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<光学>期终试卷(一)
班级 学号 姓名 成绩
一. 选择题(每小题2.5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1.337)
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
A.1/2倍 B.1倍 C.2倍 D.4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 ,n0
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0.2mm,幕上所产生的干涉条纹中两相邻亮纹间距离为3.60mm ,则此单色光的波长为 ① mm 2. 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 ②
?3. 用镜头焦距为50mm的相机拍摄月球照片,已知月球的直径为3.48×106m,离地球距离为3.8×108m,则底片上月球像的直径为 ③ mm 4. 一焦距为-60mm的双凹透镜,安装在半径为60mm,折射率为1.5平凸透镜前面120mm处,则系统的有效焦距为 ④ mm 5. 波长为500nm的单色光垂直照射到宽为0.25mm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 mm 6. 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 ⑥ 7. 已知某玻璃的折射率为1.54,当入射角为布儒斯特角时,其表面反射率为 ⑦ 8. 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I0变为
⑧ 9. 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 ⑨
10. 一玻璃管长3.50m,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0.1650m-1 则透射光强度的百分比为 ⑩
三.试用作图法找像的位置和大小(5分)
Q
P F1 H1’ H1 F1’ F2’ H2 H2’ F2
四.论述题(10分)
试论述产生干涉的条件.
五.计算题(每题10分,共40分)
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=1.50, 平板玻璃板由
两部分组成: 左和右的折射率分别为n3=1.50和n4=1.75. 平凸透镜 n1 与玻璃板接触点在这两部分平玻璃板相接之处, 中间充以折射率为 n3 n4 1.62的液体. 若用单色光垂直照射, 在反射光中测得右边第j级亮
条纹的半径rj=4毫米, j+5级亮条纹的半径rj+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0.04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ne=1.6584, no=1.4864.
<光学>期终试卷(二)
一.选择题(每小题2.5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=0
B.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1.00cm,用波长为500nm的绿光作实验,则干涉图象的中心干涉级为 ①
２． 在一个折射率为1.50的厚玻璃板上,覆盖有一层折射率为1.25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 nm
３． 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 ③
４． 双凸透镜的折射率为1.5,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 ⑤
６． 单色平行光垂直地入射到一缝距d为1.1297mm 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0.5362mm,如果原来D>>d，现将幕移到50.00cm后，幕上相邻亮纹间的距离增到Δx’ 为0.8043mm ,则光波波长为 ⑥ um
７． 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2.13?10?14cm/V。若以频率为10HZ,峰值电压为
2276000V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 ⑦
８． 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1.63； 波长为
2
500nm时，折射率为1.58,若柯西公式的近视形式 n=a+b/λ 适用,则此种玻璃在600nm时的色散率dn/dλ为 ⑨ cm-1
１０． 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 １１．
三.试用作图法找像的位置和大小(5分)
Q