光學(xué)試卷及答案

〈光學(xué)〉期終試卷（一）

班級學(xué)苣姓名成績

選擇題（每小題2.5分，共25分每小題只有一個正確答案）

1.下列說法正確的是

A.薄的凸透鏡對入射光線一定是會聚的；

B.薄的凹透鏡對入射光線一定是發(fā)散的

C.入射光的發(fā)散或會聚程度對厚凸、凹透鏡的光焦度有影響

D.厚凸、凹透鏡對入射光線可能是會聚的，也可能是發(fā)散的

2.光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，不發(fā)生變化的是

A.頻率；B.波長C.速度；D.傳播方向

3.在菲涅爾雙面鏡干涉實驗中，減少條紋間距的方法有

A.增大入射光的波長；B.增大接收屏與鏡的距離

C.增大兩平面鏡的夾角;D.減小光源與雙面鏡交線的距離

白光正入射到空氣中的一個厚度為3800埃的肥皂水膜上，水膜正面呈現(xiàn)什么顏色

（肥皂水的折射率為1.337）

A.紅色B.紫紅色C.綠色D.青色

5.光柵光譜譜線的半角寬度△0與下列哪項移？

A.譜線的衍射角B.光贏級次

C.光柵常數(shù)D.光柵的總縫數(shù)

6.光是由量子組成的，如光電效應(yīng)所顯示的那樣，已發(fā)現(xiàn)光電流依賴一于

A.入射光的顏色B.入射光的頻率

C.僅僅入射光的強(qiáng)度D,入射光的強(qiáng)度與顏色

球面波自由傳播時，整個波面上各次波源在空間某P點的合振動之振幅等于第一個

半波帶在P點產(chǎn)生的振動之振幅的

A.1/2倍B.1倍C.2倍D.4倍

8.天文望遠(yuǎn)鏡物鏡的直徑很大，其目的不是為了

A.提高入射光的光強(qiáng)B.提高分辨本領(lǐng)

C.能看到更大的像D.能看到更清晰的像

使用檢偏器觀察一束光時,強(qiáng)度有一最大但無消光位置，在檢偏器前置一1/4波片，使

其光軸與上述強(qiáng)度最大的位置平行，通過檢偏器觀察時有一消光位置，這束光

是：

A.平面偏振光B.橢圓偏振光

C.部分偏振光D.圓偏振光和平而偏振光的混合

10.關(guān)于單軸晶體，下列哪種描述是正確的?

A.負(fù)晶體,V。>Ve,n0<ne

B.正晶體,V（）>Ve,n0.>n

C.負(fù)晶體,V（）<Ven.0>n

D.正晶體,V（j<Ve,n0>ne

二.填空（每小題2分，共20分）

從一狹縫射出的單色光經(jīng)過兩個平行狹縫而照射到120cm遠(yuǎn)的幕上,若此兩狹縫相

距為0.2mm,幕上所產(chǎn)生的干涉條紋中兩相鄰亮紋間距離為3.60mm，則此單色光的

波長為①mm

在邁克爾遜干涉儀的一條光路中,放入折射率為n.厚度為d的透明介質(zhì)片，放入后,

兩束光的光程差改變量為②

用鏡頭焦距為50mm的相機(jī)拍攝月球照片，已知月球的直徑為3.48X106m,離地球距

離為3.8X10M1,則底片上月球像的直徑為③mm

一焦距為-60mm的雙凹透鏡,安裝在半徑為60mm，折射率為1.5平凸透鏡前面

120mm處,則系統(tǒng)的有效焦距為④mm

波長為500nm的單色光垂直照射到寬為0.25mm的單縫上，單縫右面置一凸透鏡以

觀察衍射條紋,,如果幕上中央條紋兩旁第三個暗條紋間的距離為3mm，則其透鏡的

焦距為⑤mm

6.當(dāng)圓孔中露出4/3個半波帶時,衍射場中心強(qiáng)度與自由傳播時強(qiáng)度之比為⑥

7.已知某玻璃的折射率為1.54,當(dāng)入射角為布儒斯特角時，其表面反射率為⑦

8.兩尼科爾棱鏡主截面間的夾角由30。轉(zhuǎn)到45。,則透射光光強(qiáng)將由原來的10變?yōu)?/p>

⑧

人眼觀察遠(yuǎn)處物體時，剛好能被人眼分辨的兩物點對瞳孔中心的張角，稱為人眼的最

小分辨角，若瞳孔的直徑為D,光在空氣中的波長為X,n為人眼玻璃狀液的折射率，則

人眼的最小分辨角為⑨

一玻璃管長3.50m,內(nèi)貯標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的某種氣體,若這種氣體在此條件下的吸

收系數(shù)為0.1650mT則透射光強(qiáng)度的百分比為⑩

三.試用作圖法找像的位置和大?。?分）

Q小

PFiHi'H>FrF2'H2H2’

四.論述題（10分）

試論述產(chǎn)生干涉的條件.

五.計算題（每題10分，共40分）

1.一厚透鏡的焦距「=60毫米，其兩焦點之間的距離為125毫米，若:（a）物點置于光軸上物方焦點

左方20毫米處；（b）物點置于光軸上物方焦點右方20毫米處，問這兩種情況下象的位置各在何處.

2.如圖所示，平凸透鏡的曲率半徑R=10米,n=1.50,平板玻璃板由

兩部分組成：左和右的折射率分別為由=1.50/5.J凸透鏡

ni

與玻璃板接觸點在這兩部分平玻璃板相接之處，中間充以折射率為|113|114

1.62的液體.若用單色光垂直照射，在反射光中測得右邊第j級亮

條紋的半徑『4毫米,j+5級亮條紋的半徑rj+5=6毫米，求左邊第j級亮條紋的半徑.

