大学物理光学复习题
1
2.5 (3分)
在光栅光谱中，假如所有偶数级次的主极大都恰好在每缝衍射的暗纹方向上，因而实际上不
出现，那么此光栅每个透光缝宽度a 和相邻两缝间不透光部分宽度b 的关系为
_____________。
2.5 (3分) 库中题号14746
b a =．
2.6 (3分)
在双缝干涉实验中，两缝间距离为mm 2，双缝与屏幕相距cm 300，波长λ＝600.0 nm 的
平行单色光垂直照射到双缝上．幕上相邻明纹之间的距离为 _________________。
2.6 (3分) 库中题号14786
cm 1092-?．
2.13 (2分)
光在折射率为n 的介质走过几何路程r ，相当于光在真空中走过了 路程，把它
称为 。
2.13 (2分) 库中题号9143
nr
光程
3.4 (3分)
若把牛顿环装置（都是用折射率为1.52的玻璃制成的）由空气搬入折射率为1.33的水中，
则干涉条纹 ( )
(A) 中心暗斑变成亮斑 (B) 变疏 (C) 变密 (D) 间距不变
3.4 (3分) 库中题号14298 答案 C
3.5 (3分)
用单色光照射光栅时，为了得到较大的衍射级数，应采用下面的哪种方法？( )
(A) 用单色光垂直照射 (B) 用单色光斜入射
(C) 将实验从光密媒质搬到光疏媒质里去做
3.5 (3分) 库中题号2127 答案 B
3.7 (3分)
在双缝干涉实验中，设缝是水平的．若双缝所在的平板稍微向上平移，其它条件不变，则屏
上的干涉条纹 ( )
（Ａ）向下平移，且间距不变． （Ｂ）向上平移，且间距不变．
（Ｃ）不移动，但间距改变． （Ｄ）向上平移，且间距改变．
3.7 (3分) 库中题号14785 答案 B
3.8 (3分)
以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上的自然光，反射光是 ( )
（Ａ）在入射面内振动的完全偏振光
（Ｂ）平行于入射面的振动占优势的部分偏振光
（Ｃ）垂直于入射面振动的完全偏振光
（Ｄ）垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光
3.8 (3分) 库中题号14750 答案 C
2.1 (3分)
一个平凸透镜的顶点和一平板玻璃接触，用单色光垂直照射，观察反射光形成的牛顿环，测
得第k 级暗环半径为1r 。现将透镜和玻璃板之间的空气换成某种液体（其折射率小于玻璃的
折射率），第k 级暗环的半径变为2r ，由此可知该液体的折射率为 。
2.1 (3分) 库中题号19179
2122
r r
2.3 (3分)
如图所示，在双缝干涉实验中21SS SS =，用波长为λ的光照射双缝1S 和2S ，通过空气后
在屏幕E 上形成干涉条纹。已知P 点处为第三级明条纹，则1S 和2S 到P 点 的光程差
为 。若将整个装置放于某种透明液体中，P 点为第四级明条纹，则该液体的折
射率n = 。
P E
2.3 (3分) 库中题号19178
3λ,1.33
2.6 (3分)
在真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的透明介质中从Ａ沿某路径传播到Ｂ，若Ａ、Ｂ
两点位相差为π3，则此路径ＡＢ的光程为_____________。
2.6 (3分) 库中题号14273
λ5.1．
2.7 (3分)
一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是
______________。(填红光或紫光)
2.7 (3分) 库中题号14324
红光．
2.10 (3分)
要是一束光强为0I 的线偏振光的偏振化方向转过?90，至少要使光通过 块理想的偏振
片，在此情况下，透射光强的最大值是原光强0I 的 倍，两偏振片偏振化方向
夹角=θ 。
2.10 (3分) 库中题号9150
2
1/4
?45
2.13 (3分)
如图所示，一束自然光入射到折射率分别为1n 和2n 的两种介质的交界面上，发生反射和折
射。已知反射光是完全偏振光，那么折射角γ的值为 。
2.13 (3分) 库中题号19189
121tan 2n n --π
, 或1
21cot n n -
3.3 (3分)
借助于玻璃表面上所涂的折射率为 1.38n =的2MgF 透明薄膜，可以减少折射率为 1.60
n '=的玻璃表面的反射，若波长为nm 0500.的单色光垂直入射时，为了实现最小的反射，试问
此透明薄膜的厚度至少为多少nm( )
(A) 05. (B) 030. (C) 690. (D) 0250. (E) 01050.
