光學(xué)教程考試練習(xí)題及答案

1、答案MHIIlm：IHZ1卜4 k-4 f f ¼-4f *4f" 4 4 - fro4 Tl¼ tae a4 T * <MI! =I I;Hl *4 a4 ComPany DOCUment number : WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998光學(xué)教程考試練習(xí)題一、單項(xiàng)選擇和填空題1C2 . B3 . C4 .B 5 . C6C7. D 8 .A 9 .D 10. B11. B12. A13 . BI 14.C 15 .B16 .B 17. B1& D19.D20A21 . A22 . D23 . A24 .D 25 .C26

2、 .C 27 .C 28.D29 .D30. D31. C32 . D33 . A34 .C 35 .A36.B 38 .D 39.B40 .B41 . B42 . B1將揚(yáng)氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置放入折射率為n的介質(zhì)中，其條紋間隔是空氣中的CAjI倍B眉倍 C丄倍 Dn倍2.在菲涅耳圓屏衍射的幾何陰影中心處BA永遠(yuǎn)是個(gè)亮點(diǎn)，其強(qiáng)度只與入射光強(qiáng)有關(guān)B永遠(yuǎn)是個(gè)亮點(diǎn)，其強(qiáng)度隨著圓屏的大小而變C有時(shí)是亮點(diǎn)，有時(shí)是暗點(diǎn)。3 光具組的入射光瞳、有效光闌，出射光瞳之間的關(guān)系一般為CA入射光瞳和有效光闌對(duì)整個(gè)光具組共輒。B出射光瞳和有效光闌對(duì)整個(gè)光具組共輒。C入射光瞳和出射光瞳對(duì)整個(gè)光具組共輒。4.通過(guò)一塊二表面

3、平行的玻璃板去看一個(gè)點(diǎn)光源，則這個(gè)點(diǎn)光源顯得離觀察者BA遠(yuǎn)了 B近了 C原來(lái)位置。5 -使一條不平行主軸的光線，無(wú)偏折（即傳播方向不變）的通過(guò)厚透鏡，滿足的條件是入射光線必須通過(guò)CA光心B物方焦點(diǎn)C物方節(jié)點(diǎn)D象方焦點(diǎn)6.薄透鏡由折射率為的玻璃制成，將此薄透鏡放在折射率為4/3的水中。則此透鏡的焦距 數(shù)值就變成原來(lái)在空氣中焦距數(shù)值的：CA 2倍 B 3倍C 4倍D倍7光線由折射率為HI的媒質(zhì)入射到折射率為肥的媒質(zhì)，布儒斯特角ip滿足：DA . Sin Zp=舁1 /”2BS Sin ZP=血/HlC、tg Zp= ni 2DX tgp= fl2 Hl8 用邁克耳遜干涉儀觀察單色光的干涉，當(dāng)反射鏡

4、Wh移動(dòng)時(shí)，瞄準(zhǔn)點(diǎn)的干涉條紋移過(guò)了 400 條，那么所用波長(zhǎng)為AA 5000 B 4987 C 25D三個(gè)數(shù)據(jù)都不對(duì) 9 波長(zhǎng)為5000的單色平行光，垂直射到寬的狹縫上，在夫瑯禾費(fèi)衍射花樣中心兩旁第二條 暗紋之間的距離為3mm,則所用透鏡的焦距為DA 60mm B 60Cm C 30mm D 30cm.10.光電效應(yīng)中的紅限依賴于：BA、入射光的強(qiáng)度B、入射光的頻率C、金屬的逸出功D、入射光的顏色11用劈尖干涉檢測(cè)二件的表面，當(dāng)波長(zhǎng)為入的單色光垂直入射時(shí)，觀察到干涉條紋如圖，圖中 每一條紋彎曲部分的頂點(diǎn)恰與右邊相鄰的直線部分的連續(xù)相切，由圖可見(jiàn)二件表面：BA、有一凹陷的槽，深為亍B、有一凹陷的

5、槽.深為亍C、有一凸起的埋，高為A2D、有一凸起的埋.高為亍12.隨著輻射耀體溫度的升高，對(duì)應(yīng)于最大單色光發(fā)射本領(lǐng)的波長(zhǎng)將：AA、向短波方向移動(dòng)B、向長(zhǎng)波方向移動(dòng)C、先向短波方向，后向長(zhǎng)短方向移動(dòng)D、先向長(zhǎng)波方向，后向短波方向移動(dòng) 13 用單色光觀察牛頓環(huán).測(cè)得某一亮環(huán)直徑為3mm1在它外邊第5個(gè)亮環(huán)直徑為，用平凸 透鏡的凸面曲率半徑為，則此單色光的波長(zhǎng)為A 5903 B 6080 C 7600 D三個(gè)數(shù)據(jù)都不對(duì)14.束自然光以布儒斯特角入射于平板玻璃，則：CA、反射光束偏振面垂直于入射面，而透射光束偏振面平行于入射面并為完全線偏振光B、反射光束偏振面平行偏振于入射面，而透射光束是部分偏振光C