3.用可見光(760nm~400nm)照射光柵，其夫朗和費衍射的一級光譜和二級光譜是否重疊？

二級和三級又怎樣？如果不重疊，求整個光譜的角寬；如果重疊，指出重疊的波長范圍.

4.有一厚度為0.04毫米的方解石晶片，其光軸平行于晶片表面，將它插入正交尼科耳棱鏡之間，且

使光軸與第一尼科耳棱鏡主截面成不等于0。，90°的任意角度.試問可見光中哪些波長的光不能透

過這一裝置.已知方解石的折射率ne=1.6584,n0-1.4864.

〈光學(xué)〉期終試卷(二)

一.選擇題(每小題2.5分，共25分每小題只有一個正確答案)

L兩個光焦度儲.通大于零的薄透鏡，在空氣中怎樣組合時,才能得到一個發(fā)散的共軸

透鏡組？

A.兩透鏡之間的距離d=0

B.兩透鏡之間的距離d>(6,+62)/(6162)

C.兩透鏡之間的距離<1)1*2)

D.不可能

2.下列說法正確的是

A,如物體和像重合，說明該光學(xué)系統(tǒng)一定存在一個反射光學(xué)元件

B.一個物體經(jīng)一折射成像系統(tǒng)，也可以成像于物體所在位置上

C.經(jīng)一成像光學(xué)系統(tǒng)后，物和像重合，說明光路是可逆的

D.一實物經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)后其像和物體重合,則必定是虛像

3.兩平行光的干涉條紋為直線,增大干涉條紋間距的方法有

A.減小光的波長；B.增大兩平行光的夾角

C.改變接收屏的位置；D.減小兩平行光的夾角

4.在楊氏雙縫干涉實驗中,如果光源縫慢慢張開，則

A.條紋間距減??；B.干涉條紋移動

C.可見度下降；D.干涉條紋沒有變化

5.在光柵的夫朗和費衍射中，當(dāng)光柵在光柵平面內(nèi)沿刻線的垂直方向上作很小移動時，則

衍射花樣

A.作與光柵移動方向相同的方向移動

B.作與光柵移動方向相反的方向移動

C.中心不變新射花樣變化

D.沒有變化

1.隨著絕對溫度的升高，黑體的最大輻射能量將

A.向短波方向移動B.向長波方向移動

C.取決于周圍環(huán)境D.不受影響

2.波帶片同普通透鏡一樣，可以對物體成像

A.普通透鏡的焦距隨波長的增大而增大，波帶片的焦距隨波長的增大而減少

B.波帶片與普通透鏡的成像原理是相同的

C.如兩者的焦距相同，則對同一物點其像點位置也相同

D.同普通透鏡一樣，波帶片也具有從物點發(fā)出的各光線到像點是等光程的

3.用顯微鏡對物體作顯微攝影時，用波長較短的光照射較好，是因為

A.波長越短，分辨率越高B.波長越短,底片越易感光

C.波長越短，顯微鏡放大率越大D.以上都不對

4.右旋圓偏振光垂直通過1/2波片后，其出射光的偏振態(tài)為

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

10.關(guān)于晶體的主平面，下列說法正確的是

A.e光主平面一定在入射面內(nèi)

B.e光主平面與e光的振動方向垂直

C.。光主平面與O光振動方向平行

D.O光主平面是O光與光軸所確定的平面

二.填空題（每小題2分，共20分）

如果法布里―珀羅干涉儀兩反射面之間的距離為1.00cm,用波長為500nm的

綠光作實驗，則干涉圖象的中心干涉級為①

在一個折射率為1.50的厚玻璃板上，覆蓋有一層折射率為1.25的丙酮薄膜，當(dāng)波

長可變的平面光波垂直入射到薄膜上時，發(fā)現(xiàn)波長為600nm的光產(chǎn)生相消干涉，而

波長為700nm的光產(chǎn)生相長干涉，則此薄膜的厚度為?

nm

3.一微小物體位于凹面鏡鏡頂左側(cè)4cm處,凹面鏡的曲率半徑為12cm,象的放大

率為③

雙凸透鏡的折射率為1.5,其兩面之曲率半徑為10cm,如其一面鍍以水銀,使其成

為凹面鏡，在距透鏡20cm處放一光點,光線自左向右，山未鍍銀之面射入，則其所成

象在④cm處

一波長為624nm的平面波垂直地照射到半徑為2.09mm的圓孔上，用一與孔相

距1m的屏截斷衍射花樣.則發(fā)現(xiàn)中心點出現(xiàn)⑤

單色平行光垂直地入射到一縫距d為1.1297mm的雙縫上,在縫后距其為D處

的幕上測得兩相鄰亮條紋的距離△x為0.5362mm,如果原來D>>d,現(xiàn)將幕移到

50.00cm后，幕上相鄰亮紋間的距離增到Ax，為0.8043mm，則光波波長為

_____@_____um

有一厚度為5cm,極板間距離為1mm的克爾盒放在正交的起偏器和檢偏器之

間，其中所盛液體的K為2.13X1（）T4cm若以頻率為107Hz，峰值電壓為

6000V的高頻電壓加在克爾盒的極板上，則當(dāng)波長為546nm的線偏振光通過克爾

一時.每秒鐘遮斷次數(shù)為⑦

強(qiáng)激光束經(jīng)一直徑為2mm的光闌后射向月球，若再加一個“10x”的望遠(yuǎn)鏡擴(kuò)束

裝置后再射向月球.則兩種情況下射在月球上的光斑直徑.后者⑧前者

（填大于，小于，等于）

某種玻璃對不同波長的折射率在波長為400nm時，折射率為1.63；波長為

500nm時，折射率為1.58,若柯西公式的近視形式n=a+b/入？適用,則此種玻璃在

600nm時的色散率dn/d入為⑨cm1

利用布儒斯特定律可以測定不透明物質(zhì)的折射率，今測得某種不透明介質(zhì)

的起偏角為58。.則其折射率為⑩

11.

