光学考试题

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50.人的体温约为300K,向外辐射最大能量的对应波长为 。 51.当玻尔描述的氢原子从n=2的轨道跃迁到n=1的轨道后,问能量改变量 为 eV。

52.光的干涉、衍射、偏振等现象只能用波动说来解释;而 , 等现象显示微粒流图象。

53.维恩位移定律的数学表达式是 ,它是光测高温法的基础。?mT?b

54. 从laser意义上说,激光全称的意思是 。产生激光的必要条件之一是使激光工作物质实现 。 55.在激光器中,设计一种装置,使在某一方向上的受激辐射不断得到放大和加强,在这一方向上实现受激辐射占主导地位,这种装置叫 。

56.受激辐射发出来的光子与外来光子具有相同的发射方向、相同的 、相同的 、相同的 。

57.激光与普通光源相比,具有的优势有 , 和, , (任三个即可)。 58.光与物质的相互作用有三种主要过程,分别是 。

59.要实现物质的粒子数反转,必须具备必要的能量输入系统,以便不断地从外界供给能量,使该物质中有尽可能多的粒子吸收能量后,从低能级不断跃迁到高能级上去。这一能量供应过程叫 。

60.全息图记录了物光波的 和 全部信息。 61.全息照相原理首先由D.Gabor(丹尼斯?伽博)在1948年提出,但直到 1960年 问世后,这种不用透镜的三维照相技术才成为现实。 62.全息照相指 的摄影。 63.全息照片上记录了许许多多明、暗相间的_____ ___条纹,条纹分布极密,犹如一个极其复杂的光栅。当全息照片被再现光波照射时,就会产生光的_____ ____现象 。

光学试题第二部分:简答题

1.解释什么是正常色散现象?什么是反常色散现象?

2.根据激光器中的谐振腔来简要解释激光的特点(单色性、相干性和方向性)。 3.解释下列现象 (1)晴朗的天空为什么是蓝色的?(2)画图说明彩虹形成的原理。 4.画出全息照相的拍摄原理图和再现的原理图,并结合原理图简述拍摄原理和再现原理。 5.说明光的反射定律符合费马原理。 6.试述瑞利判据。

7.举例说明费马原理的内容。

8.某人对2.5m以外的物看不清楚,需要配多少度的眼镜来矫正? 9.以空气中的凹透镜为例说明几何光学中的三条特征光线。

10.某人近点在50cm处,此人是近视眼还是远视眼,应配镜的度数多少?

11.用眼睛通过一单狭缝直接观察远处与缝平行的光源,看到的衍射图样是菲涅耳衍射图样还

是夫琅和费衍射图样? 为什么? 12.试简述波粒二象性。

13.为什么在日常生活中容易观察到声波的衍射现象而不容易观察到光波的衍射现象? 14.试举例说明什么是黑体。

15.在单缝衍射图样中,离中心明纹越远的明条纹亮度越小,试用半波带法说明。 16.什么是康普顿效应,它反映了光的什么性质?

17.图为单缝衍射装置示意图,对于会聚到P点的衍射光线,单缝宽度a的波阵面恰好可以分成三个半波带,图中光线1和2,光线3和4在P点引起的光振动都是反相的,一对光线的作用恰好抵消,为什么在P点光强是极大而不是零呢?

1.5??LCafP18.什么是光电效应?它反映了光的什么性质?

19.使用望远镜观察远处的物体时看到的像比物体小,为什么却可以提高人眼的分辨能力? 20.试述几何光学的基本实验定律。

21.什么是光学仪器的像分辨本领?对理想光学系统成像来说,还存在分辨本领这个问题吗?人眼、望远镜、显微镜的分辨本领各用什么量表示?

光学习题第三部分:计算题

1.把折射率n=1.38的透明薄膜放入迈克尔孙仪的一条光路中,观察到干涉条纹移动了ΔN=7条。若所用单色光的波长是λ=589.3nm,求薄膜的厚度。

2.用波长为500nm的单色光观察牛顿环,测得某一亮环直径为3mm,在它外边第5个亮环的直径为4mm,求

(1)所用平凸透镜的凸面的曲率半径; (2)第19和第20级亮环之间的距离。

3.在杨氏双缝干涉实验中,光源波长为640nm,双缝间距为0.4mm,观察屏到双缝的距离为50cm,(1)求屏上条纹的间距;(2)若屏上P点离中央明纹0.1mm,问两束光在P点的相位差是多少?

