物理光学期末试题.docx

1、物理光学期末试题物理光学期末试题-各类专业好文档，值得你下载，教育，管理，论文，制度，方案手册，应有尽有- 1.波动方程，光程、光程差、相位差 2.杨氏干涉、薄膜干涉(等倾、等厚) (重点) 3.单缝衍射、圆孔衍射(半波带、分辨本领)、光栅 4.马吕斯定律、布儒斯特定律、偏振光之间转换 1(与描述的是 传播的光波。 E,Eexp,i(,t,kz)E,Eexp,i(,t，kz)00A(沿正方向 B(沿负方向 C(分别沿正和负方向 D(分别沿负和正方向 2(牛奶在自然光照射时呈白色，由此可以肯定牛奶对光的散射主要是 A(瑞利散射 B(分子散射 C(Mie 散射 D(拉曼散射 3(在白炽光入射的牛顿

2、环中，同级圆环中相应于颜色蓝到红的空间位置是 A(由外到里 B(由里到外 C(不变 D(随机变化 ,5( F-P 腔两内腔面距离h 增加时，其自由光谱范围 A(恒定不变 B(增加 C(下降 D(=0 6(光波的能流密度正比于 2222A( E或H B(E或 C(E，与H无关 D( ，与E 无关 HH7(光在介质中传播时，将分为o光和e光的介质属 A(单轴晶体 B(双轴晶体 C(各向同性晶体 D(均匀媒质 8.两相干光的光强度分别为I和I，当他们的光强都增加一倍时，干涉条纹的可见12度 A.增加一倍 B. 减小一半 C.不变 D. 增加1/2 倍 9.线偏振光可以看成是振动方向互相垂直的两个偏振

3、光的叠加，这两个偏振光是 A.振幅相等，没有固定相位关系 B.振幅相等，有固定相位关系 C.振幅可以不相等，但相位差等于0度或180度 D.振幅可以不相等，但相位差等于90度或270度 10(等倾干涉图样中心圆环 。(区分迈克尔孙和牛顿环) A(级次最高，色散最弱 B(级次最高，色散最强 C(级次最低 色散最弱 D(级次最低，色散最强 ,a,4,11(在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为的单色光垂直入射在宽度为的单缝上，对应于衍射角为30的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为 A(2 个 B(4 个 C(6 个 D(8 个 14(闪耀光栅中，使刻槽面与光栅面成角，目的是使 -各类专业好文档，值得

4、你下载，教育，管理，论文，制度，方案手册，应有尽有- -各类专业好文档，值得你下载，教育，管理，论文，制度，方案手册，应有尽有- A(干涉零级与衍射零级在空间分开 B(干涉零级与衍射零级在空间重合。 C(条纹变宽 D(自由光谱范围增大 15(把一平凸透镜放在平玻璃上，构成牛顿环装置，当平凸透镜慢慢地向上平移时，由反射光形成的牛顿环(若是尖劈会怎样) A(向中心收缩，条纹间隔不变 B(向中心收缩，环心呈明暗交替变化 C(向外扩张，环心呈明暗交替变化 D(向外扩张，条纹间隔变大 16(在均匀平面波垂直入射的芙琅和费多缝衍射中，相邻缝的衍射图样 A(相同 B(相似，但空间位置不同 C(相似，但空间位

5、置平移缝距 D(强弱互补 17(线偏振光通过半波片后，一定是(偏振态间的转换) A(圆偏振光 B(线偏振光 C(椭圆偏振光 D(自然光 18(平行平板的等倾干涉图样定域在 A(无穷远 B(平板上界面 C(平板下界面 D(自由空间 20(一束自然光自空气射向一块平板玻璃，设入射角等于布懦斯特角，则在玻璃上界面的反射光 A(是自然光 B(是完全偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面 C(是完全偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面 D(是部分偏振光。 21(一个衍射光栅宽为3cm，以波长为600nm的光照射，第二级主极大出现于衍射角为30处。则光栅的总刻度线数为 4433 A(1.2510 B(2.5

