长理版光学期末考试与答案.docx
- 文档编号:8880561
- 上传时间:2023-02-02
- 格式:DOCX
- 页数:58
- 大小:50.25KB
长理版光学期末考试与答案.docx
《长理版光学期末考试与答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《长理版光学期末考试与答案.docx(58页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
长理版光学期末考试与答案
《光学》练习题(2010年)
一、单项选择和填空题
1.将扬氏双缝干涉实验装置放入折射率为
n的介质中,其条纹间隔是空气中的
A
1倍
B
n倍
C1倍
Dn倍
n
n
2.在菲涅耳圆屏衍射的几何阴影中心处
A永远是个亮点,其强度只与入射光强有关
B永远是个亮点,其强度随着圆屏的大小而变
C有时是亮点,有时是暗点。
3.光具组的入射光瞳、有效光阑,出射光瞳之间的关系一般为
A入射光瞳和有效光阑对整个光具组共轭。
B出射光瞳和有效光阑对整个光具组共轭。
C入射光瞳和出射光瞳对整个光具组共轭。
4.通过一块二表面平行的玻璃板去看一个点光源,则这个点光源显得离观察者
A远了
B近了
C原来位置。
5.使一条不平行主轴的光线,无偏折(即传播方向不变)的通过厚透镜,满足的条件是入射光线必须通过
A光心
B物方焦点
C物方节点
D象方焦点
6.
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
:
A2
倍
B3
倍
C
4倍
D1.5/1.333
倍
7.
光线由折射率为
n1的媒质入射到折射率为
n2的媒质,布儒斯特角
ip满足:
A.sinip=n1/n2
B、sinip=n2/n1
C、tgip=n1/n2
D、tgip=n2/n1
8.用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉,当反射镜
M1移动0.1mm时,瞄准点的干涉条纹移过了
400条,那
么所用波长为
A5000?
B4987?
C2500?
D三个数据都不对
9.一波长为5000?
的单色平行光,垂直射到
0.02cm宽的狭缝上,在夫琅禾费衍射花样中心两旁第二条暗纹
之间的距离为
3mm,则所用透镜的焦距为
A
60mm
B
60cm
C
30mm
D
30cm.
10.光电效应中的红限依赖于:
A、入射光的强度B、入射光的频率
C、金属的逸出功D、入射光的颜色
11.用劈尖干涉检测二件的表面,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右边相邻的直线部分的连续相切,由图可见二件表面:
A、有一凹陷的槽,深为4
B、有一凹陷的槽,深为2
C、有一凸起的埂,高为4
D、有一凸起的埂,高为2
1
12.随着辐射黑体温度的升高,对应于最大单色光发射本领的波长将:
A、向短波方向移动
B、向长波方向移动
C、先向短波方向,后向长短方向移动D、先向长波方向,后向短波方向移动
13.用单色光观察牛顿环,测得某一亮环直径为3mm,在它外边第5个亮环直径为4.6mm,用平凸透镜的凸面曲率半径为1.0m,则此单色光的波长为
A5903?
B6080?
C7600?
D三个数据都不对
14.一束自然光以布儒斯特角入射于平板玻璃,则:
A、反射光束偏振面垂直于入射面,而透射光束偏振面平行于入射面并为完全线偏振光
B、反射光束偏振面平行偏振于入射面,而透射光束是部分偏振光
C、反射光束偏振面是垂直于入射面,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
15.仅用检偏器观察一束光时,强度有一最大但无消光位置,在检偏器前置一4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:
A、部分偏振光B、椭园偏振光C、线偏振光D、园偏振光
16.要使金属发生光电效应,则应:
A、尽可能增大入射光的强度
B、选用波长较红限波长更短的光波为入射光
C、选用波长较红限波长更长的光波为入射光波
D、增加光照的时间;
17.下列说法正确的是
A、利用不同折射率的凸凹透镜相配,可以完全消除去球差和色差;
B、近视眼需用凹透镜校正;
C、扩大照相景深的方法是调大光圈;
D、天文望远镜的作用是使遥远的星体成像在近处,使得人们能看清楚;
18.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。
则全反射临界角ic为:
A、
-1
B、
1.10/1.50
sin(1.10/1.50)
C、
1.50/1.10
D、
sin-1(1.50/1.10)
19.一透镜用n=1.50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
1.33),焦距
将是:
A、7.5cm
B、10cm
C、20cm
D、40cm
20.如图所示,波长为
λ的平行单色光垂直入射在折射率
为n2的薄膜上,经上下两个表面反射的两束光发生干涉,
n1
若薄膜的厚度为
e,而且,n1>n2>n3
,则两束反射光在相
遇点的相位差为:
[
]
n2
e
(A)4πn2e/λ
(B)2
πn2e/λ
n3
(C)4πn2e/λ+π
(D)2
πn2e/λ-π
21.把双缝干涉实验装置放在折射率为
n水中,两缝的距离为
d缝到屏的距离为D(D?
