大学物理光学试题复习课程Word格式文档下载.docx
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3.夫琅和费单缝衍射中,在第三级暗纹处,狭缝中心与边缘光线的位相差为:
(A)2π(B)3π(C)4π(D)1.5π
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4.某人戴上光焦度为+2D的眼镜后,近点矫正到眼前25cm处,原来的近点在眼前多少厘米处?
(A)17cm(B)100cm(C)50cm(D)75cm
5.显微镜的物镜和目镜的象方焦距分别为
和
,欲增大显微镜的放大本领,须使:
(A)
很短,
很长;
(B)
很长,
很短;
(C)
、
均很长;
(D)
很短。
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6.单轴晶体对e光的主折射率
,Ve是e光的什么速度?
(A)在晶体内任意方向的传播速度
(B)在与晶体光轴成45度角方向的传播速度
(C)沿着晶体光轴方向的传播速度
(D)在垂直于晶体光轴方向的传播速度
7.在康普顿散射中,波长的改变量:
(A)与入射x射线的波长有关(B)与被散射的物质结构有关
(C)与被散射的物质结构有关(D)与散射方向有关
二、填空题:
(每题3分,共24分)
1.用波长为的单色光照射杨氏双缝,如用折射率为1.5的透明薄片覆盖下缝,
发现原来第五条亮纹移至中央零级处,则该透明片的厚度为____________。
授课
教师
命题教师或命题负责人签字
院系负责人签字
年月日
中国海洋大学命题专用纸
光学(B)共4页第2页
2.在菲涅耳园孔衍射中,入射光的强度为I0,在轴上一点P点恰好作出一个半波带,
该点的光强为______________。
3.将开普勒型天文望远镜倒过来可作激光扩束装置.设有一个这种类型望远镜,其物镜焦距为
30cm,目镜焦距为1.5cm,则它能使激光束(看作平行光束)的直径扩大__________倍.
4.在两正交偏振片之间插入第三个偏振片,光强为I0的自然光通过该系统的最大光强度
为_______________。
5.画出五缝的夫琅和费衍射花样。
设缝宽6.已知空气中薄透镜的焦点,作出物点
为b,相邻缝间距为d,d=4b。
P的像。
PF/OF
7.偏振光以布儒斯特角入射到透明介质表8.作出方解石晶体内o光和e光的
明介质表面上,画出反射光和折射光的波面和传播方向。
方向及偏振态。
三、简答题(共15分)
1.光的干涉现象和衍射现象有何不同?
如何解释光的衍射现象?
他的理论根据是什么?
(4分)
2.简述瑞利判据。
(3分)
22006-2007学年第2学期试题名称:
光学(B)共4页第3页
3.举例说明光的波粒二象性。
((4分)
4.有人说:
“光的强度越大,光子的能量就越大.”对吗?
为什么?
(4分)
四、计算题(每题10分,共40分)
1.用波长为500nm(1nm=10-9m)的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈形膜上.在观察反射光的干涉现象中,距劈形膜棱边l=1.56cm的A处是从棱边算起的第四条暗条纹中心.
(1)求此空气劈形膜的劈尖角;
(2)改用600nm的单色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干涉条纹,A处是明条纹还是暗条纹?
2.钠黄光是由波长1=589.0nm和2=589.6nm(1nm=10-9m)的两条谱线组成,现在用每毫米500条缝的光栅作光谱实验(入射光垂直于光栅).
(1)求在第一级光谱中,这两条谱线的偏转角度和它们的差;
(2)若光栅宽度为L=10cm,求在第一级光谱中波长为600nm正好能分辨的两条谱线的波长差.
中国海洋大学命题专用纸(附页3)
光学(B)共4页第4页
3.会聚透镜在屏上形成清晰的比原物大二倍的实象,已知物体到透镜的距离比透镜的焦距大6cm,求透镜到象屏的距离。
4.在两个偏振化方向正交的偏振片P1、P2之间平行于偏振片插入一块晶片,晶片光轴平行于晶面,如图所示.一单色自然光垂直入射于P1,如果晶片厚度是楔形的,则从P2右侧可观察到明暗相间的干涉条纹.试分析说明这一现象。
2006-2007_2光学B卷答案
一、选择题(每题3分,共21分)
1.A2.B3.B4.C5.D6.D7.D
二、填空题(每题3分,共24分)
1.5×
10-3mm2.4I03.204.I0/8
5.
6.
7.
8.
1.答:
干涉是光束之间的相干叠加,这些光束是有限条,或虽然有无限多条,但是光束之间是离散的、不连续的、可数的;
衍射是连续分布的无限多个点光源(次波中心)发出的光波的相干叠加。
产生衍射的条件是:
障碍物或(夹缝)小孔的尺寸可以与光的波长相等甚至比光的波长还要小。
(3分)
无论是衍射还是干涉,光波在相遇点都是振动的叠加,都遵循惠更斯-菲涅耳原理。
(1分)
2.答:
瑞利判据
,该判据表明,当且仅当物体上两点之间的距离δ大于不等式右边所规定的量时,才被看作是分开的两点。
这个量与入射光波长λ、物方折射率n以及显微物镜的半孔径角θ有关。
通常n<
2,sin(θ)<
1,所以可分辨的距离δ一般不小于l/2。
3.答:
光电效应,康普顿效应体现了光的粒子性和波动性。
4.答:
不对,光的强度越大说明包含的光子数越多,单个光子的能量在波长确定的情况下是不变的,因为光子的能量由公式E=hγ确定,h为普朗克常数,γ为光波频率。
1.解:
(1)棱边处是第一条暗纹中心,在膜厚度为e2=
处是第二条暗纹中心,依此可知第四条暗纹中心处,即A处膜厚度e4=
∴
=4.8×
10-5rad(5分)
(2)由上问可知A处膜厚为e4=3×
500/2nm=750nm
对于'=600nm的光,连同附加光程差,在A处两反射光的光程差为
,它与波长
之比为
.所以A处是明纹(5分)
2.解:
(1)应用光栅公式
0.2945(1分)
1=17°
7.7′(1分)
0.2948(1分)
2=17°
8.7′(1分)
=17°
8.7′-17°
7.7′=1′(1分)
(2)该光栅的总缝数
100×
500=5×
104(2分)
则该光栅的第一级光谱中波长=600nm处正好能分辨的谱线波长差为
nm=0.012nm(3分)
3.解:
由题意
,
(2分)
解得f’=12cm,s’=36cm(4分)
4.
答:
设晶片光轴与P1的偏振化方向间夹角为,如图所示.单色光通过P1后,成为沿
方向振动的线偏振光,假定其振幅为A.通过晶片后,分解为振幅分别为A1o和A1e的振动方向互相垂直的偏振光:
晶片厚度为l时,其相位差为
这两束偏振光的光振动只有在偏振化方向
的分量得以通过P2,所以出射光振幅各为:
其方向正好相反,所以又引入相位差.(3分)
这样,出射的两束光振幅相等,频率相同,振动方向同在一直线上,有稳定的相位差
表现出干涉现象.
对厚度为楔形的晶片来讲,通过等厚线上各处的两束光有相同的相位差.
当=2k,k=1、2、3、…时,得亮条纹
当=(2k+1),k=1、2、3、…时,得暗条纹(3分)