4.把折射率为1.5的玻璃片插入杨氏实验的一束光路中,光屏上原来第5级亮纹所在的位置变为中央亮纹,已知光波长为600nm,求插入的玻璃片的厚度。

5.用波长λ=500nm的平行光垂直照射折射率n=1.33的劈尖薄膜,观察反射光的等厚干涉条纹,从劈尖的棱算起,第5条暗纹中心和第5条明纹中心对应的膜厚度分别是多少? 6.在折射率为1.58的玻璃表面镀一层MgF2(n=1.38) 透明薄膜作为增透膜。欲使它对波长为λ=632.8 nm的单色光在正入射时尽量少反射,则薄膜的厚度最小应是多少?若玻璃表面镀一层n2=1.65的透明薄膜作为增透膜,则薄膜的厚度最小应是多少?

7.在杨氏实验装置中,两小孔的间距为0.5mm,光屏离小孔的距离 S为50cm。当以折射率为1.60的透明薄片贴住小孔S2时,发现屏 上的条纹移动了1cm,试确定该薄片的厚度,并求此时两个亮 条纹之间的距离。已知波长为500nm.

8.在如图所示的双缝干涉实验中,若用薄玻璃片(折射率n1=1.4) 覆盖缝S1,用同样厚度的玻璃(但折射率n2=1.5)覆盖缝S2, 将使屏上原来未放玻璃时的中央明条纹所在处O变为第五级 明纹。设单色光波长λ=480nm,求玻璃片的厚度d。 (可认为光线垂直穿过玻璃片)

S2dPS1P0

S2En1S1r1dOr2n29.中心波长为500nm的绿光投射到间距d为0.02cm的双缝上,在距离100cm 处的光屏上形

成干涉条纹,(1 )求条纹的间距;(2)若光源中心波长为500nm而谱线宽度为Δλ=10nm,求屏上干涉条纹的最大干涉级次和屏上出现干涉条纹的最大范围。

10.波长为λ的单色平行光垂直入射牛顿环装置,先作图并利用图中的几何关系求出从反射光中看到的牛顿环明、暗环半径(或半径平方)的表达式,然后计算:实验中测得第j级明环和它外边第8个明环的直径分别为3mm和5mm,若已知λ=500nm,求平凸透镜的球面半径R=?

11.用波长为λ的单色光作光源,观察迈克尔孙干涉仪的等倾干涉条纹,先看到视场中共有10个亮纹(包括中心的亮斑在内),在移动反射镜M2的过程中,看到往中心缩进去10个亮纹,移动M2后,视场中共有5个亮纹(包括中心的亮斑在内),设不考虑两束相干光在分束板G1的镀银面上反射时产生的位相突变之差,试求开始时视场中心亮斑的干涉级k。 12.波长500nm的单色平行光垂直入射杨氏双缝屏,已知双缝间距d=0.4mm,在距双缝屏1m远的光屏上观察到的干涉条纹的间距是多少?若双缝的每个缝宽b=0.1mm,光屏上的光强分布可看作夫朗和费双缝衍射,则单缝衍射中央最大的宽度为多少?在此宽度内能看到几条干涉条纹?

13.一平面透射多缝光栅,当用波长λ1=6000?的单色平行光垂直入射时,在衍射角θ=30的方向上可以看到第2级主极大,并且在该处恰能分辨波长差?λ=0.05?的两条谱线,当用波长为λ2=4000?的单色光平行垂直入射时,在衍射角θ=30的方向上却看不到本应出现的第3级主极大,求光栅常数d和总缝数N,再求可能的缝宽a。

14.波长范围在450~650 nm之间的复色平行光垂直照射在每厘米有5000条刻线的光栅上,屏幕放在透镜的焦面处,屏上第二级各色光的光谱在屏上所占范围的宽度为35.1 cm。求透镜的焦距f 。

15. ?=5633A单色平行光垂直照射半径?=1.3mm的圆孔,问:(1)在圆孔后距圆孔1m远的轴线上的P点是亮点还是暗点?(2)要使P点的光强明暗发生反转,至少要向后移动多远?

16.波长为600nm的单色平行光垂直照射每毫米250缝的平面透射光栅,光栅后会聚透镜的焦距为100cm,在置于焦平面处的光屏上测得第1、2级谱线的间距为多少?如果第4级谱线开始缺级,则单缝衍射中央最大内能看到几条谱线?缝宽b为多大?

17.波长为600nm的单色平行光垂直照射到缝宽为=0.4mm的狭缝上,会聚透镜的焦距为60cm,在其焦平面处置一观察屏,(1)求屏上中央明纹的宽度;(2)当缝的两边到屏上P点的相位差为?2时,P点离焦点的距离。

18.将一束波长λ=400nm的平行光垂直入射在1厘米内有3000条刻痕的平面衍射光栅上,光

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