d)所用单色光在真中的
波长为λ,则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的距离是
(A)λD/(nd)
(B)n
λD/d(C)
λd/(nD)
(D)
λD/(2nd)
22.在迈克尔孙干涉仪的一条光路中,放入一折射率为
n,厚度为d的透明薄片,放入后,这条光路的光程
改变了
(A)2(n-1)d
(B)2nd
(C)2(n-1)d+0.5
λ(D)nd(E)(n-1)d
23.当单色平行光垂直入射时,观察单缝的夫琅和费衍射图样。
设
I0
表示中央极大(主极大)的光强,θ表
1
示中央亮条纹的半角宽度。
若只是把单缝的宽度增大为原来的
3倍,其他条件不变,则
2
(A)I0
增大为原来的9
倍,sinθ
1减小为原来的1/3
(B)I0
增大为原来的3
倍,sinθ减小为原来的1/3
1
(C)I0
增大为原来的3
倍,sinθ减小为原来的3
1
(D)I0
不变,sinθ减小为原来的1/3
1
24
.在迈克尔孙干涉仪的一条光路中,放入一折射率为
n,厚度为d的透明介质薄膜后,测出两束光的光程
差的改变量为一个波长
λ,则薄膜的厚度是
(A)λ/2
(B)
λ/(2n)
(C)
λ/n
(D)
λ/2(n-1)
25
.一平面衍射的光栅具有
N条光缝,则中央零级干涉明条纹和一侧第一级干涉明纹之间将出现的暗条纹为
(A)N
(B)N2
(C)N–1
(D)N-2
26
.一束单色右旋圆偏振光垂直穿入二分之一波片后,其出射光为
(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
27
.平行单色光垂直照射到薄膜上,经上下两个表面反射的两束光发生干涉,若薄膜的厚度为
e,并且,n1<
n
>n
3
,λ
1
为入射光在折射率为
n的媒质中的波长,则两束反射光在相遇点的相位差为
2
1
(A)2
πn2e/(n
1λ1)
(B)4
πn1e/(n
2λ1)+π
(C)4
πn2e/(n
1λ1)+π(D)4
πn2e/(n
1λ1)
28
.用白光源进行双缝实验,若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝,用一个纯蓝色滤光片遮盖另一条缝,则
(A)纹的宽度将发生改变。
(B)产生红色和蓝色的两套彩色干涉条纹。
(C)干涉条纹的亮度将发生变化。
(D)不产生干涉条纹。
29
.在透光缝数为
N的光栅衍射实验里,缝干涉的中央明纹中强度的最大值为一个缝单独存在时单缝衍射中
央明纹强度最大值的
(A)1
倍
(B)N
倍
(C)2N倍
(D)N
2倍
30.下列物体哪个是绝对黑体:
(A)不发光的物体
(B)不发出任何辐射的物体
(C)黑色的物体
(D)不能反射和透射任何辐射的物体
31.一薄透镜由折射率为
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
:
(A)2倍(B)3
倍
(C)4倍
(D)
1.5/1.333倍
32
.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、7.5cm
B、10cm
C、20cm
D、40cm
33
.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、1.50/1.10
D、cos-1(1.10/1.50)
34
.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,这物体以透镜组所成的像是:
A、正立实像
B、倒立实像
C、正立虚像
D、倒立虚像
35
.下列那些说法是正确的?
