05172858037光学试题库.docx
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05172858037光学试题库
光学试题库使用说明
一．一． 光学试题库是以MicrosoftWord为平台使用的试题库。
试题库含有光学试题共二十套近千道试题。
二．二． 本试题库使用对象是大学本科物理专业学生。
三．三． 打开试题库后，在目录页下点击要选用的试题页号，即可进入被选试题。
目 录
光学试题
（一）2
光学试题
（二）5
光学试题（三）8
光学试题（四）12
光学试题（五）13
光学试题（六）17
光学试题（七）21
光学试题（八）24
光学试题（九）27
光学试题（十）31
光学试题（十一）34
光学试题（十二）37
光学试题（十三）40
光学试题（十四）43
光学试题（十五）46
光学试题（十六）50
光学试题（十七）53
光学试题（十八）56
光学试题（十九）60
光学试题（二十）63
光学试题
（一）
一,选择与填空题
1.1. 光从玻璃进入金刚石的相对折射率是1.60，玻璃的绝对折射率是1.50。
这金光式的绝对折射率为：
C
A1.55B1.70C2.40D3.10
2.2. 一薄透镜由折射率为1.5的玻璃制成，将此薄透镜放在折射率为4/3的水中。
则此透镜的焦距数值就变成原来在空气中焦距数值的:
C
A2倍B3倍 C4倍 D 1.5/1.333倍
3.3.
用劈尖干涉检测工件的表面，当波长为λ的单色光垂直入射时，观察到干涉条纹如图。
图中每一条纹弯曲部分的顶点恰与左边相邻的直线部分的连线相切。
由图可见工件表面：
B
A 有一凹陷的槽，深为λ/4
B有一凹陷的槽，深为λ/2
C 有一凸起的埂，深为λ/4
D 有一凸起的埂，深为λ
4.4. 严格地讲，空气折射率大于１，因此在牛顿环实验中，若将玻璃夹层中的空气逐渐抽成真空时，干涉环将：
A
A变大 B 缩小 C 不变 D消失
5.5. 波长λ＝5000A的单色光垂直照射一缝宽a=0.25mm的单峰，在衍射图样中，中央亮条纹两旁第三暗条纹间距离为3mm，则焦距为:
A
A25cmB50cmC2.5mD5m
6.6. Na的D线是平均波长为间隔为的黄色双线，若在光栅的二级谱中分辨此双线，所选光栅的刻痕数应为A
A500条 B400条 C300条D 200条
7.7. 一束自然光以布儒斯特角入射于平板玻璃，则:
C
A 反射光束垂直偏振于入射面，而透射光束平行于入射面并为完全线
偏光
B 反射光束平行偏振于入射面，而透射光束是部分偏振光
C 反射光束是垂直于入射面，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
8.8. 仅用检偏器观察一束光时，强度有一最大但无消光位置。
在检偏器前置一四分之一波片，使其光轴与上述强度为最大的位置平行。
通过检偏器观察时有一消光位置，这束光是：
D
A部分偏振光 B 圆偏振光 C 线偏振光 D 椭圆偏振光
9.9. 如果入射光的波长从4000A变到3000A则从表面发射的光电子的遏止电势将A
A增大1.03V B 增大0.165VC 减小0.56VD 减小0.34V
10.10. 下列物体哪些是绝对黑体：
D
A 不辐射可见光的物体 B 不辐射任何光线的物体
C 不能反射可见光的物体 D 不能反射任何光线的物体
11.11. 波长为0.710A的x射线射到石墨上，在与入射方向成45°角处观察到康普顿散射x射线的波长是：
C
A0.703AB0.0071AC0.717AD0.071A
12.12. 光通过ABC光路所需要的时间Δt=10-8秒．已知AB段为真空，且AB=1米，BC段为水，其折射率n=4/3，则:
（1）光路ABC的光程为__________（3m,2m,1.5m,
-107π）
（2）BC段的光程为＿＿＿＿＿＿，
（3）BC两点间的距离为＿＿＿＿＿，
（4）光通过BC段所需要的时间为＿＿＿＿＿＿，
（5）波长λ=6000A的单色光通过ABC时,C、A两点间的位相差
φC-φA＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿
二．计算：
1.1.
解：
对于第一半球的折射，物距S=3R,n=1,n’=1.33
由
得S’＝∝
对第二半球 Ｓ＝∝ ｎ＝1.33n’＝１ Ｓｌ＝３Ｒ
最后的像成在另一侧球外距表面３Ｒ处，即距离球心４Ｒ处
一个半径为的R薄壁玻璃球盛满水，若把一物体放置于离其表面3R处，求最后的像的位置。
玻璃壁的影响可忽略不计，水的折射率n=1.33
2.2.