6、、反射光束偏振面是垂直于入射面，而透射光束是部分偏振光D、反射光束和透射光束都是部分偏振光15 .僅用檢偏器觀察一束光時(shí)，強(qiáng)度有一最大但無(wú)消光位置，在檢偏器前置一4片，使其光軸與上述強(qiáng)度為最大的位置平行，通過(guò)檢偏器觀察時(shí)有一消光位置，這束光是：BA、部分偏振光B、橢園偏振光C、線偏振光 D、園偏振光16 .要使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則應(yīng)：BA、盡可能増大入射光的強(qiáng)度B、選用波長(zhǎng)較紅限波長(zhǎng)更短的光波為入射光C、選用波長(zhǎng)較紅限波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光波為入射光波D、增加光照的時(shí)間；17. 下列說(shuō)法正確的是BA、利用不同折射率的凸凹透鏡相配，可以完全消除去球差和色差；B、近視眼需用凹透鏡校正；C、擴(kuò)大照相景深的方法

7、是調(diào)大光圈；D、天文望遠(yuǎn)鏡的作用是使遙遠(yuǎn)的星體成像在近處，使得人們能看清楚；18. 將折射率吩的有機(jī)玻璃浸沒(méi)在油中。而油的折射率為 g 則全反射臨界角匸為：DA、sin, / BS /C、 / D、 Sin-I /19-透鏡用n=的玻璃制成，在空氣中時(shí)焦距是IOCm,若此透鏡泡在水中(水的折射率 為)，焦距將是：D=Kn空氣/ 5玻璃-n空氣)(K是有關(guān)曲面半徑的函數(shù))f2=K°n水/ 5玻璃-n水)f1： f2= (1/ O ) / ( (4/3) / (3) ) =2:8f2=4AlOCm=IOOCmAS BS 1 OCm CX 20Cm DS 40Cm20 .如圖所示，波長(zhǎng)為入

8、的平行單色光垂直入射在折射率 為2的薄膜上，經(jīng)上下兩個(gè)表面反射的兩束光發(fā)生干涉， 若薄膜的厚度為J而且，m>n2>n31則兩束反射光在相遇點(diǎn)的相位差為：A(A) 42 e (B) 22 e (C) 42 e + (D) 2n? e -21 把雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置放在折射率為n水中，兩縫的距離為d縫到屏的距離為D(Dd)所用單色光在真中的波長(zhǎng)為,則屏上干涉條紋中相鄰的明紋之間的距離是A(A) D (Ild) (B) nDd (C) d/(IID) (D) D(2n d)22在邁克爾孫干涉儀的一條光路中，放入一折射率為幾厚度為d的透明薄片，放入后，這條光路的光程改變了 D(A) 2 (n-

9、l)d (B) 2nd (C) 2 (n-l)d + (D)nd (E) (Il-1 )d23 .當(dāng)單色平行光垂直入射時(shí)，觀察單縫的夫瑯和費(fèi)衍射圖樣。設(shè)Io表示中央極大(主極大) 的光強(qiáng)，6表示中央亮條紋的半角寬度。若只是把單縫的寬度增大為原來(lái)的3倍，其他條件不 變，則A(A) Io増大為原來(lái)的9倍，SinS減小為原來(lái)的1/3(B) Io增大為原來(lái)的3倍，si1減小為原來(lái)的1/3(C) IO增大為原來(lái)的3倍，SinS減小為原來(lái)的3(D) IO不變,Sinel減小為原來(lái)的1/324 .在邁克爾孫干涉儀的一條光路中，放入一折射率為n,厚度為d的透明介質(zhì)薄膜后，測(cè)出兩束光的光程差的改變量為一個(gè)波長(zhǎng)X

10、,則薄膜的厚度是D(A) 2(B) (2n)(C) n(D) 2(n-l)25 . 一平面衍射的光柵具有N條光縫，則中央零級(jí)干涉明條紋和一側(cè)第一級(jí)干涉明紋之間將出 現(xiàn)的暗條紋為C(A)N (B) N2 (C)N-I (D)N- 226 .束單色右旋圓偏振光垂直穿入二分之一波片后，其出射光為C(A)線偏振光(B)右旋圓偏振光(C)左旋圓偏振光 (D)左旋橢圓偏振光27 .平行單色光垂直照射到薄膜上，經(jīng)上下兩個(gè)表面反射的兩束光發(fā)生干涉，若薄膜的厚度為 e ,并且，n1 < n： > n31 1為入射光在折射率為m的媒質(zhì)中的波長(zhǎng)，則兩束反射光在相遇點(diǎn)的 相位差為C(C) 4z e /(