(A)一束圆偏振光垂直入通过四分之一波片后将成为线偏振光
(B)一束椭圆偏振光垂直入通过二分之一波片后将成为线偏振光
(C)一束圆偏振光垂直入通过二分之一波片将成为线偏振光
(D)一束自然光垂直入通过四分之一波片后将成为线偏振光
36
.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、16mm
B、8mm
C、4mm
D、2mm.
38
.根据惠更斯—菲涅耳原理,若已知光在某时刻的阵面为
S,则S的前方某点
P的光强度决定于波阵面S
上所有面积元发出的子波各自传到
P点的
3
(A)振动振幅之和(B)光强之和
(C)振动振幅之和的平方(D)振动的相干叠加
39.波长为λ的单色光垂直入射到光栅常数为d、总缝数为N的衍射光栅上。
则第k级谱线的半角宽度?
θ
(A)与该谱线的衍射角θ无关
(B)与光栅总缝数N成反比
(C)与光栅常数d成正比
(D)与入射光波长λ成反比
40.如图,S、S
是两个相干光源,它门到
P点的距离分别为
r
1
和r
2,
路径SP垂直穿过一块厚度为
t
2
,折
1
2
1
射率为n1的介质板,路径
S2,P垂直穿过厚度为
t2折射率为
n2的另一介质板,其余部分可看作真空,这两条
路径的光程差等于
t1
(A)(r2+n2t2)-(r1+n1t1)
S1
r1
P
n1
t2
(B)[r
2+(n2-1)t
2-[r1+(n1-1)t
1]
r2
(C)(r2-n2t2)-(r1-n1t1)
S2
n2
(D)nt-nt
1
2
2
1
41.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的向上平移时,由反射光形成的牛顿环
(A)向中心收缩,条纹间隔变小。
(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。
42
.在光电效应中,当频率为
15
?
为4.0eV的金属表面时,金属中逸出的光
3310
Hz的单色光照射在脱出功
电子的最大速度为多少
m/s?
6
4
C、
3
D、1.72310
2
A、1.72310
B、1.72310
1.98310
43
.一学生带500度近视镜,则该近视镜的焦距为
________,该学生裸眼所能看清的最远距离为___________。
44
.光通过光学系统时能量的损失主要有:
_
。
45
.渥拉斯棱镜的作用
46.直径3米的园桌中心上方
2米处吊一平均发光强度为
200坎德拉的灯泡,园桌中心的光照度等于
__;
边缘的光照度等于_________________。
47
.如图所示的楔形薄膜,当上表面
BB’平行地向上移动时,等厚条纹将向
移,当增大两表面
AA’与
BB’的夹角时,条纹将变
(宽或窄)。
48.
如图所示,波长为
的平行单色光垂直照射到
两个劈形膜上,两劈尖角分别为θ1
和θ2,折射率分别为
n1和n2,若二者分别
n1
n2
形成的干涉条纹的明条纹间距相等,则
θ1,θ2,n1和n2
之间的关系
1
2
是
.
49.光源的相干长度与相干时间的关系
。
相干长度愈长,说明光源
的时间相干性
。
获得相干光的方法有
和
。
50.已知闪耀光栅的闪耀角为15o,光栅常数d=1
强,则入射光的波长为nm。
4
51.
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1/2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
。
52.
随着绝对温度的升高,黑体的最大辐射能量将向
方向移动
53.
在光电效应中,当频率为
331015Hz的单色光照射在脱出功
?
为4.0eV的金属表面时,金属中逸出的光
电子的最大速度为
m/s.
54.某种介质的吸收系数
α=0.32cm-1,透射光强为入射光强的
20%时,介质的厚度为。
55.波长λ=5000?