将一薄透镜从中心对切成两半，然后相对平移拉开一小段距离0.1mm。
其间档住不让透光，如图所示，设光源到透镜的距离为40cm。
透镜的焦距为20cm，光源与观察屏之间的距离为160cm，若入射光波波长为λ=5000A，求屏上干涉条纹的间距。
3.3. 设计一平面透视光栅，当用白光垂直照射时，能在30°衍射方向上观察到6000A的第二级干涉主极大，并能在该处分辨Δλ=0.05A的两条光谱线。
但在此30°方向上测不到4000A的第三级主极大。
试求光栅常数d与总缝数N，光栅的缝宽a和缝间距b及光栅总宽度L各是多少？
4.4. 在两个偏振化方向相平行的两偏振片之间与偏振片表面相平行地插入一块厚0.01mm的方解石晶片（晶片光轴方向与偏振化方向成45°角），当用可见光照射时，求那些波长的光被阻挡？
（设晶片对各种波长的可见光均有no-ne=1.6584-1.4864=0.172）
光学试题
（二）
一、一、选择与填空：
1．1．声波在空气中的速度为330ms-1，而在水中为1320ms-1，则当声波入射到
空气和水的分界面上，其临界角为，对声波而言折射率较高的
介质是。
2．2．焦距为4cm薄凸透镜用作放大镜，若物置于透镜前3cm处，则其横向放
大率为：
A、3B、4C、6D、12
3．3．借助玻璃表面上涂以折射率n=1.38的MgF2透明薄膜，可以减少折射率为
n’=1.60的玻璃表面的反射，若波长为5000A的单色光垂直入射时，为实
现最小的反射，此薄膜的厚度至少应为：
A、50ǺB、300ǺC、906ǺD、2500Ǻ
4．4．在迈克耳逊干涉仪的一条光路中，放入一折射率n，厚度为h的透明介质板，放入后，两光束的光程差改变量为：
A、2（n-1）/hB、2nhC、nhD、（n-1）h
5．5．一光束通过衍射光栅构成夫琅和费衍射，当光栅在光栅所在平面上沿刻线的垂方向上作微小移动，则衍射图样：
A、作与光栅移动方向相同方向的移动
B、作与光栅移动方向相反方向的移动
C、中心不变，衍射图样变化
D、没有变化
6．6．光栅光谱谱线的半角宽度△θ与下列哪一项无关：
A、谱线的衍射角B、光谱的级次k
C、光栅常数αD、光的波长λ
7．7．将钠灯发出的黄光垂直投射于某一衍射光栅，而这种黄光包含和钠双线的波长分别为5890.0A和5895.9A，若为了分辨第三级中的钠双线，光栅的刻线数应为：
A、222B、333C、444D、555
8．8．设自然光以入射角57°投射于平板玻璃面后，反射光为平面偏振光，试向平面偏振光的振动面和平板玻璃面的夹角为：
A、0°B、33°C、57°D、69°
9．9．如图a所示，一束自然光垂直投射于一块诸如方解石的双折射晶体上，晶
体的光轴在纸面上。
光束分裂成两束光，寻常光o和非常光e，图a中绘
出的o光和e光的波面，试向下列哪种叙述是正确的：
A、方解石晶体是
波片
B、寻常光折射率（n0）＜非常光折
射率（ne）
C、非常光线偏向左侧
D、非常光为自然光
10．10． 一强度为I0的单色自然光依次通过
尼科耳棱镜P1，对应于该波长的
波片及尼科耳P2，其中P1的透振方向为竖直，P2的透振方向为水平，波
片的光轴与竖直方向成，则经P2透射出来的光强为：
A、
B、
C、
D、
11．右旋园偏振光垂直通于
波片后，其出射光的偏振态为：
A、左旋园偏振光B、右旋椭园偏振光
C、右旋园偏振光D、右旋椭园偏振光
12．晴朗的天空所以是浅兰色，清晨日出或傍晚日落的晨曦和晚霞呈现红
色，其原因为：
A、太阳光被大气吸收B、太阳光被大气所色散
C、太阳光被大气吸收D、太阳光被大气偏振
13．随着绝对温度的升高，黑体的最大辐射能量将：
A、不受影响B、向长波方向移动
C、向短波方向移动D、光向长波方向移动，随后移向短波方向
14．光电效应和康普顿效应都包含有电子与光子的相互作用过程，下列说法