11、ni) + (D) 4nn： e /( m1)28 用白光源進(jìn)行雙縫實(shí)驗(yàn)，若用一個(gè)純紅色的濾光片遮蓋一條縫，用一個(gè)純藍(lán)色濾光片遮蓋另一條縫，則D(A)紋的寬度將發(fā)生改變。(B)產(chǎn)生紅色和藍(lán)色的兩套彩色干涉條紋。(C)干涉條紋的亮度將發(fā)生變化。(D)不產(chǎn)生干涉條紋。29 .在透光縫數(shù)為N的光柵衍射實(shí)驗(yàn)里，縫干涉的中央明紋中強(qiáng)度的最大值為一個(gè)縫單獨(dú)存在 時(shí)單縫衍射中央明紋強(qiáng)度最大值的D(A) 1 倍 (B) N 倍(C) 2X 倍 (D) N'倍30. 下列物體哪個(gè)是絕對(duì)黑體：D(A)不發(fā)光的物體(B)不發(fā)出任何輻射的物體(C)黑色的物體(D)不能反射和透射任何輻射的物體31. 一薄透鏡由

12、折射率為的玻璃制成，將此薄透鏡放在折射率為4/3的水中。則此透鏡的焦距 數(shù)值就變成原來(lái)在空氣中焦距數(shù)值的：C(A)2 倍 (B)3 倍(C)4 倍(D)倍32 透鏡用用n=的玻璃制成，在空氣中時(shí)焦距是IoCm,若此透鏡泡在水中(水的折射率為4/3),焦距將是：DAS BS IOCm CS 20CmD、40Cm33 .將折射率為山二的有機(jī)玻璃浸沒(méi)在油中，而油的折射率為n2=,則臨界角i c為：AAS sin'1 ()BXCSD、COS4 ()34 透鏡組由兩個(gè)共軸的薄透鏡組成，一凸一凹，它們的焦距都是20cm,中心相距IoCm,現(xiàn)在凸透鏡外離凸透鏡30Cm處，放一物體，這物體以透鏡組所成

13、的像是：CA、正立實(shí)像B、倒立實(shí)像C、正立虛像DS倒立虛像35 下列那些說(shuō)法是正確的A(A)束圓偏振光垂直入通過(guò)四分之一波片后將成為線偏振光(B) 一束橢圓偏振光垂直入通過(guò)二分之一波片后將成為線偏振光(C) 束圓偏振光垂直入通過(guò)二分之一波片將成為線偏振光 (D)束自然光垂直入通過(guò)四分之一波片后將成為線偏振光36 . B 38 . D 39 . B 40 . B 41 . B 42 . B36 菲涅耳波帶片包含16個(gè)半波帶，外半徑PlO=32mm,中央的第一個(gè)半波帶的半徑Pl等 于：BAS 16mm BS 8mm C、4mm D、2mm.38 .根據(jù)惠更斯一菲涅耳原理，若已知光在某時(shí)刻的陣面為S

14、I則S的前方某點(diǎn)P的光強(qiáng)度決定于波陣面S上所有面積元發(fā)出的子波各自傳到P點(diǎn)的D(A)振動(dòng)振幅之和(B)光強(qiáng)之和(C)振動(dòng)振幅之和的平方(D)振動(dòng)的相干疊加39. 波長(zhǎng)為的單色光垂直入射到光柵常數(shù)為d、總縫數(shù)為的衍射光柵上。則第k級(jí)譜線的半角寬度0(A) 與該譜線的衍射角0無(wú)關(guān)B(B) 與光柵總縫數(shù)N成反比(C) 與光柵常數(shù)d成正比(D) 與入射光波長(zhǎng)成反比40. 如圖，SIS S：是兩個(gè)相干光源，它門(mén)到P點(diǎn)的距離分別為和“路徑SIP垂直穿過(guò)一塊厚度為t-折射率為m的介質(zhì)板，路徑S：, P垂直穿過(guò)厚度為 其余部分可看作真空，這兩條路徑的光程差等于B(A)(r3+n2t2) - (r1+n1t1)

15、(B) r2+ (n2 - 1) t2 - r+ (n1 - 1) t (C) (r2 - n2t2) - (r1 - t1)(D) n:t： - nt141 .把一平凸透鏡放在平玻璃上，構(gòu)成牛頓環(huán)裝置當(dāng)平凸透鏡慢慢的向上平移時(shí)，由反射光形成的牛頓環(huán)B(A)向中心收縮，條紋間隔變小。B 向中心收縮，環(huán)心呈明暗交替變化。(C)向外擴(kuò)張，環(huán)心呈明暗交替變化。(D) 向外擴(kuò)張，條紋間隔變大。42 在光電效應(yīng)中.當(dāng)頻率為3×IO15Hz的單色光照射在脫出功為的金屬表面時(shí)，金屬中逸出 的光電子的最大速度為多少sBA、×106 BS ×104 CS ×103 DS