6、10 C(6.2510 D(9.481022(强度为I 的自然光通过透振方向互相垂直的两块偏振片，若将第三块偏振片插0入起偏器和检偏器之间，且它的透振方向和起偏器的透振方向成角，试问透射光的强度为 224A(Icos B(1/8)Isin2 C(Icos D(Icos 00001(单缝夫琅禾费衍射的观测中，令单缝在纸面内垂直透镜光轴上、下移动，屏上的衍射图样 (变、不变)，令光源垂直透镜光轴上、下移动，屏上的衍射图样 (变、不变)。 2(在双折射晶体内部，频率相同而光矢量的振动方向不同的线偏振光，沿光轴传播时，它们的传播速度 (相同、不同)，沿垂直光轴传播时，它们的传播速度 (相同、不同)。

7、3(当偏振片以光的传播方向为轴旋转一周时，若透射光强不变，则入射光是 ;若透射光强变，并且有消光现象，则入射光是 ;若透射光强变，但无消光现-各类专业好文档，值得你下载，教育，管理，论文，制度，方案手册，应有尽有- -各类专业好文档，值得你下载，教育，管理，论文，制度，方案手册，应有尽有- 象，则入射光是 。 4(振幅分别为A和A的两相干光波迭加后的最大光强I=_。 12max5.在杨氏双缝干涉实验中，缝距为d，缝屏距为D，屏上任意一点p到屏中心p点0的距离为y，则从双缝所发光波到达p点的光程差为_。 二(计算简答题 一平面简谐光波沿x方向传播，波长为，设x=0点的相位0=0，写出:(1)沿x

8、轴光波的相位分布(x);(2)沿y轴光波的相位分布(y);(3)沿r方向光波的相位分布(r)。 1.如图1所示，两平板玻璃在一边相连接，在与此边距离20厘米处夹一直径为0.05mm的细丝，以构成空气楔角(若用波长为589nm的钠黄光垂直照射，相邻暗条纹间隔为多宽,这一实验有何意义, 2(束光强为的自然光垂直入射在三个叠在一起的偏振片P?、P2、P3 上，已知P1 I0与P3 的偏振化方向相互垂直。求P2 与P3 的偏振化方向之间夹角为多大时，穿过第三个偏振片的透射光强为。 I/803(在杨氏实验中，两小孔距离为1mm，观察屏离小孔的距离为50cm，当用一片折射率1.58的透明薄片帖住其中一个小

9、孔时发现屏上的条纹系统移动了0.5cm，试求薄片的厚度。 4.在杨氏实验装置的一个小孔后面放置一块n=1.5、厚度h=0.01mm的薄玻璃片，试问与放玻璃片之前相比，屏上干涉条纹将向哪个方向移动,移动多少条纹间距,(设光源波长= 500nm)即移动了个条纹间距。 5(在等倾干涉实验中，若照明光波的波长 = 600nm，平板的厚度h=2mm，折射率)在反射光方向观察到的条纹中心n=1.5，其下表面涂高折射率介质(n1.5)，问(1是暗还是亮,(2)由中心向外计算，第10个亮纹的半径是多少,(观察望远镜物镜的焦距为20cm) (3)第10个亮环处的条纹间距是多少, 6.在杨氏实验中，两小孔距离为1

10、mm，观察屏离小孔的距离为50cm，当用一片折射率1.58的透明薄片帖住其中一个小孔时发现屏上的条纹系统移动了0.5cm，试决定试件厚度。 7.用等厚条纹测量玻璃楔板的楔角时,在长达5cm的范围内共有15个亮纹,玻璃楔板-各类专业好文档，值得你下载，教育，管理，论文，制度，方案手册，应有尽有- -各类专业好文档，值得你下载，教育，管理，论文，制度，方案手册，应有尽有- 的折射率n=1.52,所用光波波长为600nm,求楔角. 用等厚干涉测量玻璃楔板的楔角时，在长达5cm的范围内共有15个亮纹，玻璃楔板的折射率为n=1.52，所用照明光波的波长 = 600nm，求楔角。 8.在杨氏实验装置中，光