的单色光垂直照射一缝宽
a=0.25mm的单缝,在衍射图样中,中央亮纹两旁第三暗条纹间
距离为1.5mm,则焦距f为
。
56.在迈克尔逊的干涉仪中,如果当一块平面镜移动的距离为
0.080mm时,有250条的干涉条纹通过现场。
则光源的波长为
。
57.在菲涅耳圆孔衍射实验装置中,
R=5m,r0=10m,ρ=0.5cm,点光源发光波长λ=500nm。
圆孔所含的半
波带数为。
58.某种介质的吸收系数α=0.32cm-1,透射光强为入射光强的20%时,介质的厚度为
59.汽车的两前灯相距1.5m,眼睛瞳孔产生的圆孔衍射,正常视力的人在米距离处才能分辨出
光源是两个灯。
设眼睛瞳孔的直径为3mm,光源发出的光的波长λ为550nm
60.在迈克尔逊的干涉仪中,如果当一块平面镜移动的距离为0.060mm时,有250条的干涉条纹通过现场。
则光源的波长为。
61.吸收系数α=0.32cm-1,透射光强分别为入射光强的25%时,介质的厚度为
12.波长为180nm的光照到铝表面,已知铝的脱出功为4.2eV,出射的光电子的能量是。
(h=6.626310-34j.s,e=1.602310-19C)
62.全息图记录了物光波的和全部信息。
63.要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90°,至少需要让这束光通过________块理想偏振片.在
此情况下,透射光强最大是原来光强的_____倍
64
.在理想光学系统中,垂轴放大率
,轴向放大率
,角放大率
,三者的关系是________
65
.产生激光的必要条件
。
二、简答题
1.对于指定的轴上参考点P,说明确定光学系统有效光阑、入瞳和出瞳的方法。
2.尼科耳棱镜能够从自然光中获得线偏振光。
其主要光学原理是什么?
3.如何区分圆偏振光和自然?
4.什么是“全息照相”?
其主要特点有哪些
5.光的吸收、散射和色散三种现象都是由啥引起的?
实质上是由啥引起的?
6.什么是瑞利散射?
瑞利定律如何表述?
7.开普勒望远镜与伽利略望远镜有哪些异同?
8.试分析白云和蓝天的光学现象。
9.简述激光器中谐振腔的作用。
10.如何检验线偏振光?
11.“激光”的基本原理是什么?
它有哪些主要特点?
12.分析迈克尔逊干涉仪两个反射镜相对运动时,在观察场中的环形条纹如何变化。
13.光栅的光谱线在什么情况下缺级?
在什么情况下重叠?
14.1905年,爱因斯坦在对光电效应的研究中做了什么假设?
15.实现偏振光的干涉至少需要哪几个元件?
它们分别起什么作用?
16.你能说出几种获得线偏振光的方法?
17.两个像点刚好能分辨开的瑞利判据是如何表述的?
18.常用的波片有哪几种?
各有哪些主要应用?
19.惠更斯-菲涅耳原理是怎样表述的?
20.照相机镜头表面为何呈现蓝紫色?
21.试用杨氏双缝实验说明干涉与衍射区别与联系.
5
三、作图题
1.画出伽利略望远镜的光路图。
2.画出开普勒望远镜的光路图
3.画出显微镜的光路图
4.用理想光具组的几何做图法画出轴上P点的像
5.
4
3
1
1
N
N
2
H
H
F
F
3
2
4
6.试用作图法求惠更斯目镜的焦距和焦点、主点的位置.
7.自然光入射方解石晶体表面,光轴在图面内,如图中斜线所示。
作出晶体中o光、e光的传播方向及偏振。
四、计算题
1.凸透镜L1和凹透镜L2的焦距分别为20.0cm和40.0cm,L2在L1之右40.0cm,小物放在L1之左30.0cm,
求它的像及像的性质。
2.如图所示,厚透镜前后表面的曲率半径分别为25厘米和40厘米,中心厚度是10厘米,折射率为1.5,
6
后表面镀铝膜,一个高度为5毫米的虚物置于距透镜左表面右侧100厘米处,求最后成像的位置、高度及像
的倒正、虚实和缩放?
3.一个双凸透镜(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计算其像的位置。
②其像是实像还是虚像,正立还是倒立。
4.在单缝衍射实验中,波长为λ的单色光的第三级亮纹与λ=6300?
的单色光的第二级亮度恰好相合,试计算λ的数值。
5.已知,r220mm的双凸透镜,置于空气中。
物
A位于第一球面前50mm处,第二面镀反射膜。
该物镜所
成实像B位于第一球面前
5mm,如图所示。
若按薄透镜处
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 长理版 光学 期末考试 答案