16、×10243 . <,眼前米o(hù)44 .兩透明介質(zhì)面上的反射損失，介質(zhì)吸收的損失反射面的光能損失。45 .它能將自然光分解成兩個(gè)分得較開(kāi)光矢量相互丄的線偏振光46. 50勒克斯:勒克斯o47 .左，寬_ (寬或窄)。48. n11 = n 6 .49. "CA/ n 愈好 ，分波前法和分振幅法 。50. 50051. xl%m O52. 短波 ：53. XlO6 m/s m/s.54. O55 . O56. 6400。57. 15,58.59.58. X I(Tnl。61.12 .62 .振幅和位相63.21/4i164 . a = 65 . 粒子數(shù)反轉(zhuǎn):43 . 一學(xué)

17、生帶500度近視鏡，則該近視鏡的焦距為,該學(xué)生裸眼所能看清的最遠(yuǎn)距離為。44 .光通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)時(shí)能量的損失主要有：一45 .渥拉斯棱鏡的作用46.直徑3米的園桌中心上方2米處吊一平均發(fā)光強(qiáng)度為200坎德拉的燈泡，園桌中心的光照度等于；邊緣的光照度等于O47 如圖所示的楔形薄膜，當(dāng)上表面BB，平行地向上移動(dòng)時(shí)，等厚條紋將向移，當(dāng)増大兩 表面AA，與BB，的夾角時(shí)，條紋將變（寬或窄）。48. 如圖所示，波長(zhǎng)為的平行單色光垂直照射到兩個(gè)劈形膜上，兩劈尖角分別為仕和Q折射率分別為和砂若二者分別形成的干涉條紋的 明條紋間距相等，則仕， 和處之間的關(guān)系是49. 光源的相干長(zhǎng)度與相干時(shí)間的關(guān)系 O相干長(zhǎng)度愈

18、長(zhǎng)，說(shuō)明光源的時(shí)間相干性o獲得相干光的方法有和O50. 已知閃耀光柵的閃耀角為13。，光柵常數(shù)d=lm,平行光垂直于光柵平面入射時(shí)在一級(jí)光譜處得到最大光強(qiáng)，則入射光的波長(zhǎng)為mo51. 石英晶體對(duì)波長(zhǎng)為的光的折射率為ne=, no=,為了制成1/2波片，一塊光軸平行于表面的石 英晶片至少須切成的厚度為.°52. 隨著絕對(duì)溫度的升高，黑體的最大輻射能量將向方向移動(dòng)53. 在光電效應(yīng)中.當(dāng)頻率為3×IO15Hz的單色光照射在脫出功為的金屬表面時(shí)，金屬中逸出的 光電子的最大速度為ms54. 某種介質(zhì)的吸收系數(shù)a=,透射光強(qiáng)為入射光強(qiáng)的20%時(shí)，介質(zhì)的厚度為亠55 .波長(zhǎng)入=5000

19、的單色光垂直照射一縫寬（匸的單縫,在衍射圖樣中，中央亮紋兩旁第三暗條紋 間距離為，則焦距/為56. 在邁克爾遜的干涉儀中，如果當(dāng)一塊平而鏡移動(dòng)的距離為時(shí)，有250條的干涉條紋通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)。則光源的波長(zhǎng)為57. 在菲涅耳圓孔衍射實(shí)驗(yàn)裝置中,/? = 5m, ro = 10m, Pm點(diǎn)光源發(fā)光波長(zhǎng)=500nn圓孔所含的半波帶數(shù)為o58. 某種介質(zhì)的吸收系數(shù)。二，透射光強(qiáng)為入射光強(qiáng)的20%時(shí)，介質(zhì)的厚度為59. 汽車(chē)的兩前燈相距，眼睛睡孔產(chǎn)生的圓孔衍射，正常視力的人在米距離處才能分辨出光源是兩個(gè)燈。設(shè)眼睛睡孔的直徑為3mm,光源發(fā)出的光的波長(zhǎng)入為55OnmO60. 在邁克爾遜的V涉儀中，如果當(dāng)一塊平而鏡

20、移動(dòng)的距離為時(shí)，有250條的干涉條紋通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)。則光源的波長(zhǎng)為61. 吸收系數(shù)。二，透射光強(qiáng)分別為入射光強(qiáng)的2概時(shí)，介質(zhì)的厚度為12 波長(zhǎng)為18Onm的光照到鋁表面，已知鋁的脫出功為，出射的光電子的能量是。（h=×,e=×10叱）62 .全息圖記錄了物光波的 振幅 和相位 全部信息。63. 要使一束線偏振光通過(guò)偏振片之后振動(dòng)方向轉(zhuǎn)過(guò)90°,至少需要讓這束光通過(guò)2塊理想偏振片在此情況下，透射光強(qiáng)最大是原來(lái)光強(qiáng)的_1/4_倍64. 在理想光學(xué)系統(tǒng)中，垂軸放大率0,軸向放大率角放大率兒三者的關(guān)系是_ay=p65 .產(chǎn)生激光的必要條件o二、作圖題1 .畫(huà)出伽利略望遠(yuǎn)鏡的光路

