大學(xué)物理光學(xué)試題

大學(xué)物理光學(xué)試題大學(xué)物理光學(xué)試題大學(xué)物理光學(xué)試題*

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****中國(guó)大海大學(xué)命題專(zhuān)用紙〔首頁(yè)〕****

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****************2006-2007學(xué)年第2學(xué)期試題名稱(chēng)：光學(xué)〔B〕共4頁(yè)第1頁(yè)專(zhuān)業(yè)年級(jí)學(xué)號(hào)姓名授課教師分?jǐn)?shù)一、選擇題〔每題3分，共21分〕1．在真空中波長(zhǎng)為?的單色光，在折射率為n的透明介質(zhì)中從A沿某路徑流傳到B，假設(shè)A、B兩點(diǎn)相位差為3?，那么此路徑AB的光程為************(A)?λ．(B)(C)n?λ．(D)3?λ．［］n2．等傾干預(yù)把戲和牛頓環(huán)干預(yù)把戲干預(yù)級(jí)次的分布是：(A)等傾干預(yù)，干預(yù)級(jí)向外遞加，牛頓環(huán)干預(yù)級(jí)向外遞減；(B)等傾干預(yù)，干預(yù)級(jí)向外遞減，牛頓環(huán)干預(yù)級(jí)向外遞加；***(C)等傾干預(yù)和牛頓環(huán)干預(yù)級(jí)向外都是遞加；*(D)等傾干預(yù)和牛頓環(huán)干預(yù)級(jí)向外都是遞減。*［］*3．夫瑯和費(fèi)單縫衍射中，在第三級(jí)暗紋處，狹縫中心與邊緣光輝的位相差為：〔A2B3C4D〕π〔〕π〔〕π〔〕π**［］*4．某人戴上光焦度為+2D的眼鏡后，近點(diǎn)更正到眼前25cm處，原來(lái)的近點(diǎn)在眼前多少厘米**處？*****〔A〕17cm(B)100cm(C)50cm(D)75cm**［］*5．顯微鏡的物鏡和目鏡的象方焦距分別為f0和fe，欲增大顯微鏡的放大本領(lǐng)，須使：****〔A〕f很短，fe很長(zhǎng)；〔B〕f0很長(zhǎng)，fe很短；0**〔C〕f、fe均很長(zhǎng)；〔D〕f0、fe很短。［］0c，Ve是e光的什么速度？neVe**6．單軸晶體對(duì)e光的主折射率******〔A〕在晶體內(nèi)任意方向的流傳速度〔B〕在與晶體光軸成45度角方向的流傳速度**〔C〕沿著晶體光軸方向的流傳速度線〔D〕在垂直于晶體光軸方向的流傳速度**［］******7．在康普頓散射中，波長(zhǎng)的改變量：〔A〕與入射x射線的波長(zhǎng)有關(guān)〔B〕與被散射的物質(zhì)結(jié)構(gòu)有關(guān)〔C〕與被散射的物質(zhì)結(jié)構(gòu)有關(guān)〔D〕與散射方向有關(guān)**［］***二、填空題：〔每題3分，共24分〕***1．用波長(zhǎng)為的單色光照射楊氏雙縫，如用折射率為的透明薄片覆蓋下縫，訂發(fā)現(xiàn)原來(lái)第五條亮紋移至中央零級(jí)處，那么該透明片的厚度為_(kāi)___________。*******************裝**授課教師命題教師或命題負(fù)責(zé)人簽字院系負(fù)責(zé)人簽字年代日中國(guó)大海大學(xué)命題專(zhuān)用紙2006-2007學(xué)年第2學(xué)期試題名稱(chēng)：光學(xué)〔B〕共4頁(yè)第2頁(yè)2.在菲涅耳園孔衍射中，入射光的強(qiáng)度為I0，在軸上一點(diǎn)P點(diǎn)恰好作出一個(gè)半波帶，該點(diǎn)的光強(qiáng)為_(kāi)_____________。3．將開(kāi)普勒型天文望遠(yuǎn)鏡倒過(guò)來(lái)可作激光擴(kuò)整裝置．設(shè)有一個(gè)這種種類(lèi)望遠(yuǎn)鏡，其物鏡焦距為30cm，目鏡焦距為cm，那么它能使激光束〔看作平行光束〕的直徑擴(kuò)大__________倍．

4．在兩正交偏振片之間插入第三個(gè)偏振片，光強(qiáng)為I0的自然光經(jīng)過(guò)該系統(tǒng)的最大光強(qiáng)度為_(kāi)______________。5．畫(huà)出五縫的夫瑯和費(fèi)衍射把戲。設(shè)縫寬6．空氣中薄透鏡的焦點(diǎn)，作出物點(diǎn)為b，相鄰縫間距為d，d=4b。P的像。PF/OF7．偏振光以布儒斯特角入射到透明介質(zhì)表8．作出方解石晶體內(nèi)o光和e光的明介質(zhì)表面上，畫(huà)出反射光和折射光的波面和流傳方向。方向及偏振態(tài)。三、簡(jiǎn)答題〔共15分〕n1<n2ip1．光的干預(yù)現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象有何不相同？如何講解光的衍射現(xiàn)象？他的理論依照是什么？(4分)2．簡(jiǎn)述瑞利判據(jù)。(3分)n1n2*