3.3 (3分) 库中题号757 答案 C
3.10 (3分)
光在浸没于油（n=1.10）中的有机玻璃（n=1.50）上反射时的布儒斯特角是（ ）
（A ）()50.1/10.1sin 10-=i （B ）)50.1/10.1(10-=tg i
（C ）10.1/50.10=i （D ）)50.1/10.1(cos 10-=i
（E ）)10.1/50.1(10-=tg i
3.10 (3分) 库中题号2141 答案 E
第2大题： 填空题(27分)
2.2 (4分)
如图所示，在双缝干涉实验中21SS SS =，用波长为λ的光照射双缝1S 和2S ，通过空气后
在屏幕E 上形成干涉条纹. 已知P 点处为第三级明条纹， 则1S 和2S 到P 点的光程差
为 。 若将整个装置放于某种透明液体中，P 点为第四级明条纹，
则该液体的折射率n = 。
2.2 (4分) 库中题号3360
3λ 3分
P
1.33 3分
2.6 (3分)
用迈克耳孙干涉仪测微小的位移。若入射光波长nm 9.628=λ，当动臂反射镜移动时，干
涉条纹移动了2048条，反射镜移动的距离d = 。
2.6 (3分) 库中题号19181
0.644mm
2.8 (3分)
波长为500.0nm 的单色光垂直入射到光栅常数为cm 100.14-?平面衍射光栅上，第一级衍
射主极大所对应的衍射角φ=_________。
2.8 (3分) 库中题号3352
300
第3大题： 选择题(33分)
3.6 (3分)
当一束自然光以布儒斯特角从一种媒介射向另一种媒介的界面，则（ ）
(A) 反射光和折射光均为完全偏振光
(B) 反射光和折射光均为部分偏振光
(C) 反射光是完全偏振光，而折射光是部分偏振光
(D) 反射光是部分偏振光，而折射光是完全偏振光
3.6 (3分) 库中题号9135 答案 C
3.7 (3分)
在牛顿环实验中，用波长为λ的单色光垂直入射。若平凸透镜沿竖直方向有位移，在位移过
程中发现，在某级明纹处有N 条明纹经过。问此时平凸透镜的位移大小为 ( ) (A) 2λ
N (B)λN (C) λ)1(+N
(D) λ)1(-N (E) 2)1(λ
+N
3.7 (3分) 库中题号2067 答案 A
第2大题： 填空题(27分)
2.5 (3分)
在迈克耳逊干涉仪的可动反射镜移动了距离d 的过程中，若观察到干涉条纹移动了N
条，则所用光波的波长λ= 。
2.5 (3分) 库中题号3368
2d/N 3分
2.7 (3分)
一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是
______________。(填红光或紫光)
2.7 (3分) 库中题号14324
红光． 2.8 (3分)
一束线偏振光垂直射到地面上，已知某时刻此线偏振光的电场强度E 的方向向东，则该时
刻它的磁场强度H 的方向为 。
2.8 (3分) 库中题号19187
向南
3.5 (3分)
将洛埃镜实验装置，由空气中全部移入水中，则屏幕上干涉条纹如何变化？（ ）
（A ）干涉条纹将变密 （B ）干涉条纹变稀 （C ）干涉条纹不变。
3.5 (3分) 库中题号2041 答案 A
3.7 (3分)
波长为λ的单色光垂直入射在宽为a 的单缝上，缝后紧靠着焦距为f 的凸透镜，屏置于透
镜的焦平面上。若整个实验装置浸入折射率为n 的液体中，则在屏上出现的中央明条纹宽度
为 ( ) (A) na f λ (B) a f λ2 (C) na
f λ2 (D) a nf λ2 3.7 (3分) 库中题号2090 答案 C
3.8 (3分)
光在浸没于油（n=1.10）中的有机玻璃（n=1.50）上反射时的布儒斯特角是（ ）
（A ）()50.1/10.1sin 10-=i （B ）)50.1/10.1(10-=tg i
（C ）10.1/50.10=i （D ）)50.1/10.1(cos 10-=i
（E ）)10.1/50.1(1
0-=tg i
3.8 (3分) 库中题号2141 答案 E
2.2 (3分)
波长为λ的单色平行光垂直入射到一狭缝上，若第一级暗纹的位置对应的衍射角为
6/πθ±=，则缝宽的大小为 。
2.2 (3分) 库中题号14634
λ2．
2.6 (3分)
如图所示，在双缝干涉实验中21SS SS =，用波长为λ的光照射双缝1S 和2S ，通过空气后
在屏幕E 上形成干涉条纹。已知P 点处为第三级明条纹，则1S 和2S 到P 点 的光程差
为 。若将整个装置放于某种透明液体中，P 点为第四级明条纹，则该液体的折
射率n = 。
2.6 (3分) 库中题号19178
3λ,1.33
2.8 (2分)
光在折射率为n 的介质走过几何路程r ，相当于光在真空中走过了 路程，把它
称为 。
2.8 (2分) 库中题号9143
nr
光程
第3大题： 选择题(33分)
3.6 (3分)
当光以起偏振角从一透明物质表面反射时，下面说法正确的是（ ）。