21、圖。2.畫(huà)出開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡的光路圖3畫(huà)出顯微鏡的光路圖4 用于甲相66 口伺儀rKT土商山td) I- P占66他5 6. 試耳位置7. 自然3中斜線所示。作出晶體中。光、e光的傳 播方向S1 凸方 之右，小物放在Ll之左，求它的像及像的性質(zhì)。2 .如圖所示，厚透鏡前后表面的曲率半徑分別為25厘米和40厘米，中心厚度是10厘米，折 射率為，后表面鍍鋁膜，一個(gè)高度為5毫米的虛物置于距透鏡左表面右側(cè)100厘米處，求最后 成像的位置、高度及像的倒正、虛實(shí)和縮放3 個(gè)雙凸透鏡(/=)；個(gè)凹面反射鏡(7? =20Cm)；物體高4cmi在透鏡前12Cmy透 鏡在凹反射鏡前2c"如圖所示計(jì)算其像的位

22、置。其像是實(shí)像還是虛像，正立還是倒立。4 -在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中.波長(zhǎng)為入的單色光的第三級(jí)亮紋與=63OO的單色光的第二級(jí)亮度恰好 相合，試計(jì)算入的數(shù)值，5.已知，2=-20"的雙凸透鏡，置于空氣中。物A位于第一球面前50”處，第二面鍍反射膜。該物鏡所成實(shí)像B位于第一球面前5"”，如圖所示。若按薄透鏡處理，求該透鏡的折射率7 透鏡焦也6 個(gè)半徑； 置。玻璃壁的A* R薄壁玻B 影響可忽略不計(jì)祐B' 水If,= 30=50把- 率丁。體放置于離其表面3R處，求最后的像的位廠=的開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡，求組合后系統(tǒng)的像方基點(diǎn)位置和焦距，并畫(huà)出光路圖。小 &雙縫實(shí)驗(yàn)中，采用波長(zhǎng)

23、為入的單色光為光源，今將一厚度為b,折射率為n的薄玻璃片放在 狹縫S：和觀察屏P之間一條光路上，顯然這時(shí)在屏幕上與狹縫S、S：對(duì)稱的中心C處，觀察到 的干涉條紋強(qiáng)度將為玻璃片厚度b的函數(shù)。如果I。表示b=0時(shí)C處的光強(qiáng)度，求：®c處光強(qiáng) 度與玻璃片厚度b之間的函數(shù)關(guān)系。滿足什么的條件時(shí)C處的光強(qiáng)最小。9 在楊氏雙縫干涉裝置中，雙縫前有兩個(gè)線光源S和SJ兩光源相距S若S，在屏上的一級(jí) 暗條紋和S的零級(jí)明條紋重合，求&所滿足的條件。圖中r°和d給定且a<<r0,do兩光源的波 長(zhǎng)均為九。10 雙縫實(shí)驗(yàn)中，采用波長(zhǎng)為入的單色光為光源，今將一厚度為優(yōu)折射率為”的

24、薄玻璃片放在 狹縫S2和觀察屏P之間一條光路上，顯然這時(shí)在屏幕上與狹縫s、S2對(duì)稱的中心C處，觀察到 的干涉條紋強(qiáng)度將為玻璃片厚度的函數(shù)。如果表示/40時(shí)C處的光強(qiáng)度，求：C處光強(qiáng) 度與玻璃片厚度b之間的函數(shù)關(guān)系。b滿足什么的條件時(shí)C處的光強(qiáng)最小。11 用波長(zhǎng)為50Onm的單色光垂直照射在有兩塊光學(xué)玻璃構(gòu)成的空氣劈尖上，在觀察反射光的 干涉現(xiàn)象中距劈尖棱邊的A處是從棱邊算起的第四條暗條紋中心。(1)求空氣劈尖的劈尖 角，(2)改用600nm的單色光，問(wèn)A處是明條紋還是暗條紋，(3)在(2)中從棱邊算起到 A處的范圍內(nèi)共有幾條明紋幾條暗紋12 用邁克耳孫干涉儀觀察等傾干涉圓條紋，原來(lái)視場(chǎng)中有12

25、個(gè)亮環(huán)，移動(dòng)可動(dòng)鏡Ml的過(guò)程 中，視場(chǎng)中心陷入10個(gè)亮斑，最后在視場(chǎng)中只剩下5個(gè)亮環(huán)，求原來(lái)視場(chǎng)中心亮斑的級(jí)次13用水銀藍(lán)光(=納米)擴(kuò)展光源照明邁克耳孫干涉儀，在視場(chǎng)中獲得整20個(gè)干涉圓條紋.現(xiàn) 在使Ml遠(yuǎn)離M2,使d逐漸加大，由視場(chǎng)中心冒出500個(gè)條紋后，視場(chǎng)內(nèi)等傾圓條紋變?yōu)?0 個(gè)試求此干涉裝置的視場(chǎng)角、開(kāi)始時(shí)的間距Ch和最后的間距d2 .14 .薄鋼片上有兩條緊靠的平行細(xì)縫，用波長(zhǎng)=5416的平面光波正入射到薄鋼片上。屏幕距 雙縫的距離為，測(cè)的中央明條紋兩側(cè)的第五級(jí)明條紋間的距離為L(zhǎng)=O(1) 求兩縫間的距離。(2) 從任一明條紋(記作0)向一邊數(shù)到第20條明條紋，共經(jīng)過(guò)多大距離(3)