三.試用作圖法找像的位置和大?。?分）

四.論述題（10分）

試論述干涉和衍射的區(qū)別與聯(lián)系,試用楊氏雙縫干涉實驗加以說明.

一.計算題（每題10分，共40分）

1.空氣中雙凹厚透鏡的兩個凹面半徑n和n分別為-8厘米和7厘米，沿主軸的厚度

為2厘米.玻璃折射率n為15求焦點和主平面位置，一物點位于焦點F處，求其象

點位置.

2.比耶對切透鏡是由焦距為f=10厘米的薄會聚透鏡從中間截取寬度為a后剩下的兩

個半截對接構(gòu)成.在距其x=3/2f處置一寬度為b的縫狀光源，發(fā)出的光波長為597nm,

縫上不同點所輻射的光是不相干的.在對切透鏡的另一側(cè)3330厘米處置觀察屏，試

問當(dāng)狹縫的寬度為多少時，屏上干涉條紋消失？

3.用一個每毫米有500條縫的衍射光柵觀察鈉光夫朗和費譜線（589nm）,問平行光（1）

垂直入射和（2）以入射角30。入射時，最多能看到第幾級譜線？

4.把一個棱角為0.33。的石英劈尖，其光軸平行于棱，放置在正交的尼科耳棱鏡之間.

當(dāng)入=656.3nm的光通過這個裝置時，產(chǎn)生干涉.試計算相鄰兩條紋間的距離.已知該

波長入射時，石英的折射率nc=1.55,no=1.54.

《光學(xué)》期終試卷（三）

一、選擇題（每小題2.5分，共25分每小題只有一個正確答案）

1.一個置于空氣中的非對稱薄透鏡，在其光軸上產(chǎn)生一個點狀物體的象點，如果將此透

鏡翻轉(zhuǎn)過來（沿通過透鏡中心且垂直于光軸的鉛垂軸轉(zhuǎn)過180。），象距將

A.不變B.變大C.變小D.無法確定

2、下列說法正確的是（）

A.對單個凸透鏡光學(xué)系統(tǒng)來說，入射光和出射光相互平行，說明入射光必經(jīng)過凸透鏡

的光心；

B.入射光和出射光相互平行，說明其角放大率為+1；

C.入射光和出射光相互平行，說明入射光必經(jīng)過節(jié)點；

D.入射光和出射光相互平行，說明入射光必經(jīng)過主點.

3、利用邁克耳孫干涉儀獲得等傾干涉條紋，增大干涉條紋的間距的方法有

A.增大等效空氣層的厚度hB.減小入射光的波長

C.減小等效空氣層的厚度hD.以上說法都不對

4、光強(qiáng)都為Io的兩列相干波發(fā)生相長干涉時，其光強(qiáng)度是

A.2IoB.4IoC.IoD.V2Io

5、由太陽光在雨滴上的作用而產(chǎn)生虹的原因是

A.僅在于反射B.僅在于折射C.反射和衍射

D.反射和折射E.反射和干涉

6.用單色光做單縫衍射實驗時，當(dāng)縫的寬度比單色光的波長大很多時，觀察不到衍射條

紋，這是因為

A.零級條紋集中了太多的光能，其它高級次極大不明顯

B.光程差太大，以致衍射光之間幾乎不相干

C.各條紋的衍射角太小，幾乎重疊在一起，以致不能分辯

D.以上都不對

7、在光柵光譜中，下列描述正確的是

A.級次越高，各種波長譜線展得越開，譜線越寬

B.級次越高，各種波長譜線展得越開，譜線越窄

C.級次越高，各種波長譜線越展不開，譜線越窄口

D.級次越高，各種波長譜線越展不開，譜線越寬

8、為正常眼調(diào)好的顯微鏡，當(dāng)近視眼的人使用時，應(yīng)怎樣調(diào)節(jié)？

A.減小物距B.增大物距C.縮短鏡筒D.拉長鏡筒

9.右旋橢圓偏振光垂直通過波片后，其出射光為

2

A.左旋圓偏振光B.線偏振光

C.右旋橢圓偏振光D.左旋橢圓偏振光

10、關(guān)于晶體主平面，下列說法正確的是

A.主平面是光軸和晶面法線所確定的平面

B.主平面是晶體內(nèi)光線和晶面法線所確定的平面

C.主平面是光軸和晶體內(nèi)光線所確定的平面

D.以上說法都不正確

E.

二、填空題(每小題2分，共20分)

1、用波長為650nm之紅色光作楊氏雙縫干涉實驗，已知狹縫相距l(xiāng)O^m從屏幕上量得

相鄰亮條紋間距為1cm,則狹縫到屏幕間距為①m。

2、當(dāng)牛頓環(huán)裝置中的透鏡與玻璃之間充以液體時，則第10個亮環(huán)的直徑由1.4cm變

為1.27cm,故這種液體的折射率為②。

3、如圖所示，將凸透鏡L的主軸與X軸重合，

Y八

光心O就是坐標(biāo)原點，透鏡焦距為10cm,現(xiàn)有.

