費(fèi)單縫衍射實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)縫沿著垂直于縫的方向上下平移時(shí),L 2焦平得分 評(píng)卷人面上的衍射圖案將 (填“變”或“不變”。4、一個(gè)左旋正橢圓偏光,如果

5、要將其變?yōu)橐粋€(gè)正的右旋偏光,需要插入一個(gè)波片。5、一個(gè)透明介質(zhì)膜,上、下表面外的介質(zhì)折射率都比膜的折射率大,則在計(jì)算下、下表面反射光程差時(shí) (填“要”或“不要”加半個(gè)波長(zhǎng)。三、簡(jiǎn)答題(10分1、什么是愛(ài)因斯坦的光量子理論?(5分2、為什么早晚的太陽(yáng)會(huì)發(fā)紅? (5分四、作圖題(10分,每小題5分1、MM 為薄透鏡主光軸,S 、S 為物點(diǎn)與像點(diǎn),作圖求透鏡中心點(diǎn)與焦點(diǎn)位置。. S S .得分 評(píng)卷人得分 評(píng)卷人M M2、在折射率為n1和n2兩種介質(zhì)的分界面上,i0為布儒斯特角,r為折射角,當(dāng)入射光的光矢量平行入射面沿ao方向入射時(shí), 畫(huà)出折射光的偏振方向。i0r n1 n2ab cO五、計(jì)算題(共

6、50分1、一物置于焦距為10cm的會(huì)聚透鏡前40cm外,另一個(gè)焦距為20cm的會(huì)聚透鏡位于第一透鏡后30cm處,試求最后像的位置,虛實(shí)與倒正。(10分得分評(píng)卷人2、汞燈發(fā)出的光照射相距為0.6mm的雙縫, 觀察2.5m遠(yuǎn)處的屏上的干涉條紋, 測(cè)得兩個(gè)第四級(jí)亮紋的距離為20.43mm, 求入射光波長(zhǎng)。(10分3、用每毫米500條柵紋的光柵,觀察鈉光光譜(A5900=。問(wèn):光線垂直入射時(shí), 最多能看到幾級(jí)條紋? (10分4、自然光通過(guò)透振方向相交成 50角的兩塊偏振片，如每塊偏振片把通 過(guò)的光線吸收 10%，求透射光強(qiáng)與入射光強(qiáng)之比。 （10 分） 5、一塊厚 1.2m 的折射率為 1.50 的透

7、明膜片。設(shè)以波長(zhǎng)介于 400 700 nm 的 可見(jiàn)光垂直入射，求反射光中哪些波長(zhǎng)的光最強(qiáng)? （10 分） 10 物理 (A卷 第6頁(yè) 共6頁(yè) 云南師范大學(xué) 2011-2012 課程考試試卷(A參考答案及評(píng)分 標(biāo)準(zhǔn) 課程名稱： 光學(xué) 一、1、C 2、C 試卷編號(hào)： A 3、B 4、C 5、D 命題教師簽名： 6、D 7、B 8、C 9、D 年 月 日 10、C (每小題 1.5 分 2p 二、1、 l D 2、 I = I1 + I 2 + 2 I1 I 2 cos Df 3、不變 4、 2 （或半） 5、要 (每小題 3 分 三、1、光與物質(zhì)相互作用的過(guò)程中，光能量是集中在一些叫做光量子（或

8、稱光 子）的粒子上，實(shí)際的光是光子流， 單個(gè)光子的能量為 E = hu ， h 稱為普朗 克常數(shù)。 分） （5 2、由于光在大氣中的據(jù)瑞麗散射。此時(shí)太陽(yáng)光幾乎平行于地平面，穿過(guò)大 氣層最厚，波長(zhǎng)較短的藍(lán)、黃光等幾乎朝側(cè)向散射，僅剩下波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅光到 達(dá)觀察者。 分） （5 四、略（10 分） 五 、 1 1 、 1 s 1 1 -s = 1 1 f 1 1 s 1 1 - -1 = 10 40 S1 = 40 3 cm b1 = s 1 s1 1 s 2 =-1 3 - s1 = 2 （4 分） 1 f 2 1 s 2 S 2 = -(30 - 40 cm 3 1 - -(301- 4 0 =

9、 20 3 f 2 = 20cm s2 = -100cm s2 b2 = = 6 s2 (4 分 b = b1 b 2 = - 6 = -2 1 3 最后的像點(diǎn)第一個(gè)透鏡左側(cè) 70cm 處，為虛的倒像。 分） （2 2、 （1） 10Dy = 20.43nm, 或 10 r0 l = 20 .43nm d （5 分） 10 物理 (A卷 第7頁(yè) 共6頁(yè) （2） l = 20.43 d = 490nm 10 r0 （5 分） 有另外的解法。 3、 解：正入射時(shí)， d = 10-3 = 2 10-6 m 500 （2 分） d d sin j = kl （2 分） = 3 （4 分） 所以當(dāng) sin j = 1，對(duì)應(yīng)的級(jí)次（取整數(shù)）最大： k = l 能看到的條紋為：3，2，1，0，-1，-2，-3。 分） （2 4、經(jīng)過(guò)第一個(gè)片后 I1 = I0 I0 - 10% 2 2 2 2 (5分 經(jīng)過(guò)第二個(gè)片后 I 2 = I1cos 50 - I1cos 50 10% I2 1 = (1 - 10%2 cos2 50 I0 2 (5分 5、解：由反射干涉相長(zhǎng)公式有 2ne+ /2=k (k=1,2,（3