26、 如果使光斜入射到鋼片上，條紋間距將如何變化15 .已知平面透射光柵狹縫的寬度"1.582x10+訕，若以波長(zhǎng)的He-Ne激光 = 632.8/7/?垂 直入射在此光柵上，發(fā)現(xiàn)第四級(jí)缺級(jí)，會(huì)聚透鏡的焦距為，試求：(1) 屏幕上第一級(jí)亮條紋與第二級(jí)亮條紋的距離；(2) 屏幕上所呈現(xiàn)的全部亮條紋數(shù)。16.寬度為Ioem,每毫米具有IOO條均勻刻線的光柵，當(dāng)波長(zhǎng)為50Onm的準(zhǔn)直光垂直入射 時(shí)，第四級(jí)衍射光剛好消失，求：每縫寬度；第二級(jí)衍射光亮度的角寬度；二級(jí)衍射光 可分辨的譜線的最小差異°17 .請(qǐng)按以下要求設(shè)計(jì)一塊光柵:使波長(zhǎng)600 nm的第二級(jí)譜線的衍射角小于30。，并能分

27、 辨其nm的波長(zhǎng)差；色散盡可能大；第三級(jí)譜線缺級(jí)。則該光柵的縫數(shù)、光柵常量、縫 寬和總寬度分別是多少用這塊光柵總共能看到600 nm的幾條譜線18 試設(shè)計(jì)一塊光柵，當(dāng)用白光垂直照射時(shí)，可以在衍射角30。方向上觀察到600納米的第二 級(jí)主極大，卻觀察不到400納米的第三級(jí)主極大，并且該方向可以分辨波長(zhǎng)為600納米和納米 的兩條譜線。試求光柵常數(shù)d與總縫數(shù)*；光柵的縫寬Q和縫距b及光柵總寬度各是多少19 一塊15Cm寬的光柵，每毫米內(nèi)有120個(gè)衍射單元，用55Onm的平行光照射，第三級(jí)主極 大缺級(jí)，求(1)光柵常數(shù)d ； (2)單縫衍射第二極小值的角位置；(3)此光柵在第二級(jí)能分辨的最 小波長(zhǎng)差為

28、多少20 .用波長(zhǎng)1=400nm和幾2=70Onm的混合光垂直照射單縫，在衍射圖樣中人的第b級(jí)明紋中 心位置恰與½的第2級(jí)暗紋中心位置重合。求燈和ko21. （1）在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中垂直入射的光有兩種波長(zhǎng)，400 nm, =760 nm,已知單 縫寬度gxl0-2 cm,透鏡焦距y=50cm .求兩種光第一級(jí)衍射明紋中心之間的距離（2）若用光 柵常數(shù)J=XlO-3Cm的光柵替換單縫，其他條件和上一問(wèn)相同，求兩種光第一級(jí)主極大之間的距 離22 . PIS P是透振方向相互垂直的兩個(gè)偏振片，K為二分之一波晶片，K以光線為軸以3速度 旋轉(zhuǎn)，求自然光經(jīng)各元件后的偏振態(tài)及光強(qiáng)度變化式23

29、 .兩個(gè)偏振化方向正交的偏振片之間插入第三偏振片，求：當(dāng)最后透過(guò)的光強(qiáng)為入射自然 光強(qiáng)的八分之一時(shí)，插入偏振片的方位角；2使最后透過(guò)的光強(qiáng)為零插入的偏振片如何放置 能否找到插入偏振片的合透方位，使最后透過(guò)光強(qiáng)為入射自然光強(qiáng)的二分之一24.尼可耳棱鏡的透振方向夾角為60。，在兩尼科耳棱鏡之間加入一四分之一波片，波片的光軸方向與兩尼科耳棱鏡60。夾角的平分線平行，強(qiáng)度為I。的單色自然光沿軸向通過(guò)這一系統(tǒng).（1）指出光透過(guò)4波片后的偏振態(tài)；（2）求透過(guò)第二個(gè)尼可耳棱鏡的光強(qiáng)度和偏振性 質(zhì)（忽略反射和介質(zhì)的吸收）25 置于透鏡L焦點(diǎn)S處的點(diǎn)光源，發(fā)出一束單色右旋圓偏振光，光強(qiáng)為厶，如圖所示，其中 K為