一平面鏡M置于y=-2cm,x>0的位置處，則光L

源P應(yīng)位于③處,才使眼睛從平面鏡反____________。,

射光中看到最后的像位于P'(T0cm,-12cm)~x

4、將折射率為n=1.50的玻璃構(gòu)成的薄凸透鏡完p(-10,-i2)M

全浸入折射率為n'=±的水中時，試問透鏡的焦

3

距f'與空氣中的薄凸透鏡焦距f。之比值為④。

5、波長為入=5460A的單色平行光垂直投射于縫寬a為0.10mm的單縫上，在縫后置一焦距

為50cm,折射率為1.54的凸透鏡。若將該裝置浸入水中，試問夫浪和費衍射中央亮條紋的

寬度為⑤mm。

6、若一個菲涅耳波帶片只將前五個偶數(shù)半波帶擋住，其余地方都開放，則衍射場中心強(qiáng)度

與自由傳播時之比為⑥。

7、己知水晶對鈉黃光的旋光度a為21.757mm,則左右旋園偏振光折射率之差△n為⑦。

8、在直徑為3m的園桌中心上面2m高處掛一盞發(fā)光強(qiáng)度為200cd的電燈，園桌邊緣的照度

為@Ixo

9、波長入為0.10A的X射線光子迎頭撞擊電子后反沖回來，則電子獲得的動能為⑨J。

10、若光在某種介質(zhì)中的全反射臨界角為45°,求光從空氣射到該介質(zhì)界面時的布儒斯特角

為⑩。

三、試用作圖法找到像的位置及大小(5分)

A

Q

PH'FF'H

四、論述題(10分)

從惠更斯原理，惠更斯一一菲涅耳原理至基爾霍夫衍射理論是如何發(fā)展起來的？

五.計算題(每題10分，共40分)

1.已知置于空氣中的半玻璃球，其曲率半徑為r,折射率為1.5,平面一邊鍍以銀.如圖所示,

一物體PQ,放在曲面頂點的前面3r處.求：

(a).由球面所造成的第一個象的位置.Q*

(b).經(jīng)反射鏡所造成象△勺位置.

P

r

(c).經(jīng)整個光組成象的位置.V--------31--------------?

2.如圖所示,A為平凸透鏡,B為平板玻璃板,C為金屬柱,D為框架，

AB之間有空隙，圖中繪出的是接觸的情況.而A固結(jié)在框架的邊緣

上.溫度變化時,C發(fā)生收縮，而A、B、D都假設(shè)不發(fā)生收縮.用

波長為633nm的激光垂直照射.試問：在溫度變化時，若觀察到10個

亮條紋移到中央而消失，問C的長度變化了多少毫米？

3.一光柵的光柵常數(shù)d=4mm,總寬度W=10cm,現(xiàn)有波長為500nm和500.01nm的平面波垂

直照射到這塊光柵上，選定光柵在第二級工作.問這兩條譜線分開多大的角度？能否分辨此

雙線？

4.平行于光軸切割的一塊方解石晶片，被放置在一對尼科耳棱鏡之間，光軸方向與兩個棱鏡

主截面均成15。角，求：

(1)從方解石射出的o光和e光的振幅和光強(qiáng)；

(2)投影于第二個尼科耳棱鏡的。光和e光的振幅和光強(qiáng)；

設(shè)入射的自然光的光強(qiáng)為/。=壽.

《光學(xué)》試卷(四)

一、選擇題：(每小題2.5分，共25分每小題只有一個正確答案)

1.一薄凸透鏡的焦距大小為f”一薄凹透鏡的焦距大小為fz,滿足什么條件才能使平行光

入射兩透鏡組合的系統(tǒng)后出射光仍為平行光？

A.f,<f2B.fi=f2C.G>f2D.以上全都可以

2.關(guān)于物和像，下列說法正確的是：

A.入射光是從物體上發(fā)出來的光線；

B.像點就是出射光線的會聚點；

C.一個理想成像光學(xué)系統(tǒng)對一個物點來說必定只有一個對應(yīng)的像點；

D.因為光路是可逆的,所以一個像點同時也是一個物點。

3.在牛頓環(huán)實驗中,要增大干涉條紋的間距可以

A.增大平面玻璃與透鏡球面之間的折射率；

B.增大透鏡球面的曲率半徑；

C.縮小入射光的波長；

D.增大平面玻璃與透鏡球面之間的距離。

4.有兩束相干光相遇而產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，下列哪個因素對干涉條紋的可見度沒有影響