11、源波长为640 nm，两狭缝间距为0.4 mm，光屏离狭缝的距离为50 cm。试求:(1)光屏上第1 亮条纹和中央亮条纹之间的距离;(2)若P 点离中央亮条纹为0.1 mm，则两束光在P 点的相位差是多少, 9.在折射率n=1.50的玻璃上，镀上n=1.35 的透明介质薄膜，入射光波垂直于介质膜表面照射，观察反射光的干涉，发现对=600nm 的光波干涉相消，对=700nm12的光波干涉相长。且在600nm 700nm之间没有别的波长是最大限度相消或相长的情形。求所镀介质膜的厚度。 10.钠黄光包括= 589.0 nm和= 589.6 nm的两条谱线。使用一块15 cm宽，每毫米内有1200个刻

12、槽的透射型光栅，求:(1)一级光谱中谱线的位置。(2)两条谱线的角间隔和半角宽度。 6. 7.显微镜用紫外光(, = 275 nm)照明比用可见光(, = 550 nm)照明的分辨本领约大多少倍, (2)它的物镜在空气中的数值孔径为0.9，用用紫外光照明时能分辨的两条线之间的距离是多少, 3)用油浸系统(n = 1.6)时，这最小距离又是多少, (8. 用波长, = 0.63m的激光粗测一单缝的缝宽。若观察屏上衍射条纹左右两个第五级极小的间距是6.3cm，屏和缝之间的距离是5 m，求缝宽。 9. 今测得一细丝的夫琅和费零级衍射条纹的宽度为1cm，已知入射光波长为0.63 m，透镜焦距为50 c

13、m，求细丝的直径。 10. 用波长为624 nm的单色光照射一光栅，已知该光栅的缝宽a = 0.012 mm，不透明部分的宽度b = 0.029 mm，缝数N = 1 000，试求:(1)中央峰的角宽度;(2)中央峰内干涉主极大的数目;(3)谱线的半角宽度。 11. 汽车两前灯相距1.2m，设灯光波长为= 600nm，人眼瞳孔直径为D=5mm，试问:对迎面而来的汽车，离多远能分辨出两盏亮灯, 12. 若望远镜能分辨角距离为310?7rad 的两颗星，它的物镜的最小直径是多少,(2.24m) 13(强激光从孔径为d的激光器输出窗射向月球，得到直径为D的光斑。如果激光器的孔径是2d，则月球上的光斑

14、直径是多少, 设计一块光栅，要求:(1)使波长= 600nm 的第二级谱线的衍射角?30，(2)色散尽可能大，(3)第三级谱线缺级，(4)在波长=600nm 的第二级谱线处能分-各类专业好文档，值得你下载，教育，管理，论文，制度，方案手册，应有尽有- -各类专业好文档，值得你下载，教育，管理，论文，制度，方案手册，应有尽有- 辨0.02nm的波长差。在选定光栅的参数后，问在透镜的焦面上只可能看到波长600nm 的几条谱线, ,14(波长,600nm的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大的衍射角为30，且第三级是缺级。 (1) 光栅常数d等于多少, (2) 透光缝可能的最小宽度a 等于多少

15、。 15(波长为546.1nm的平行光垂直地射在1mm宽的缝上，若将焦距为100cm的透镜紧贴于缝的后面，并使光聚焦到屏上，问衍射图样的中央到(1)第一最小值;(2)第一最大值的距离分别为多少, 钠黄光包括= 589.0 nm和= 589.6 nm的两条谱线。使用一块15cm宽，每毫米内有1200个刻槽的透射型光栅，求: (1)一级光谱中谱线的位置; (2)两条谱线的角间隔和半角宽度。 16用波长为624nm的单色光照射一光栅，已知该光栅的缝宽b为0.012mm，不透明部分的宽度a为0.029mm，缝数N为103条。求:(1)单缝衍射图样的中央角宽度;(2)单缝衍射图样中央宽度内能看到多少级光