30、入/4片，PlS P2為偏振片。光軸與Pl的透振方向成45o角，Pl的透振方向與P?的透振方向 成60。角，試分析光波經(jīng)各元件后的偏振狀態(tài)及光強(qiáng)度。26 .兩塊偏振片疊在一起，其偏振化方向成30。.由強(qiáng)度相同的自然光和線偏振光混合而成的 光束垂直入射在偏振片上已知兩種成分的入射光透射后強(qiáng)度相等（1）若不計(jì)偏振片對(duì)可透射分量的反射和吸收，求入射光中線偏振光的光矢量振動(dòng)方向與第個(gè)偏振片偏振化方向之間的夾角；（2）仍如上一問(wèn)，求透射光與入射光的強(qiáng)度之比；（3）若每個(gè)偏振片對(duì)透射光的吸收率為5%,再求透射光與入射光的強(qiáng)度之比-27 .線偏振光垂直入射到一塊光軸平行于表面的方解石波片上,光的振動(dòng)面和波片

31、的主截面成30。角。求（1）投射出來(lái)的尋常光和非常光的相對(duì)強(qiáng)度為多少（2）用鈉光入射時(shí)如要產(chǎn)生90。 的相位差，波片的厚度應(yīng)為多少（入二nm , ne - , n0 -）光學(xué)教程練習(xí)題參考答案三、作圖題1 畫(huà)出伽利略望遠(yuǎn)鏡的光路圖。2.畫(huà)出開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡的光路圖3畫(huà)出顯微鏡的光路圖4.用理想光具組的幾何做圖法畫(huà)出軸上P點(diǎn)的像56 試月位置7自然播方向9中斜線所畧。作出晶體中。光、e光的傳H鈉光自然自A（.）Lr C光軸PA = - = 2IL .2四、計(jì)算 L2 應(yīng) 導(dǎo)出：Xs=60cm B1 凸透鏡Ll和 的性質(zhì)。p/1解：斗応魂押S2 =亍1丄丄=丄 J=_丄s； S2 2,S； 2040s

32、,2 = 40Cm = = - 4 在厶2之右40Cm處,形成倒立、放大的實(shí)像。2 .如圖所示，厚透鏡前后表面的曲率半徑分別為25厘米和40厘米，中心厚度是10厘米，折 射率為，后表面鍍鋁膜，一個(gè)高度為5毫米的虛物置于距透鏡左表面右側(cè)100厘米處，求最后 成像的位置、高度及像的倒正、虛實(shí)和縮放n, n _ n -n2 .解：s' s r 第二次為反射成像 第三次折射最后得到倒立，等大的虛像求它的像及傷3解：第一次雙凸透鏡成像! = = s = 12Cw 斗-12f, 625； = -SCnl第二次凹反射鏡成像 丄+ InSJ 12 210第二次雙凸透鏡成像（光從右至左）4-tAx=47

33、=k=2c刁（5-2） J 6 最后成像于透鏡左側(cè)2cm處。=I） = -I 倒立的實(shí)像Si - s2 s3 -12 -10 33（1、“sing = k + 2丿4 解：2 = 7z = 450°5 解：設(shè)：透鏡的折射率為n物點(diǎn)A經(jīng)U折射成像在A'處，將已知條件代入公式T7一廠得A'經(jīng)D反射后，成像于£點(diǎn)。故將 d = 代入反射面公式7 7 = 7 I得：丄,. 10.B'點(diǎn)再經(jīng)兒折射成像在B點(diǎn)。根據(jù)光路的可逆性，將B視為物，B'點(diǎn)視為像，有-厶=（ + 5） = 5,代入折射公式，得：由）式解得：" = 16答：透鏡的折射率為。

34、6 .解：根據(jù)對(duì)稱性原理，最終成像應(yīng)在右側(cè)3R處。, Jr =丄= = -67 解：<'' '",求得：廣=TSO （nn）答：組合后的焦距是-18OmIno基點(diǎn)位置如圖所示。其光路圖如下所示：8解：設(shè)玻璃片的覚為n,則1, 2目銳光線到達(dá)C點(diǎn)的光程差憶八J+2H則"-1此時(shí)，C點(diǎn)的光強(qiáng)最小，= O9.解：如圖示：點(diǎn)光源S發(fā)出的兩條相干光線在P點(diǎn)產(chǎn)生零級(jí)條紋。則兩條光線的光程差為 = SA+AP-SB-BP = O,點(diǎn)光源發(fā)出的兩條相干光線在"點(diǎn)產(chǎn)生一級(jí)暗條紋，則兩條光線的光 程差為F =2 + BP 八一 AP = £艮卩

35、2 _門(mén)=f由圖中幾何關(guān)系知 r1= JrO2 ÷(y + )2r22 = r02 +(y + fl)2(2)500e. = 3×HIn = 7 50HnI22e4+=3!A為明r2 一 ZV =2da 即( ÷ )('2 - ) = 2da 又 1 +/o 210 .解：設(shè)玻璃片的折射率為幾則1, 2兩束光線到達(dá)C點(diǎn)的光程差:J = (H-1> 相位差：卩=王蘭(“1為則 C 點(diǎn)光強(qiáng)為 Ie- 41 COS2 鋼 - 41 COS2 M2A7 = 0c=41A IC -0COSr為C處光強(qiáng)度/1令 =o,則Zy此時(shí)，C點(diǎn)的光強(qiáng)最小U 111 解：(