A.振幅大小B.振動方向C.頻寬D.波長長短

5.天空中的藍(lán)色可以認(rèn)為是下列的哪一種原因引起的？

A.太陽光受大氣的散射；B.太陽光受大氣的折射；

C.太陽光在小水滴內(nèi)的全反射；D.太陽光的吸收；

E.太陽光受大氣中微粒的衍射。

6.用單色光做單縫衍射實驗時,單縫的寬度比單色光波長小很多時，觀察不到衍射條紋，是

因為

A而射光太弱

B.衍射角太大,以致只能觀察到零級條紋的一部分

C.各級衍射條紋都重疊在一起，分辨不清

D.以上都不對

7.光柵中透明縫的寬度與不透明縫的寬度相等時，除中央亮條紋外，哪些亮紋將不出

現(xiàn)？

A.所有偶數(shù)級B.所有奇數(shù)級C.±2級D.±1級

8.調(diào)準(zhǔn)一架望遠(yuǎn)鏡，使它具有最大的放大本領(lǐng)和最大的視場，下面哪種敘述是正確的？

A.通過物鏡形成的實像在它的焦平面上

B.通過目鏡形成的虛像在眼睛的明視距離處

C.眼睛位于通過目鏡形成的物鏡的像出現(xiàn)的地方

D.通過物鏡形成實像在目鏡的焦平面上

9.線偏振光垂直通過1/2波片后，其出射光為

A.左旋圓偏振光B.右旋圓偏振光

C.右旋橢圓偏振光D.線偏振光

10.從尼科耳棱鏡透射出來的非常光，入射到各向同性介質(zhì)中時

A.不遵從折射定律

B.遵從折射定律

C.可能遵從,也可能不遵從

D.不能確定

二、填空題：（每小題2分共20分）

1.設(shè)洛埃鏡實驗中光源S?發(fā)射出波長為

5xlO^mm單色光，直射光SiA垂直于

屏且與過鏡面的B點的反射光交于屏上

相同點A,設(shè)L=lm,h=2mm.則A點應(yīng)是

干涉條紋中強(qiáng)度的①。

如果波長可連續(xù)變化的平面光波正入射到涂有一層薄油膜的厚玻璃上。發(fā)現(xiàn)在波長為

500nm與700nm處為完全相消干涉，而在這兩波長間無其它波長發(fā)生相消干涉。設(shè)玻璃

折射率為1.50.則此油膜折射率一定②玻璃折射率.（填大于.小于.或等

于）

薄凸透鏡的半徑為2cm,其焦距為20cm,有一點光源P置于透鏡之軸上左方離鏡30cm處。

在透鏡右方離透鏡50cm處置一光屏，以接收來自P發(fā)出而經(jīng)過透鏡之光，光屏與鏡軸

垂直，光屏受光部分具有一定的形狀及大小，今將光屏移至離透鏡子_③

cm遠(yuǎn)處，才能使受光部分之形狀及大小與前相同。

4.將折射率m=l.5O的有機(jī)玻璃浸在折射率為n2=1.10的油中，試問臨界角ic為④。

已知菲涅耳波帶片第4個半波帶的半徑p4為10.0mm,如用波長人為L06um的單色平面

光照射，則其主焦距為⑤m。

波長為520nm的單色光垂直投射到2000線/厘米的平面光柵上，試求第一級衍射極大所對

應(yīng)的衍射角近似為⑥。

設(shè)自然光以入射角57投射于平板玻璃面后，反射光為平面偏振光，試問該平面偏振光

的振動面和平板玻璃面的夾角為⑦。

8.為正常眼調(diào)好的顯微鏡，患近視眼的人使用時應(yīng)?物距。（填增大、減小）

9.天空某一恒星的黑體輻射為6000K,則具有最大發(fā)射強(qiáng)度單位波長的波長范圍為3

A,

10.光波垂直入射到折射率為n=l.33的深水表面的反射光和入射光強(qiáng)度之比」

三、用作圖法找像的位置及大小。（5分）

B

AXI

CDFH'HF'

四、論述題。（10分）

把光作為波動處理實際問題時,什么時候作干涉處理，什么時候作衍射處理?

五.計算題（每題10分，共40分）

1.一消色差目鏡由兩個薄會聚透鏡組成，兩透鏡之間距離d等于第一個透鏡的焦距fi,求第

二個透鏡的焦距f2,以及目鏡的焦距及其主平面的位置.

2.平行光垂直入射一從中間發(fā)生厚度突變的玻璃板上，如圖所示，透射光經(jīng)透鏡會聚到焦

點上.玻璃的折射率為n=1.5,厚度變化量d=2/3X,求透鏡焦點處的光強(qiáng).已知玻璃板沒有

突變時，焦點處的光強(qiáng)為Io.

3.用波長為624nm的單色光照射一光柵，已知光柵的縫寬為0.012毫米，不透明部分為

0.029毫米，縫數(shù)為103條.（1）單縫夫朗和費衍射圖樣的中央角寬度;（2）單縫衍射圖樣中央

寬度內(nèi)能看到多少級光譜：（3）譜線的半角寬度為多少？

4.兩尼科耳棱鏡主截面夾角為60°.中間插入一塊水晶的四分之一波片，其主截面平分上述

夾角，光強(qiáng)為的自然光入射，試問：

（1）通過四分之一波片后的偏振態(tài)；

（2）通過第二尼科耳棱鏡的光強(qiáng).

〈光學(xué)〉期終試卷（五）

一,選擇題（每小題2.5分，共25分每小題只有一個正確答案）

1.試判斷下列幾種說法，正確的是

A.平面反射鏡所成的像必然是虛像

B.凸面反射鏡所成的像必然是虛像

C.透鏡成像時，可能有色差，而反射鏡所成的像不會有色差

D.空氣中的凹透鏡不可以得到正立放大的實像

2.關(guān)于組合光學(xué)系統(tǒng)，下列說法不正確的是

A.組合系統(tǒng)主點的位置與物點的位置有關(guān)

B.組合系統(tǒng)主點的位置與物點的位置無關(guān)

C.組合系統(tǒng)的焦距的大小與主點的位置有關(guān)

D.組合系統(tǒng)的光焦度與折射率有關(guān)

3.雙縫干涉實驗中，若增大其中一縫的寬度,干涉條紋將發(fā)生變化

A.干涉條紋位置改變；B.干涉條紋間距發(fā)生改變

C.干涉條紋可見度改變；D.干涉條紋形狀發(fā)生改變

4.在干涉實驗中,用激光代替普通光源，可以提高干涉條紋可見度，主要是因為

A.激光的光強(qiáng)比普通光源強(qiáng)；B.激光的相干長度長

C.激光的光斑?。籇.激光的相干時間短

已知一塊光學(xué)玻璃對水銀燈的藍(lán),綠譜線435.8nm和546.Inm的折射率分別為

1.65250和1.62450,則用科希公式可求出此光學(xué)玻璃對鈉黃線589.3nm的色散率以

區(qū)”為單位計，應(yīng)為

A.-1.643X10-5B.-l.l12xlO-5C.-1.847xlO-5D.-1.431xIO-5

在雙縫干涉實驗中，若以紅濾色片遮住一條縫，而以藍(lán)濾色片遮住另一條縫,以白光

作為入射光，則關(guān)于在屏幕上觀察到的現(xiàn)象的下列幾種描述中，正確的是

A.在屏幕上呈現(xiàn)紅光單縫衍射光強(qiáng)和藍(lán)光單縫衍射的光強(qiáng)的疊加

B.在屏幕上呈現(xiàn)紅光單縫衍射振動光矢量和藍(lán)光單縫衍射振動光矢量的疊加

C.在屏幕上呈現(xiàn)紅光和藍(lán)光的雙縫干涉條紋

D.在屏幕上既看不到衍射條紋，也看不到干涉條紋

7.在衍射光柵實驗中，把光柵遮掉一半，不發(fā)生的變化的是

A.強(qiáng)度B.條紋位置C.譜線半角寬度D.分辨本領(lǐng)