（A ）反射光线与折射光线是平行的 （B ）反射光线与入射光线垂直
P E
（C ）反射光束不偏振 （D ）电磁波的电振动为垂直振动
（E ）以上说法均不是
3.6 (3分) 库中题号2137 答案 E
3.10 (3分)
一衍射光栅对某一定波长的垂直入射光，在屏幕上只能出现零级和一级主极大，欲使屏幕上
出现更高级次的主极大，应该 ( )
（Ａ）换一个光栅常数较小的光栅 （Ｂ）换一个光栅常数较大的光栅 Ｃ）将光栅向靠近屏幕的方向移动 （Ｄ）将光栅向远离屏幕的方向移动
3.10 (3分) 库中题号14325 答案 B
第3大题： 选择题(33分)
3.1 (3分)
在双缝衍射实验中，若保持双缝1S 和2S 的中心之间的距离d 不变，而把两条缝的宽度a 略
微加宽，则 ( )
（Ａ）单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目变少
（Ｂ）单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目变多
（Ｃ）单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目不变
（Ｄ）单缝衍射的中央主极大变窄，其中所包含的干涉条纹数目变少
（Ｅ）单缝衍射的中央主极大变窄，其中所包含的干涉条纹数目变多
3.1 (3分) 库中题号16439 答案 D
3.2 (3分)
如图所示的是检验透镜曲率的干涉装置，以波长为λ的单色光垂直照射，观察到干涉图样，
则透镜下表面与模具间的气隙厚度最接近于 ( )
(A) 2/λ (B) λ (C) 4/5λ (D) λ2 (E) 2/5λ
3.2 (3分) 库中题号196 答案 C
3.7 (3分)
如图所示，在一半径很大的凹球面玻璃上有一层很薄的油。今用波长为m 1067-?的单色光垂直照射，在整个油层表面上观察到的干涉条纹是：中央为亮点，周围还有12个亮圈。求槽中央处油层的厚度d 为多少米？在何处条纹级次最高？（已知油的折射率为1.2，玻璃的折射率为1.5）。
(1) 边缘处 (2) 中心处 (3) m 1036-? (4) m 105.36-? (5) m 1046-? 正确的解答组合是( )
(A) (1)(2) (B) (3)(2) (C) (2)(4) (D) (3)(5) 3.7 (3分) 库中题号2073 答案 B
3.9 (3分)
两条狭缝相距2mm ，离屏300cm ，用600nm 的光照射时，干涉条纹的相邻明纹间距为（以毫米为单位）（ ）
（A ）4.5 （B ）0.9 （C ）3.12 （D ）4.15 （E ）5.18
3.9 (3分) 库中题号2031 答案 B
2
第1大题： 计算题(30分)
1.1 (10分)
有一束自然光和线偏振光组成的混合光，当它通过偏振片时，改变偏振片的取向，发现透射光强可以变化7倍。试求入射光中两种光的光强度各占总入射光强的比例。
1.1 (10分) 库中题号
3130
解 设入射光的光强为0I ，其中线偏振光的光强为01I ，自然光的光强为02I 。在该光束透过偏振片后，其光强由马吕斯定律可知
0220121cos I I I +
=α………………………………………2分 当0=α时。透射光的光强最大，即
0201max 21I I I +
=…………………………………………2分 当2
π=α时。透射光的光强最小，即 02min 21I I =
……………………………………………2分 由题意min max 7I I =，所以
0202012
721I I I =+ 即 02013I I = …………………………………………..3分 因为总入射光强为
02010I I I +=
所以
41,43002001==I I I I …………………………………………..1分
1.2 (10分)
在用钠光( nm 3.589)做光源进行的单缝夫琅和费衍射实验中，单缝宽度mm 5.0=a ，透镜焦距mm 700=f ,求在透镜焦平面上中央明条纹的宽度。
1.2 (10分) 库中题号3338
解： a sin Φ = λ……………………………………………………….4分
x 1 = f tg Φ ≈ f sin Φ = f λ / a = 0.825 mm ……………………………………….4分
? x = 2 x l = 1.65 mm …………………………………………………………..2分 第1大题： 计算题(40分)
1.1 (10分)
用波长为nm 500的单色光垂直照射到有两块光学平玻璃构成的空气劈尖上,在观察反射光的干涉现象中, 距劈尖棱边cm 56.1=L 的A 处是从棱边算起的第四条暗条纹中心.
(1) 求此空气劈尖的劈尖角θ；
(2) 改用nm 600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
明纹还是暗纹?