36、1)棱邊為第一暗紋e=o即"翠所恥嗨第二第四(3) 共三明三暗12 解：原來(lái)視場(chǎng)中心點(diǎn)的光程差：2/7 = j 視場(chǎng)邊緣點(diǎn)的光程差：2cos = (7-12可動(dòng)鏡Ml移動(dòng)后，視場(chǎng)中心點(diǎn)的光程差：2 = o-o視場(chǎng)邊緣點(diǎn)的光程差：2rcosZ = (j-10-5) = (y一2 解得:j=17,即原來(lái)視場(chǎng)中心亮斑的級(jí)次為17。13.解是圓形反射鏡,是圓形反射鏡M：的像.二者等效為空氣膜面它們對(duì)觀察透鏡中心的張角2匚是視場(chǎng)角.當(dāng)和的起始間距為d時(shí)，對(duì)于視場(chǎng)中心和邊緣，分別有2d、= k,v ,2tZ1 Cosz2 =伙屮 _20)兒.間距由d増加到d2的過(guò)程中，冒出500個(gè)條紋 則此時(shí)對(duì)

37、中心和邊緣有2d、=伙卞 +500) ICOS i、=伙屮 + 500 - 40)2已知二納米,解上面四方程，可得Z2 =16.26°,即=500, di =0.109 毫米，J2 =0.218 毫米.14解:(1)相鄰明紋間距為y = y7+1-y.=2中央明條紋兩側(cè)的第五級(jí)明條紋間的距離為2x5此處k=5J-2×55416ww×2w-0.91012nm(2)共經(jīng)過(guò)20個(gè)條紋間距.即經(jīng)過(guò)的距離(3)不變15 .解：(1)設(shè)透射光柵中相鄰兩縫間不透明部分的寬度均等于G當(dāng)d二4b時(shí)，級(jí)數(shù)為±4, ± & ±12,的譜線都消失，即

38、缺級(jí)，故光柵常數(shù)d為：d = 4b = 6.328 × 10-5 nun由光柵方程可知第一級(jí)亮條紋與第二級(jí)亮條紋距中央亮條紋的角距離(即衍射角)分別為： 若會(huì)聚透鏡的焦距為f；則第一級(jí)亮條紋與第二級(jí)亮條紋距中央亮條紋的線距離分別為：× =fgq,2 =fg2當(dāng)倂艮小時(shí)，KlJl在屏幕上第一級(jí)與第二級(jí)亮條紋的間距近似為6328 X 1076.328 X10"×15(2)由光柵方程 sin& = ±可得代入Sine = I可得考慮到缺級(jí)j二±4, ±8,則屏幕上顯現(xiàn)的全部亮條紋數(shù)為2× (9-2)+1=1516

39、 解：(1) d = nlnl = 102 HIm IOO 因?yàn)閐sin 4幾 "sin® = (2) TV = IoOXlOO= 10"(3) p =jN、 2 = 7jN得出：a = - = 2.5×05HIm417 解：(I)VP = = 500 ×10-9 n OC In-IO；=0.25 × 10 m2×104N =丄=LrOOoy 2×O.O2(條)(2),-sin = j2 I J = =2'3O,t,=24xl0' (mm)；. d = 3b I . fc = r08×,0

40、i(mm)； JO= = I5000 ×2.4×IO-3 =36 (Inm).2.4x10“,. 7m=7 = 6OOXIOO = I .總共能看到5條譜線。18 .解已知在8= 30°的方向上觀察到波長(zhǎng)為600納米的第二級(jí)干涉主極大，由光柵方程有： 在30°衍射方向上看不到應(yīng)該出現(xiàn)的400納米的第三級(jí)干涉主極大，故光柵第三級(jí)缺級(jí)，即d/a可以等于或 3.取da=,則« = 1.6× 10"3wh,這種情況，光柵的第一衍射極小衍射角第一衍射極小衍射角小于30° ,這樣600納米的第二級(jí)干涉主極大落在中央衍射極大外側(cè)第一衍射次極大 內(nèi)，使得它能量太小.因此此種選擇不可取.取 da=3, a=× 10s亳米,使得所測(cè)量的600納米的第二級(jí)干涉主極大落在中央衍射極大內(nèi)，具有較大的光強(qiáng)。故 6/ = 0.8 × 10-3 Inm在600納米第二級(jí)干涉主極大衍射方向上，可以分辨M二的兩條譜線，因此要求光柵在第二級(jí)干涉主極大 的分辨本領(lǐng)為又因R = Nkf故光柵的總刻痕數(shù)為光柵的寬度為w = 3xlO4 x2.4×105 = 72 (亳米).12019 解：(1)d = °= 8.333X106 mC =厶 k