8.孔徑相同的微波望遠(yuǎn)鏡比光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的分辨本領(lǐng)小的原因是

A.星體發(fā)出的微波能量比可見光能量弱

B.微波波長比光波波長長

C.微波更易被大氣吸收

D.大氣對于微波的折射率較小

9.圓偏振光垂直通過1/4波片后，其出射光線為

A.圓偏振光；B.右旋橢圓偏振光

C.左旋橢圓偏振光；D.線偏振光

10.雙折射晶體中，主折射率分別為n0和n?,則下列關(guān)于折射率的描述正確的是

A.0光在各方向的折射率都為n0,e光在各方向的折射率都為ne

B.O光在各方向的折射率為n°,e光在光軸方向的折射率為n0；

C.O光在各方向的折射率為n0,e光在垂直于光軸方向的折射率為n?;

D.0光在光軸方向的折射率為n0,e光在光軸方向的折射率為n?

二.填空題（每小題2分，共20分）

如果邁克爾遜干涉儀中的M反射鏡移動距離0.233mm,數(shù)得條紋移動792條,則光的

波長為①nm

借助于玻璃表面上所涂的折射率為1.38的MgF2，透明薄膜，可以減小折射率為1.60

的玻璃表面的反射，若波長為500nm的單色光垂直入射時，為了實現(xiàn)最小的反射，此

透明薄膜的厚度至少為②nm

7.長度為L的線性短物體位于焦距為f的球面鏡軸上，距鏡的距離為S,它的像長L'為

?

已知折射率為n=1.50的對稱雙凸薄透鏡,其曲率半徑為12cm,現(xiàn)將其浸沒于折射率

為n'=1.62的CS,中.則其焦距為④cm

9.在單縫夫朗和費衍射中，已知入射光波長為X，第一極小的衍射角0為n/6,則縫寬

a為⑤

6.如雙縫的縫寬都為b,縫間距為d=2b.則中央衍射包絡(luò)線中條紋有⑥條.

7.強(qiáng)度為I。的自然光通過透振方向互相垂直的兩塊偏振片，若將第三塊偏振片插入起

偏器和檢偏器之間，且它的透振方向和起偏器透振方向成。角，則透射光的光強(qiáng)為

?____

8.設(shè)黃光波長為500nm，人眼夜間的瞳孔直徑為D=5mm,兩車燈的距離d=1.22m,試估

計人眼能區(qū)分兩個車燈的最遠(yuǎn)距離為⑧m

9.電子的康普頓波長的數(shù)量級為⑨nm

10垂直入射時，由折射率為1.52的玻璃平板所反射的光的偏振度為⑩

三.試用作圖法找像的位置和大?。?分）

Q八八

P

VV

LiEx.PA.SL2Er.P

四.論述題（10分）

試論述偏振光對干涉的影響.

五.計算題（每題10分，共40分）

1.一厚透鏡的焦距『=60毫米，其兩焦點之間的距離為125毫米，若:（a）虛物點落在

光軸上象方主點右方20毫米處；（b）虛物點落在光軸上象方主點左方20毫米處，問

這兩種情況下象的位置各在何處.

2.用Q=600nm和入2=450nm的兩種波長的光觀察牛頓環(huán).用入i時的第j級暗紋與用九2

時的第j+1級暗紋重合.求用加時第j級暗紋的直徑.設(shè)凸透鏡的曲率半徑為90厘

米.

3.單色平行光垂直照射到衍射光柵上，問縫寬a與光柵常數(shù)d的比值a/d為多少時

衍射的二級主極大的光強(qiáng)度為最大？a/d為多少時衍射的二級主極大的光強(qiáng)度為最

??？

4.一單色自然光通過尼科耳棱鏡N1、N2和晶片C,其次序如圖所示,Ni的主截面豎

直，

N2的主截面水平，C為對應(yīng)于這一波長的四分之一波片，其主截面與豎直方向成30°

角.試問:

（1）在Ni和C之間,C和N2之間，以及從N2透射出來的光各是什么性質(zhì)的光？

（2）若入射光的強(qiáng)度為瓜則上述各部分光的強(qiáng)度各是多少?（橢圓偏振光須說明其分

解為長短軸方向上的平面偏振光的強(qiáng)度）

N,CN2

單色自然光

的強(qiáng)度為/。

〈光學(xué)〉期終試卷（六）

班級毛苣_____________姓名成績

選擇題（每小題2.5分，共25分每小題只有一個正確答案）

1.試判斷下列幾種說法錯誤的是

A.空氣中的凹透鏡可以得到正立，放大的實像

B.空氣中的凹透鏡可以得到倒立，放大的虛像

C.空氣中的凸透鏡可以得到正立，縮小的實像

D.空氣中的凸透鏡可以得到倒立縮小的虛像

2.當(dāng)全反射在兩種媒質(zhì)的分界面上發(fā)生時，不對的是

A.沒有入射光線進(jìn)入另一種媒質(zhì)