中正确的是：
A、A、两种效应都属于电子和光子的原理碰撞过程
B、B、光电效应是由于电子吸收光子能量而产生，而康普顿效应是由于光子与电子的弹性碰撞而产生
C、C、两种效应都服从动量永恒定律和能量永恒定律
二、二、计算题：
1．1．一根折射率为1.50的玻璃棒，在其两端磨园并抛光成半径为5cm的半球面，当一物放置于棒轴上离一端20cm处时，最后的像成在离另一端40cm处，此棒的长度为多少？
2．2．沿着与肥皂膜法线成45°角的方向观察时，膜呈绿色λ=5000A，设肥皂膜的折射率为1.33，求①肥皂膜的最薄厚度；②如改为垂直观察，膜呈何种颜色？
3．3．一平面透射光栅，在1毫米内刻有500条纹，现对钠光谱（λ=0.59×10-3mm）进行观察，试求：
①当光线垂直入射于光栅时，最多能看到第几级光谱。
②当光线以30°角入射时最多能看到第几级光谱？
4．4．三块偏振片P1、P2、P3平行地放置如图所示P1的偏振化方向和P3的偏振化方向垂直，一束光强为I0的平行单色自然光垂直地射到偏振片P1上，忽略偏振片的吸收，求旋转偏振片P2时（保持其平面方向不变）通过偏振片P3的最大光强。
光学试题（三）
一、一、选择与填空：
1．1．光以60°的入射角射到一玻璃板上，一部分光反射，一部分光折射观察
到反射光和折射光互成90°角，则此玻璃的折射率为。
2．2．一物体置于焦距为8cm的薄凸透镜前12cm处，现将另一焦距为6cm的薄凸透镜放在第一透镜右侧30cm处，则最后成像的性质为：
A、一倒立的实像B、一个正立放大的虚像
C、一个缩小的实像D、无像或成像于无穷远处
3．3．严格地讲，空气折射率大于1，因此在牛顿环实验中，若将玻璃夹层中的空气逐渐抽去而成为真空时，干涉环将：
A、变大B、缩小C、不变D、消逝
4．4．在迈克耳逊干涉仪中观察钠黄光时，如果连续移动干涉仪的可动反射镜以使光程差增加，所观察到的等倾干涉园环将不断地从中央产生向外扩大，并且干涉图样的可见度人最大到最小又从最小到最大周期性变化，当可见度变化一个周期时，从中央产生的干涉明园环数最接近于：
A、245B、490C、980D、1960
5．5．波长为λ的单色光垂直投射于缝宽为b，总缝数为N，光栅常数为d的光栅上，其光栅方程为：
A、
B、
C、
D、
6．6．波长为5200A的单色光垂直投射于到2000线/cm的平面衍射光栅上，试求第一级衍射最大所对应的衍射角近似为：
A、3°B、6°C、9°D、12°
7．7．自然光通过透振方向互相垂直的两块偏振片，入射光强度为I0。
若第三块偏振片插入起偏器和检偏器之间，且它的透振方向和竖直方向成θ角，试问透射光的强度
A、I0·cosθB、I0·cos2θC、I0·cos4θD、（I0·sin2θ）/8
8．8．右旋园偏振光垂直通过
波片后，其出射光的偏振态为：
A、右旋椭园偏振光B、右旋园偏振光
C、左旋椭园偏振光D、左旋园偏振光
9．9．入射强度为I0的给定能量的光子束经过厚度为d的钻板后，强度减为、I0/2，若钻板的厚度增加到3d，它的强度减为：
A、
B、
C、
D、
10．10． 波长分别为2536A和5461A的两条谱线的瑞利散射强度之比为：
A、2.15B、4.63C、9.93D、21.5
11．11． 当单色光照射到金属表面产生光电效应时，已知此金属的逸出电压为u0，则这种单色光的波长入一定要满足的条件是：
A、
B、
C、
D、
12.12. 在康普顿散射实验中，一波长为0.7078A的单色准直X射线入射在石墨上，散射辐射作为散射角的函数，散射辐射的性质为：
A、散射除入射波长外，无其它波长
B、波长的增加值与散射角无关
C、波长的增加值与入射波长无关
D、波长的增加值随散射角的增加而减少
12．12． 为使500条/mm的平面透射光栅在30°方向上能分辨开5000A附近相