1.1 (10分) 库中题号3376
解：（1）棱边处是第一条暗纹中心，在膜厚度为 2e 2λ=
处是第二条暗纹中心，依此可知第四条暗纹处中心处，即A 处膜厚度23e 4λ=
∴ L L 23e 4λθ==
5108.4-?=rad…………………………………………………5分
（2）由上问可知A 处膜厚为nm 7502
5003e 4=?=，对于nm 600=λ'的光，连同附加光程差，在A 处两反射光的光程差为 2'e 24λ+ ，它与波长'λ之比为32
1'e 24=+λ，所以A 处是明纹……………………………………………………………………………………….5分
1.2 (10分)
用波长为nm 500的单色光垂直照射到有两块光学平玻璃构成的空气劈尖上,在观察反射光的干涉现象中, 距劈尖棱边cm 56.1=L 的A 处是从棱边算起的第四条暗条纹中心.
(1) 求此空气劈尖的劈尖角θ；
(2) 改用nm 600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
明纹还是暗纹?
1.2 (10分) 库中题号3376
解：（1）棱边处是第一条暗纹中心，在膜厚度为 2e 2λ=
处是第二条暗纹中心，依此可知第四条暗纹处中心处，即A 处膜厚度23e 4λ=
∴ L L 23e 4λθ==
5108.4-?=rad…………………………………………………5分
（2）由上问可知A 处膜厚为nm 7502
5003e 4=?=，对于nm 600=λ'的光，连同附加光程差，在A 处两反射光的光程差为 2'e 24λ+ ，它与波长'λ之比为32
1'e 24=+λ，所以A
处是明纹……………………………………………………………………………………….5分
1.4 (10分)
一光学实验装置如图所示。一块平面玻璃片有一油滴，当油滴扩展成油膜时，在单色光（波长nm 576=λ）垂直入射情况下，从反射光中观察油膜所形成的干涉条纹（油的折射率为
60.11=n ，玻璃的折射率为50.12=n ）
。 (1) 当油膜最高点与玻璃片的上表面相距nm 864=h 时，可见到几条明条纹？各级明条纹所在处油膜的厚度分别为多大？
(2) 在油膜扩展过程中，当h 由864nm 逐渐减少到810nm ，再减少到720nm 的过程中，最高点处的明暗情况如何变化？
1.4 (10分) 库中题号9140
[解] (1) 由已知条件，明纹公式为λλk e n =+
221 最高点处，将h e =代入得 3.52
15768646.122121=+??=+=λh
n k 共有 =k 1，2，3，4，5的五条明纹，对应于k 的油膜厚度k e 为
nm )21(180)21(21-=-=k k n e k λ
nm 90,11==e k
nm 270,22==e k
nm 450,33==e k
nm 630,44==e k
nm 810,55==e k ……………………………………………….5分
(2) 当nm 864=h 时 3.521
21=+=λh n k
k 为非整数，条纹介于明暗之间，为非明非暗条纹。 nm 810=h 时 521
21=+=λh
n k 为明纹
nm 720=h 时， 5.421
21=+=λh n k 为暗纹
nm 720nm 810nm 864→→=h 明暗之间→明纹→暗纹
…………………………………………………………………. 5分
中北大学物理光学期末考试计算题
本复习资料专门针对中北大学五院《物理光学与应用光学》石顺祥版教材，共有选择、填空、简答、证明、计算五个部分组成，经验证命中率很高，80分左右，不过要注意，证明题可能变成计算题，填空题变成选择题。 1-1： 8 610) (2)y t E i e++? =-+ 方程：y= y+= 方向向量：一个可以表示直线斜率的向量，这个向量就是方向向量。 Ax+By+C=0：若A、B不全为零，其方向向量：（- B，A）。 8 610) (2)y t E i e++? =-+ ) ( r k E E?- - =t i eω) ( r k E E?- =t i eω) ( r k E E?+ - =t i eω) ( r k E E?+ =t i eω 1-3 试确定下列各组光波表达式所代表的偏振态及取向 ①E x=E0sin(ωt-kz), E y= E0cos(ωt-kz) ②E x= E0cos(ωt-kz), E y= E0cos(ωt-kz+π/4) ③E x= E0sin(ωt-kz), E y=-E0sin(ωt-kz) E x=E0sin(ωt-kz), E y= E0cos(ωt-kz) 相位差π/2，E x=E y，圆。讨论xy平面的偏振情况 t=0时：合成矢量？ t=T/4时：合成矢量？ 右圆 E x= E0cos(ωt-kz), E y= E0cos(ωt-kz+π/4) 相位差π/4，椭圆。 t=0时：合成矢量？ t=T/4时：合成矢量？ 右椭圆，长半轴方向45o 见p25页。