B.反射定律不再適用

C.入射角大于臨界角

D.入射光只在光密媒質(zhì)里

3.在雙縫干涉實驗中，下列哪種方法可使干涉條紋間距增大

A.縮小雙縫間距；B.縮小單縫與雙縫的距離

C.縮小雙縫至接收屏的距離;D.縮小入射光的波長

4由兩個不同的光源發(fā)出的兩束白光，在空間某處相遇是不會產(chǎn)生干涉圖樣的，這是

由于

A.白光是由許多不同波長的光組成的;B兩光束的光強(qiáng)不一樣

C.兩個光源是獨立的不相干光源D.不同光源發(fā)出的光頻率不一樣

5.之所以說有一小孔的空腔接近于一絕對黑體,是因為

A.高溫時，它的輻射譜線是連續(xù)的

B.高溫時所有小孔發(fā)射的所有波長的輻射是有相同的強(qiáng)度的

C.低溫時該空腔能吸收所有波長的輻射

D.空腔的溫度是均勻的

6.在光柵衍射中,為了在屏幕上得到更高級次的譜線，可以

A.由原來的正入射改為斜入射

B.選用光柵常數(shù)小一些的光柵

C.用波長長一些的光入射

D.增大入射光的截面積，使光柵總縫數(shù)N大一些

7.設(shè)S為點光源,D為中間開一小孔的衍射屏,P為接收屏幕，如果P在某點處時剛好使

小孔露出一個半波帶，則P上軸上點為一亮點，如果接收屏P一直向衍射屏移近，則

P上軸上點

A.始終為亮點；B.始終為暗點

C.亮度逐漸變暗；D.亮暗交替變化

6.人眼在明視距離25cm遠(yuǎn)處，能分辨的最近兩點之間的距離大約為

A.0.55mmB.0.055mmC.O.lmm

D.lmm

7.線偏振光垂直通過X/8波片后，其出射光為

A.橢圓偏振光；B.線偏振光

C.左旋圓偏振光；D.右旋圓偏振光

8.關(guān)天晶體的主平面,主截面和光的入射面，下列說法正確的是

A.入射面，主平面和主截面重合

B.入射面，主平面和主截面一定不重合

C.當(dāng)入射面和主截面重合時，主平面也與之重合

D.當(dāng)入射面和主平面重合時，主截面也與之重合

二.填空題（每小題2分，共20分）

1.沿著與肥皂膜表面成45。角的方向觀察時，膜呈綠色，該入射光波長為5000A.肥皂膜的折

射率為1.33,則肥皂膜的最薄厚度為①A

2.在邁克爾遜干涉儀的一臂上,放置一個具有玻璃窗口長為t=5.0cm的密閉小盒，所使用的

光波長入=500nm,用真空泵將小盒中空氣慢慢抽走，從觀察中發(fā)現(xiàn)有60條干涉條紋從視

場中通過,由此可求出在一個大氣壓下空氣的折射率為②

3.照相機(jī)的透鏡往往采用兩個薄透鏡膠合而成.一個是焦距為10cm的凸透鏡，另一個為焦

距為15cm的凹透鏡，那么這一透鏡組的焦距為③cm

4.往某箱內(nèi)注入折射率為1.33的水至6cm,再將一硬幣放到箱底，此硬幣到水面的視距為

④cm

5.波長為589nm的光垂直照射到1.0mm寬的縫上,觀察屏在距縫3.0m遠(yuǎn)處,在中央衍射極

大任一側(cè)的頭兩個衍射極小間的距離為⑤mm

6.設(shè)波帶片第五環(huán)半徑為1.5mm,求波帶片對于波長0.5um的單色光的焦距為⑥

mm

7.一束非偏振光入射到一個由四個偏振片所構(gòu)成的偏振片組上，每個偏振片的透振方向相

對于前面一個偏振片沿順時針方向轉(zhuǎn)了一個30。角，則透過這組偏振片的光強(qiáng)與入射光的

光強(qiáng)的比為⑦

8.外殼由毛玻璃制成的球形燈炮的直徑為20cm,燈絲的發(fā)光強(qiáng)度為1000坎德拉，若一表面

積為0.25m2的光屏接收到此燈總光通量的10%.此屏的照度為⑧勒克斯

9.波長為253.6nm和546.Inm兩條譜線的瑞利散射強(qiáng)度之比為⑨

10.光從空氣向折射率n=1.50平板玻璃垂直入射時.所折射的光的偏振度為⑩

三.試用作圖法找像的位置和大?。?分）

（PQ為虛物）

c

/

FJHHJF2FIH2‘H2F2'P

四.論述題（10分）

試論述單縫衍射和光柵衍射的聯(lián)系和區(qū)別，用哪一種衍射測定波長較準(zhǔn)確？

五.計算題（每題10分，共40分）

1.一個會聚薄透鏡和一個發(fā)散薄透鏡相互接觸而成一個光組，當(dāng)物距為-80厘米時，其象距

60厘米，若會聚透鏡的焦距為10厘米，問發(fā)散透鏡的焦距為多少？

2.雙棱鏡的折射棱角a=3,26".在單色（入=500nm）點光源和雙棱鏡之間置一透鏡，使干涉條

紋的寬度與屏到雙棱鏡的距離無關(guān).若雙棱鏡玻璃的折射率n=1.5,試求相鄰暗條紋間的距

離.若使屏與棱鏡的距離L=5米時，求在該裝置中所能觀察到的最多條紋數(shù)

N.