差0.1A的两条谱线则此光栅的宽度应小于cm。
13．13． 绝对黑体是这样一种物体：
A、A、不能吸收也不能发射任何电磁辐射
B、B、不能反射也不能发射任何电磁辐射
C、C、不能发射但能全部吸收任何电磁辐射
D、D、不能反射但可以发射任何电磁辐射
14．14．一束光垂直入射到其光轴与表面平行的偏振片上，当偏振片以入射光为轴转动时，发现透射光的光强有变化，但无全暗情况，那么入射光应该是：
A、自然光B、部分偏振光
C、全偏振光D、不能确定其偏振情况的光
二、二、计算题：
1．1． 一个由折射率为1.50的玻璃做成的凸薄透镜，在空气中其焦距为30cm，把这透镜密封在盛满水（折射率为1.33）的水箱的一端面的孔中与透镜相对的不箱另一端面为一平面镜，它离透镜80cm，求水箱外镜轴上透镜左方90cm处的小物体被透镜----水----平面镜系统所成的像的位置及性质。
2．两块玻璃平板长L=4cm，一端接触，中一端夹住一金属丝在玻璃平板之间形成夹角θ很小的劈尖形空气层，现以波长λ=5890A的钠光垂直入射，在玻璃板上方用显微镜观察干涉条纹①说明干涉条纹的形状；②若观察到的相邻两明（或暗）条纹的间隔为0.1毫米，试求金属丝的直径；③将金属丝通以电流使金属丝受热膨胀，直径增大，在此过程中从玻璃片上方离接触端距离为的固定观察点上发现干涉条纹向左移动2条，试求金属丝的直径膨胀了多少？
3．以λ1=5000A和λ2=6000A的两单色光同时垂直射至某光栅，实验发现，除零级外，它们的谱线第三次重选时，在θ=30°的方向上，求此光栅的光栅常数d。
5．5．将三个偏振片堆迭在一起，第二、第三片的偏振化方向分别与第片的偏振化方向成45°和90°。
①如果强度为I0的自然光入射到这堆偏振片上，试求经每一偏振片后的光强和偏振状态。
②如果将第二个片抽走情况有什么变化。
光学试题（四）
一、一、 选择题：
1.1. 将折射率n1=1.50的有机玻璃浸没在油中。
而油的折射率为n2=1.10。
则临界角ic为：
Asin（1.10/1.50）B1.10/1.50
C1.50/1.10Dsin-1（1.50/1.10）
2.2. 焦距为4cm的薄凸透镜用作放大镜。
若物置于透镜前3cm处。
其横向放大率为：
A3B4C6D12
3.3. 一物体置于焦距为的薄透镜左侧12cm处，现将另一焦距为6cm的薄凸透镜放在第一透镜右侧30cm处。
则最后成像性质为：
A 一个倒立的实像 B 一个放大的虚像
C 一个放大的实像 D 无像或成像于无穷远处
4.4. 人眼观察远处物体时，刚好能被眼睛分辨的两物点对瞳孔中心的张角称人眼的最小分辨角，若瞳孔直径为D。
光在空气中的波长为λ， n为人眼玻璃体的折射率，则人眼的最小分辨角为：
A0.61λ/DB1.22λ/DC1.22λ/nDD1.22nλ/D
5.5. 将钠灯发射的黄光垂直投射于某一衍射光山。
而这种黄光包含着钠双线的波长分别为5890A和5895.9A。
若为了分辨第三级光谱中的钠双线，光栅的刻线数为：
A222B333C444D555
6.6. 长度为10cm，2000线/cm的平面衍射光栅能够分辨5000A的第一级光谱中相邻近的两谱线的间隔近似为：
A0.0025AB0.025AC0.25AD2.5A
7.7. 杨式双缝实验装置中，光源的波长为6000A。
两狭缝的间距为2mm。
在离缝300cm的一光屏上，观察到干涉图样的明条纹的间距为：
A4.5mmB4.1mmC3.1mmD0.9mm
8.8. 在迈克尔逊干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n,厚度为h的透明介质片.放入后两光束的光程差改变量为:
9.9. 将波长为的平行单色光垂直投射于一宽度为的狭缝,，若对应于衍射图样第一极小值位置的衍射角为。
这缝宽为：
10.10.