E x = E 0sin(ωt -kz ), E y =-E 0sin(ωt -kz ) 相位差0，直线。y =-x 方向向量：（-1，1） 1-4：两光波的振动方向相同，它们的合成光矢量为： 1268+=10[cos cos()] 10102 10[cos(53.13)cos sin(53.13)sin ]10cos(53.13)t t t t t π ωωωωω+-=?+?=?-E E 1-5：+=cos()cos()4x y iA kz t jA kz t π ωω-+--E =E E ;因此有： =,4 y x π ???=-- =, =ox oy E A A E , tan 1,α= 得到： tan 2tan(2)cos ,,4 π ψα?ψ== sin 2sin(2)sin ,,8 π χα?χ==- 222tan()0.4142,2,8b a b A a π-=-≈-+= 得到： 2220.17162, 1.31,0.5412a a A a A b A +===。 1-8：（2）解：g dv v v k dk =+，g dv dv d dv v dk d dk d ωωω==，g g dv dv v v k v kv dk d ω =+=+ g g dv v kv v d ω-=，11g v v v dv dv k d v d ωωω == -- ，v =，3 2()()2r r r r c dv d εμεμ-=- 2 2() /[1]()()211[1]22r r r r g r r r r r r r r r r r r c d v v c v v dv d d d v v d d d εμεμωωεμεμωωεμεμωωεμωεμω ====+-++ 1-11 一左旋圆偏振光，以50o角入射到空气-玻璃分界面上，见下图，试求反射光和透射光的偏振态
大学物理光学练习题及答案
光学练习题 一、 选择题 11. 如图所示，用厚度为d 、折射率分别为n 1和n 2 (n 1＜n 2)的两片透明介质分别盖住杨氏双缝实验中的上下两缝, 若入射光的波长为, 此时屏上原来的中央明纹处被第三级明纹所占 据, 则该介质的厚度为 [ ] (A) λ3 (B) 1 23n n -λ (C) λ2 (D) 1 22n n -λ 17. 如图所示，在杨氏双缝实验中, 若用一片厚度为d 1的透光云母片将双缝装置中的上面一个缝挡住; 再用一片厚度为d 2的透光云母片将下面一个缝挡住, 两云母片的折射率均为n , d 1＞d 2, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距减小 (B) 条纹间距增大 (C) 整个条纹向上移动 (D) 整个条纹向下移动 18. 如图所示，在杨氏双缝实验中, 若用一片能透光的云母片将双缝装置中的上面一个缝盖住, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距增大 (B) 整个干涉条纹将向上移动 (C) 条纹间距减小 (D) 整个干涉条纹将向 下移动 26. 如图(a)所示，一光学平板玻璃A 与待测工件B 之间形成空气劈尖，用波长λ＝500nm(1nm = 10-9m)弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的切线相切．则工件的上表面缺陷是 [ ] (A) 不平处为凸起纹，最大高度为500 nm (B) 不平处为凸起纹，最大高度为250 nm (C) 不平处为凹槽，最大深度为500 nm (D) 不平处为凹槽，最大深度为250 nm 43. 光波的衍射现象没有声波显著, 这是由于 [ ] (A) 光波是电磁波, 声波是机械波 (B) 光波传播速度比声波大 (C) 光是有颜色的 (D) 光的波长比声波小得多 53. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，将单缝K 沿垂直光的入射光(x 轴)方向稍微 平移，则 [ ] (A) 衍射条纹移动，条纹宽度不变 (B) 衍射条纹移动，条纹宽度变动 (C) 衍射条纹中心不动，条纹变宽 (D) 衍射条纹不动，条纹宽度不变 K S 1 L L x a E f
(完整word版)波动光学复习题及答案