3.波長入=600nm的單色平行光垂直入射到帶圓孔的不透明遮光板上，圓孔直徑D=L2mm.在

板后軸線上距其為b=18cm處觀察到暗點.為使在衍射圖象的中心重又觀察到暗點，問從此

點沿孔軸所應(yīng)移開的最小距離是多少？

4.由一尼科耳棱鏡透射出來的平面偏振光，垂直射到一塊石英的四分之一波片上，光的振

動面和波片光軸成30。角.然后又經(jīng)過第二個尼科耳棱鏡，主截面和第一尼科耳棱鏡的主截

面夾角為60。角.和波片主軸夾角也是30。角.試求透過第二個尼科耳棱鏡后的光強(qiáng)度，設(shè)入

射光強(qiáng)為Io.

V光學(xué)》期終試卷（七）

班級成績

一.選擇題（每小題2.5分，共25分每小題只有一個正確答案）

1.下列說法正確的是

A.薄凸透鏡的像方焦距一定是正的

B.薄凹透鏡的像方焦距一定是負(fù)的

C.薄網(wǎng)透鏡的光焦度一定小于零

D.以上全錯

2.關(guān)于費馬原理，下列哪種說法不對

A.費馬原理適用于理想成像問題，對非理想成像問題不適用

B.費馬原理確定了光傳播的實際路徑

C.費馬原理是幾何光學(xué)的基本原理，反射定律和折射定律是其推論

D.費馬原理既運用于均勻媒質(zhì)中的光傳播問題，又適用于非均勻媒質(zhì)中的

光傳播問題

3.增大劈尖干涉的條紋間距，我們可以

A.增大劈尖的長度B.增大入射光的波長

C.增大劈尖的折射率D.增大劈尖的頂角

4.兩束平面平行相干光，都以強(qiáng)度I照射表面被此間位相差n/2，被照射的

表面強(qiáng)度為

A.IB.V2IC.21D.41

5戴維孫一蓋未實驗中以電子射向晶體鍥的表面，通過該實驗

A.測定電子的荷質(zhì)比；B.確定光電效應(yīng)的真實性；

C.表明電子的波動性；D.觀察到原子能級的不連續(xù)性

6.對一定的波長彳行射光柵可分辨的最小頻率差△u與分辨本領(lǐng)R之間的關(guān)系為

A.Au與R成反比；B.Au與R成正比

C.△U與R無關(guān)；D.以上都不對

7.用平行光入射中間開小圓孔的衍射屏，當(dāng)接收屏足夠遠(yuǎn)時，為夫郎和費衍射，

當(dāng)接收屏較近時，為菲涅爾衍射,兩種衍射圖案

A.完全相同；

B.衍射圖案相似，不同的是前者衍射圖案中心為亮點，而后者的衍射圖案

中心亮暗都可能.

C.衍射圖案相似，不同的是前者衍射圖案中心為亮點，而后者的衍射圖案

中心為暗點

D.完全不同

8.關(guān)于孔徑光闌，下列說法哪些是不對的

A.孔徑光闌控制著到達(dá)像面的光能；

B.對一光學(xué)系統(tǒng)來說，孔徑光闌是唯一確定的

C.對一光學(xué)系統(tǒng)來說，孔徑光闌隨物點的位置的改變而改變

D.孔徑光闌經(jīng)其前面系統(tǒng)所成的像稱為入瞳.

9.右旋圓偏振光垂直通過入/8波片后，其出射光為

A.左旋圓偏振光；B.右旋圓偏振光

C.左旋橢圓偏振光；D.右旋橢圓偏振光

10.關(guān)于晶體的光軸，下列說法正確的是

A.光軸是晶體中特定的方向,只有一個方向

B.0光的光軸與e光的光軸,一般來說是不相同的

C.在光軸方向上,O光和e光的性質(zhì)完全相同,實際上不存在雙折射

D.在光軸方向上,0光和e光的性質(zhì)不相同，傳播速度不一樣

一.填空題（每小題2分，共20分）一

1.波長為700nm的光源與菲涅爾雙面鏡的相交棱之間的距離r為20cm,這

棱到屏間的距離L為180cm,若所得干涉條紋的相鄰亮條紋的間隔為1mm

則雙鏡平面之間的交角6為①

2.在折射率為1.5的玻璃板上表面鍍一層折射率為2.5的透明介質(zhì)膜可增強(qiáng)反射，設(shè)在

鍍膜過程中用一束波長為600nm的單色光從上方垂直照射到介質(zhì)膜上，并用照度表

測量透射光的強(qiáng)度,當(dāng)介質(zhì)膜的厚度逐漸增大時，透射光的強(qiáng)度發(fā)生時強(qiáng)時弱的變化,

求當(dāng)觀察到透射光的強(qiáng)度第三次出現(xiàn)最弱時.介質(zhì)膜已鍍了②A厚

度.

3.一焦距為30cm的凸透鏡放置在一平行光束的路徑上,另一只焦距為10cm的透鏡放置

在離第一只透鏡③cm遠(yuǎn)的地方（兩透鏡共軸），才能使從第二個透鏡出來

的光還是平行光.

4.由折射率為1.65的玻璃制成的薄凸透鏡,前后兩球面的曲率半徑相同，如要使透鏡焦距

為31cm，則曲率半徑為④cm

5.一宇航員聲稱，他恰好能分辨在他下面R為160KM地面上的兩個發(fā)射波長為550nm的

點光源，假定宇航員的瞳孔直徑為5.0mm,如此兩點光源的間距為⑤

m

6.一個用于X射線（入=40內(nèi)的波帶片（當(dāng)作正透鏡）能分辨的最小間隔為0.01mm,片上有

25個開帶，則波帶片的直徑應(yīng)該是⑥mm

7.一束部分偏振光是由2w/n?的偏振光和8w/m2的自然光組成，則該光的偏振度

為⑦

8.一個可以認(rèn)為是點光源的燈泡懸掛在面積為25m2的正方形的房子中央，為使房角

處的照度最大，燈炮距地面的高度為⑧m

9