**中國(guó)大海大學(xué)命題專(zhuān)用紙**22006-2007學(xué)年第2學(xué)期試題名稱(chēng)：光學(xué)〔B〕共4頁(yè)第3頁(yè)***

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*3．舉例說(shuō)明光的波粒二象性。((4分)4．有人說(shuō)：“光的強(qiáng)度越大，光子的能量就越大．〞對(duì)嗎？為什么？(4分)四、計(jì)算題〔每題10分，共40分〕1．用波長(zhǎng)為500nm(1nm=10-9m)的單色光垂直照射到由兩塊光學(xué)平玻璃組成的空氣劈形膜上．在觀察反射光的干預(yù)現(xiàn)象中，距劈形膜棱邊l=cm的A處是從棱邊算起的第四條暗條紋中心．(1)求此空氣劈形膜的劈尖角；(2)改用600nm的單色光垂直照射到此劈尖上仍觀察反射光的干預(yù)條紋，A處是明條紋還是暗條紋？2．鈉黃光是由波長(zhǎng)1=nm和2=nm(1nm=10條縫的光柵作光譜實(shí)驗(yàn)〔入射光垂直于光柵〕．-9m)的兩條譜線組成，現(xiàn)在用每毫米500(1)求在第一級(jí)光譜中，這兩條譜線的偏轉(zhuǎn)角度和它們的差；(2)假設(shè)光柵寬度為L(zhǎng)=10cm，求在第一級(jí)光譜中波長(zhǎng)為600nm正好能分辨的兩條譜線的波長(zhǎng)差．中國(guó)大海大學(xué)命題專(zhuān)用紙〔附頁(yè)3〕2006-2007學(xué)年第2學(xué)期試題名稱(chēng)：光學(xué)〔B〕共4頁(yè)第4頁(yè)3．匯聚透鏡在屏上形成清楚的比原物大二倍的實(shí)象，物體到透鏡的距離比透鏡的焦距大6cm，求透鏡到象屏的距離。4．在兩個(gè)偏振化方向正交的偏振片P1、P2之間平行于偏振片插入一塊晶片，晶片光軸平行于晶面，以以下圖．一單色自然光垂直入射于P1，若是晶片厚度是楔形的，那么從P2右側(cè)可觀察到明暗相間的干預(yù)條紋．試解析說(shuō)明這一現(xiàn)象。2006-2007_2光學(xué)B卷答案一、選擇題〔每題3分，共21分〕1．A二、填空題〔每題3分，共24分〕1.5×10-3mm2.4I03.204.I0/8’FPF5.6.n1<n2●●●ipn1n27.8.三、簡(jiǎn)答題〔共15分〕1.答：干預(yù)是光束之間的有關(guān)疊加，這些光束是有限條，或誠(chéng)然有無(wú)量多條，但是光束之間是失散的、不連續(xù)的、可數(shù)的；衍射是連續(xù)分布的無(wú)量多個(gè)點(diǎn)光源〔次波中心〕發(fā)出的光波的有關(guān)疊加。產(chǎn)生衍射的條件是：阻擋物或〔夾縫〕小孔的尺寸可以與光的波長(zhǎng)相等甚至比光的波長(zhǎng)還要小?！?分〕無(wú)論是衍射還是干預(yù)，光波在相遇點(diǎn)都是振動(dòng)的疊加，都依照惠更斯-菲涅耳原理。〔1分〕2.答：瑞利判據(jù)0.61nsin，該判聽(tīng)聞明，當(dāng)且僅當(dāng)物體上兩點(diǎn)之間的距離大于不等式右側(cè)所規(guī)定的量時(shí)，才被看作是分開(kāi)的兩點(diǎn)。這個(gè)量與入射光波長(zhǎng)、物方折射率n以及顯微物鏡的半孔徑角有關(guān)。平時(shí)n<2，sin( )<1，所以可分辨的距離一般不小于l/2?！?分〕3.答：光電效應(yīng)，康普頓效應(yīng)表達(dá)了光的粒子性和顛簸性。(4分)4.答：不對(duì)，光的強(qiáng)度越大說(shuō)明包含的光子數(shù)越多，單個(gè)光子的能量在波長(zhǎng)確定的情況下是不變的，因?yàn)楣庾拥哪芰坑晒紼=h確定，h為普朗克常數(shù)，為光波頻率?！?分〕四、計(jì)算題〔每題10分，共40分〕1.解：(1)棱邊處是第一條暗紋中心，在膜厚度為e2＝12處是第二條暗紋中心，依此可知第四條暗32紋中心處，即A處膜厚度e4=∴e/l3/2l-54＝×10(2)由上問(wèn)可知A處膜厚為e4＝3×500/2nm＝750nmrad(5分)對(duì)于＇＝600nm的光，連同附加光程差，在A處兩反射光的光程差為112e4，它與波長(zhǎng)之比為2e4/3.0．所以A處是明紋(5分)222.解：(1)應(yīng)用光柵公式(ab)sin116589500101sin(1分)1ab11=17°′(1分)6589.6500102sin(1分)2ab12=17°′(1分)=17°′-17°′=1′(1分)L4(2分)N100×500=5×10

(2)該光柵的總縫數(shù)ab那么該光柵的第一級(jí)光譜中波長(zhǎng)=600nm處正好能分辨的譜線波長(zhǎng)差為N5600104nm=nm(3分)3.解：由題意2，(6)s1f(2分)1s2(2分)(f6)1s1(f6)1f(2分)解得f’=12cm,s’=36cm(4分)4.答：設(shè)晶片光軸與P1的偏振化方向間夾角為，以以下圖．單色光經(jīng)過(guò)P1后，成為沿N1N1方向振動(dòng)的線偏振光，假設(shè)其振幅為A．經(jīng)過(guò)晶片后，分解為振幅分別為A1o和A1e的振動(dòng)方向互相垂直的偏振光：晶片厚度為l時(shí)，其相位差為2l|(non)|(2分)e這兩束偏振光的光振動(dòng)只有在偏振化方向N2N的重量得以經(jīng)過(guò)P2，所以出射光振幅各為：2A2oAocos