第九章波动光学 9.1 在双缝干实验中，波长λ =500nm 的单色光入射在缝间距 d=2×10-4 m的双缝上，屏到双缝的距离为2m，求： （1）每条明纹宽度；（2）中央明纹两侧的两条第10 级明纹中心的间距；（3）若用一厚度为e=6.6 × 10 m的云母片覆盖其中一缝后，零级明纹移到原来的第7 级明纹处；则云母片的折射率是多少？ 9 解：（1）Δχ=D = 2 500 140 m=5×10-3m d 2 10 4 （2）中央明纹两侧的两条第10 级明纹间距为 20Δχ =0.1m （3）由于e（n-1）=7 λ , 所以有 n=1+7 =1.53 e 9.2 某单色光照在缝间距为d=2.2 ×10-4的杨氏双缝上，屏到双缝的距离为D=1.8m，测出屏上20 条明纹之间的距离为9.84 × 10-2m，则该单色光的波长是多少？ 解：因为x Dy d 2 x 20 x 9.84 10 m 2.2 10 4 9.84 10 2 20 1.8 所以601.3nm 9.3 白光垂直照射到空气中一厚度e=380nm的肥皂膜（n=1.33）上，在可见光的范围内400～760nm），哪些波长的光在反射中增强？
r 2 r 1 k 干涉加强。所以 λ = 4ne 2k 1 在可见光范围内， k=2 时，λ =673.9nm k=3 时 , λ =404.3nm 9.4 如题图 9.4 所示，在双缝实验中入射光的波长为 550nm ， 用一厚度为 e=2.85 ×10-4cm 的透明薄片盖住 S 1缝，发现中央明纹 解：当用透明薄片盖住 S 1 缝，以单色光照射时，经 S 1缝的光程， 在相同的几何路程下增加了，于是原光程差的中央明纹位置从 O 点向上移动，其他条纹随之平动，但条纹宽度不变。依题意，图 中 O ' 为中央明纹的位置，加透明薄片后，①光路的光程为 r 1 e ne r 1 (n 1)e ；②光路的光程为 r 2 。因为点是中央明条纹的 位置，其光程差为零，所以有 r 2 [r 1 (n 1)e] 0 ，即 r 2 r 1 (n 1)e ⑴ 在不加透明薄片时，出现中央明条纹的条件为 解：由于光垂直入射，光程上有半波损失，即 2ne+ 2=k λ时， 。试求：透明薄片的折射率。
物理光学期末考试总结
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线偏振光的方位角：线偏振光的振动面与入射面间的夹角称为线偏振光的方位角。 相干时间：⑴光源发出的一个光波列所用的平均时间⑵指光源发出的光波列被一分为二再合二为一时能产生干涉的最大时间差<答对1，2个中的一个即可）(2分>⑶相干时间越大，单色性越好。(1分> 相干长度：⑴指光源发出的光波列的平均长度⑵光源发出的光波列被一分为二，再合二为一时能产生干涉的最大光称差<答对1，2中的一个即可）(2分>⑶是光源单色性的标志(1分>b5E2RGbCAP 惠更斯——菲涅耳原理：任一时刻，波前上的每一点都可看成是新的子波波源，下一时刻的波前就是这些子波的公切面<包络面）。(1分>后来，菲涅耳考虑到惠更斯原理中诸子波既然来自同一波前，它们必定是相干的，因此求出诸子波的干涉效应，也就得出新波前的强度分布了，所以一般把惠更斯原理加干涉原理称为惠更斯——菲涅耳原理。(1分>p1EanqFDPw 夫朗和菲衍射：当光源和衍射物之间的距离和衍射物与观察屏之间距离二者均为无限远时的衍射称为菲涅耳衍射。 菲涅耳衍射：当光源和衍射物之间的距离和衍射物与观察屏之间距 离二者至少有一个是有限的衍射称为菲涅耳衍射。< 没答至少扣一分）DXDiTa9E3d 晶体的磁光效应：媒质因磁场而引起的折射率变化，称为磁光效应。
晶体的电光效应：媒质因电场而引起的折射率变化，称为电光效应。 半波损失：在小角度入射(1分>或掠入射(1分>两种情况下，光波由折射率小的媒质<光疏媒质）进入折射率大的媒质<光密媒质）时，反射光和入射光的振动方向相反，这种现象通常称为“半波损失”。(1分>RTCrpUDGiT 寻常光：Eo∥Do ，lso∥lko (1分>；即折射率与lk方向无关，与各向同性媒质中光传播情况一样(2分>，故称为“寻常 光”5PCzVD7HxA 非寻常光：一般情况下Ee不平行于 De(1分>，lke不平行于lse(1分>，折射率随lk的方向改变，与各方向同性媒质中光传播情况不同，故称为“非寻常光”。(1分>jLBHrnAILg 等厚干涉：各相干光均以同样的角度入射于薄膜(1分>，入射角θo 不变(1分>，改变膜厚度，这时每个干涉条纹对应的是同一个厚度的光干涉的结果。(1分>xHAQX74J0X 等倾干涉：指薄膜<一般板的厚度很小时，均称为薄膜）厚度处处相同(1分>，两光束以各种角度入射时产生的一组干涉条纹(2分>。LDAYtRyKfE 干涉条纹的半宽度：在透射光的情况下，半宽度是指透射光强度下降到其峰值的一半时所对应的位相变化量 圆偏振光：电矢量E的端点所描述的轨迹是一个圆(1分>：即在任一时刻，沿波传播方向上，空间各点E矢量末端在x,y平面上的投