光学试题（五）
一、一、选择与填空：
1．1．将折射率为n1=1.5的有机玻璃浸没在油中，而油的折射率为n2=1.10，则临界角ic为：
A、sin-1（1.10/1.50）B、1.10/1.50
C、1.50/1.10D、cos-1（1.10/1.50）
2．2．一透镜组由两个共轴的薄透镜组成，一凸一凹，它们的焦距都是20cm，中心相距10cm，现在凸透镜外离凸透镜30cm处，放一物体，这物体以透镜驵所成的像是：
A、正立实像B、倒立实像C、正立虚像D、倒立虚像
3．3．一透镜用用n=1.50cm的玻璃制成，在空气中时焦距是10cm，若此透镜泡在水中（水的折射率为4/3），焦距将是：
A、7.5cmB、10cmC、20cmD、40cm
4．4．在折射率为n2的玻璃制成的光学元件表面，镀上单层介质增透膜，膜厚度为h，折射率为n1，元件在空气中使用。
假如希望这个镀膜表面对于正入射的波长为λ的光完全消反射就有如下要求：
A、
且
（k=0，1，2，……
B、
，且
C、
且
D、
，且
5．5．图下方是检验透镜曲率的干涉装置，用波长为λ的单色光垂直照射，干涉花样如图的上方所示则透镜下表面与横具间邻隙厚度不超过：
A、
λB、2λ
C、6λD、12λ
6．6．一菲涅耳波带片包含16个半波带，外半径ρ16=32mm，中央的第一个半波带的半径ρ1等于：
A、16mmB、8mmC、4mmD、2mm
7．7．
观察单色光正入射时单缝的夫琅和费衍射图样，以I（0）表示中央极大的光强以θ1表示中央亮条纹的半角宽度，若只是把缝宽增到原来的3倍，其它条件不变，则
A、I（0）增为原来的3倍，而Sinθ1减为原来的
B、I（0）增为3倍，Sinθ1也增为3倍
C、I（0）不变，Sinθ1增为3倍
D、I（0）增为9倍，Sinθ1减为
8．8．
如下图所示的楔形薄膜，当上表面BB’平行地向上移动时，等厚条纹
将，当增大两表面AA’与BB’的夹角时，条纹将。
9．9．将三个偏振片堆迭在一起，第二个与第三个通光方向与第一个成45°和
90°角，如果强度为I0的自然光入射到这一堆偏振片上，则通过第一、
二和第三个偏振片后的光强分别为，而它们的振动状态
是，若第二个偏振片抽走，则光强变为。
10．10． 石英晶体对波长为5829.90A的光的折射率为ne=1.55379，n0=1.54225，
为了制成波片，一块光轴平行于表面的石英晶片至少须切成的厚度为
厘米。
11．11． 波长为4000A和8000A的两条谱线的瑞利散射强度之比为：
A、2B、4C、16D、32
12．12． 随着绝对温度的升高，黑体的最大辐射能量将：
A、不受影响B、向长波方向移动
C、向短波方向移动D、先向长波移动，随后移向短波方向
13．13． 在光电效应中，当频率为3×1015Hz的单色光照射在脱出功A为4.0eV的金属表面时，金属中逸出的光电子的最大速度为多少m/s？
A、1.72×106B、1.72×104C、1.98×103D、1.72×102
14．14． 在康普顿散射实验中，一波长为0.7078A的单色准直x射线入射在石墨上，散射辐射作为散射角的函数，散射辐射的性质为：
A、散射辐射除开入射波长外，无其它波长
B、波长的增加值与入射的波长无关
C、波长的增加值与散射角无关
D、波长的增加值等于波长的减少值
15．15．
如图所示的一频率为γ的入射光子与起始静止的电子碰撞和散射，如果散射光子的频率为γ’，反冲电子的动量为p，则在入射光子平行的方向上的动量守恒定律的分量形式为：
A、
B、
C、
D、
计算题：
1．1．一个双凸透镜（f=6.0cm）；一个凹面反射镜（R=20cm）；一物体高4cm，在透镜前12cm，透镜在凹反射镜前2cm，如图所示，①计算其影像的位置。
②其像是实像还是虚像，正立还是倒立。
2．2．在湖面上方0.5m处放一探测器，一射电星发出波长为21cm的电磁波，当射电星从地平面渐渐升起时，探测器探测到极大值，求第一个极大值出现时射电星和地平面的夹角。
3．3．在单缝衍射实验中，波长为λ的单色光的第三级亮纹与λ=6300A的单色光的第二级亮度恰好相合，试计算λ的数值。
4．4．宽度为10cm，每毫米具有100条均匀刻线的光栅，当波长为500毫微米的准直光垂直入射时，第四级衍射光刚好消失，求：
①每缝宽度；②第二级衍射光亮度的角宽度；③二级衍射光可分辨的谱线的最小差异△λ
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