16、谱, 17(波长为500nm的平行光垂直地射在0.025mm宽的缝上，若将焦距为50cm的透镜将衍射光聚焦于焦平面上进行观察，求(1)衍射图样中央亮纹的半宽度;(2)第一亮纹和第二亮纹到中央亮纹的距离;(3)第一亮纹相对于中央亮纹的强度。 18.用波长为624nm的单色光照射一光栅，已知该光栅的缝宽b为0.012mm，不透明部分的宽度a为0.029mm。求:(1)单缝衍射图样的中央角宽度;(2)单缝衍射图样中央宽度内能看到多少级光谱, 19.波长为546.3nm的平行光垂直地射在直径D=2.6mm的圆孔，与空相距1m处放一屏幕，问(1)屏幕上正对圆孔中心的P点是亮还是暗;(2)要使P变成与(1

17、)相反的情况，至少把屏幕向前(向后)移动多远的距离, 20(没有衍射物时入射光在P点的振幅为，在菲涅尔圆孔衍射中，圆孔在轴线上P点恰好露出一个半波带，该点的光强为多少, 21( 一块光栅的宽度为10cm ,每毫米内有500 条逢，光栅后面放置的透镜焦距为500nm。问:(1)它产生的波长 = 632.8nm 的单色光的1 级和2 级谱线的半宽度是多少,(2)若入射光线是波长为632.8nm 和波长与之相差0.5nm 的两种单色光，它们的1 级和2 级谱线之间的距离是多少, 22( 设计一块光栅，要求:(1)使波长 = 600nm 的第二级谱线的衍射角 ? 30?，(2)色散尽可能大，(3)第三

18、级谱线缺级，(4)在波长 = 600nm 的第二级谱线处能分辨0.02nm的波长差。在选定光栅的参数后，问在透镜的焦面上只可能看到波长600nm 的几条谱线, -各类专业好文档，值得你下载，教育，管理，论文，制度，方案手册，应有尽有- -各类专业好文档，值得你下载，教育，管理，论文，制度，方案手册，应有尽有- 23.线偏振光垂直入射到一块光轴平行于界面的方解石晶体上，若光蕨量的方向与晶体主截面成(1)30 (2)45 (3)60的夹角求o 光和e 光从晶体透射出来后的强度比, 24(光强为I0的自然光相继通过偏振片P1、P2、P3后，光强变为I0/8，已知P1和P3的振动方向互相垂直，试问P1

19、和P2振动方向间的夹角为多少, 25.一束平行光垂直入射到某个光栅上，该光束有两种波长的光，波长分别为1= 440nm,2= 660nm。实验发现，该两种波长的谱线(不计中央明纹)第二次重合于衍射角60的方向上，求此光栅的光栅常数d为多少, 26. (1) 线偏振光垂直入射到一个表面和光轴平行的波片，透射出来后，原来在波片中的寻常光及非常光产生了大小为的相位差，问波片的厚度为多少,已知n= e1.5533, n= 1.5442, = 500nm;(2)问这块波片应怎样放置才能使透射出来的光是线o偏振光，而且它的振动面和入射光的振动面成90角, 27(线偏振光垂直入射到一块光轴平行于界面的方解石

20、晶体上，若光矢量的方向与晶体主截面成(1)30 (2)45 (3)60的夹角求o光和e光从晶体透射出来后的强度比, 28(一束单色自然光自空气(n = 1)入射到一块方解石 晶体上，晶体光轴方向如图所示，其主折射率 in= 1.658、n =1.486，已知晶体厚度d = 2.00 cm， o e光轴入射角i = 60。 d求:(1)a、b两透射光间的垂直距离; (2)两束透射光中，哪一束在晶体中是寻常光,哪一束在晶体中是非寻常光,透射光ab的光矢量振动方向如何, 29(两个偏振化方向正交的偏振片之间插入第三偏振片，求:(1)当最后透过的光强为入射自然光强的八分之一时，插入偏振片的方位角;(2)使最后透过的光强为零插入的偏振片如何放置,(3)能否找到插入偏振片的合透方位，使最后透过光强为入射自然光强的二分之一, -各类专业好文档，值得你下载，教育，管理，论文，制度，方案手册，应有尽有-