物理光学秋季期末考试题及答案
一、填空题（每小题3分，总共24分） 1.玻璃的折射率为n＝1.5，光从空气射向玻璃时的布儒斯特角为_________；光 从玻璃射向空气时的布儒斯特角为_________。 2. 在双缝杨氏干涉实验中，两缝分别被折射率为n1和n2的透明薄膜遮盖，二者 的厚度均为e。波长为λ的平行单色光垂直照射到双缝上，在屏中央处，两束相 干光的相位差为_________。 3. 如图所示，左图是干涉法检查平面示意图，右图是得到的干涉图样，则干涉 图中条纹弯曲处的凹凸情况是_________。 4. 在光栅光谱中，假如所有偶数级次的主极大都恰好在每缝衍射的暗纹方向上， 因而实际上不出现（即缺级），那么此光栅每个透光缝宽度a和相邻两缝间不透光 部分宽度b的关系为_________。 5. 波长为λ=600nm的单色光垂直入射于光栅常数d=1.8×10-4 cm的平面衍射光 栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为_________。 6.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。①沿光轴 传播时，它们的传播速度是_______的；②沿垂直光轴传播时，它们的传播速度 是_______的。 7.对于观察屏轴上P0点，设光阑包含10个波带，让奇数波带通光，而偶数波带 不通光，则P0点的光强约为光阑不存在时的_________倍。 8. 光栅方程的普遍形式为________________。 二、简答题（每小题6分，总共36分） 1. 何谓复色波的群速度?何谓复色波的相速度?什么介质中复色波的群速度大于其相速度?什么介质中复色波的群速小于其相速度? 2.简述光波的相干条件。
3. 汽车两前灯相距1.2m ，设灯光波长为 λ=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？ 4. 一束线偏振光垂直于晶面射入负单轴晶体后，分解成o 光和e 光，传播速度快的是o 光还是e 光？为什么？ 5. 简述法拉第效应及其不可逆性。 6. 用散射理论解释蓝天的形成缘故。 三、透镜表面通常覆盖一层氟化镁（MgF 2）（n =1.38）透明薄膜，为的是利用干涉来降低玻璃（n =1.50）表面的反射，使波长为λ＝632.8nm 的激光毫不反射地透过。试问：覆盖层氟化镁至少需要多厚？（10分） 玻璃 MgF 2 入射光
大学物理--光学期末试卷答案
1 单选(2分) 在双缝干涉实验中，用单色自然光在屏上形成干涉条纹。若在两缝后放一个偏振片，则得分/总分 ? A. 干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度减弱 ? B. 无干涉条纹 ? C. 干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度加强 ? D. 干涉条纹的间距变窄，且明纹的亮度减弱 正确答案：A你没选择任何选项 2 单选(2分) 得分/总分 ? A.
? B. ? C. ? D. 正确答案：A你没选择任何选项 3 单选(2分) 用单色光做杨氏双缝实验，如现将折射率n=1.5的薄透明玻璃片盖在下侧缝上，此时中央明纹的位置将： 得分/总分 ? A. 向上平移，且间距改变 ? B. 向上平移，且条纹间距不变 ? C. 不移动，但条纹间距改变 ? D. 向下平移，且条纹间距不变 正确答案：D你没选择任何选项
4 单选(2分) 关于普通光源，下列说法中正确的是： 得分/总分 ? A. 普通光源同一点发出的光是相干光 ? B. 利用普通光源可以获得相干光 ? C. 两个独立的普通光源如果频率相同，也可构成相干光源。 ? D. 两个独立的普通光源发出的光是相干光 正确答案：B你没选择任何选项 5 单选(2分) 得分/总分 ? A.
? B. ? C. ? D. 正确答案：A你没选择任何选项 6 单选(2分) 得分/总分 ? A. ? B. ? C. ? D.
正确答案：C你没选择任何选项 7 单选(2分) 严格地说，空气的折射率大于1，因此在牛顿环实验中，若将玻璃夹层中的空气逐渐抽去时，干涉圆环的半径将： 得分/总分 ? A. 不变 ? B. 变大 ? C. 消失 ? D. 变小 正确答案：B你没选择任何选项 8 单选(2分) 有两个几何形状完全相同的劈尖：一个由空气中的玻璃形成，一个由玻璃中的空气形成。 当用相同的单色光分别垂直照射它们时，从入射光方向观察到干涉条纹间距 得分/总分 ? A. 两劈尖干涉条纹间距相同 ? B. 玻璃劈尖干涉条纹间距较大 ?
大学物理 光学答案
第十七章 光的干涉 一. 选择题 1．在真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的均匀透明介质中从A 沿某一路径传播到B ，若A ，B 两点的相位差为3π，则路径AB 的长度为：（ D ） A. 1.5λ B. 1.5n λ C. 3λ D. 1.5λ/n 解： πλπ ?32==?nd 所以 n d /5.1λ= 本题答案为D 。 2．在杨氏双缝实验中，若两缝之间的距离稍为加大，其他条件不变，则干涉条纹将 （ A ） A. 变密 B. 变稀 C. 不变 D. 消失 解：条纹间距d D x /λ=?，所以d 增大，x ?变小。干涉条纹将变密。 本题答案为A 。 3．在空气中做双缝干涉实验，屏幕E 上的P 处是明条纹。若将缝S 2盖住，并在S 1、S 2连线的垂直平分面上放一平面反射镜M ，其它条 件不变(如图)，则此时 ( B ) A. P 处仍为明条纹 B. P 处为暗条纹 C. P 处位于明、暗条纹之间 D. 屏幕E 上无干涉条纹 解 对于屏幕E 上方的P 点，从S 1直接入射到屏幕E 上和从出发S 1经平面反射镜M 反射后再入射到屏幕上的光相位差在均比原来增π，因此原来是明条纹的将变为暗条纹，而原来的暗条纹将变为明条纹。故本题答案为B 。 4．在薄膜干涉实验中，观察到反射光的等倾干涉条纹的中心是亮斑，则此时透射光的等倾干涉条纹中心是（ B ） A. 亮斑 B. 暗斑 C. 可能是亮斑，也可能是暗斑 D. 无法确定 解：反射光和透射光的等倾干涉条纹互补。 本题答案为B 。 5．一束波长为λ 的单色光由空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使反射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为 ( B ) A. λ/4 B. λ/ (4n ) C. λ/2 D. λ/ (2n ) 6．在折射率为n '=1.60的玻璃表面上涂以折射率n =1.38的MgF 2透明薄膜，可以减少光的反射。当波长为500.0nm 的单色光垂直入射时，为了实现最小反射，此透明薄膜的最小厚度为（ C ） A. 5.0nm B. 30.0nm C. 90.6nm D. 250.0nm 选择题3图
(完整版)初二物理光学练习题(附答案)-副本
一、光的直线传播、光速练习题 一、选择题 1.下列说法中正确的是（） A.光总是沿直线传播 B.光在同一种介质中总是沿直线传播 C.光在同一种均匀介质中总是沿直线传播 D.小孔成像是光沿直线传播形成的 2.下列关于光线的说法正确的是( ) A.光源能射出无数条光线 B.光线实际上是不存在的 C.光线就是很细的光束 D.光线是用来表示光传播方向的直线 3.一工棚的油毡屋顶上有一个小孔，太阳光通过它后落在地面上形成一个圆形光斑，这一现象表明( ) A.小孔的形状一定是圆的 B.太阳的形状是圆的 C.地面上的光斑是太阳的像 D.光是沿直线传播的 4.如果一个小发光体发出两条光线，根据这两条光线反向延长线的交点，可以确定( ) A.发光体的体积 B.发光体的位置 C.发光体的大小 D.发光体的面积 5.无影灯是由多个大面积光源组合而成的，下列关于照明效果的说法中正确的是（） A.无影灯没有影子 B.无影灯有本影 C.无影灯没有本影 D.无影灯没有半影 不透明体遮住光源时，如果光源是比较大的发光体，所产生的影子就有两部分，完全暗的部分叫本影，半明半暗的部分叫半影 6．太阳光垂直照射到一很小的正方形小孔上，则在地面上产生光点的形状是( ) A．圆形的B．正方形的 C．不规则的D．成条形的 7．下列关于光的说法中，正确的是( ) A．光总是沿直线传播的B．光的传播速度是3×108 m/s C．萤火虫不是光源D．以上说法均不对 二、填空题 9．在射击时，瞄准的要领是“三点一线”，这是利用____的原理，光在____中传播的速度最大．排纵队时，如果看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人，队就排直了，这可以用____来解释． 10.身高1.6m的人以1m/s的速度沿直线向路灯下走去，在某一时刻，人影长1.8m，经2s，影长变为1.3m，这盏路灯的高度应是___m。 11.在阳光下，测得操场上旗杆的影长是3.5m。同时测得身高1.5m同学的影子长度是0.5m。由此可以算出旗杆的高度是__ _m。 二、光的反射、平面镜练习题 一、选择题 1.关于光的反射，正确的说法是（） A.反射定律只适用于平面镜反射 B.漫反射不遵循反射定律 C.如果甲从平面镜中能看到乙的眼睛，那么乙也一定能通过平面镜看到甲的眼睛 D.反射角是指反射线和界面的夹角 2.平面镜成像的特点是( ) A.像位于镜后，是正立的虚像 B.镜后的像距等于镜前的物距 C.像的大小跟物体的大小相等 D.像的颜色与物体的颜色相同 3.如图1两平面镜互成直角，入射光线AB经过两次反射后的反射光线为CD，现以两平面镜的交线为轴，将两平面镜同向旋转15°,在入射光方向不变的情况下，反射光成为C′D′，则C′D′与CD关系为( )
哈尔滨工业大学2009至2010学年第一学期物理光学期末考试试题
哈尔滨工业大学2009至2010学年第一学期物理光学期末考试试题 一、填空题（每小题2分，总共20分） 1、测量不透明电介质折射率的一种方法是，用一束自然光从真空入射电介质表面，当反射光为（）时，测得此时的反射角为600，则电介质的折射率为（）。 2、若光波垂直入射到折射率为n=1.33的深水，计算在水表面处的反射光和入射光强度之比为（）。 3、光的相干性分为（）相干性和（）相干性，它们分别用 （）和（）来描述。 4、当两束相干波的振幅之比是4和0.2时，干涉条纹对比度分别是（）、和（）。 5、迈克尔逊干涉仪的可动反光镜移动了0.310mm，干涉条纹移动了1250条，则所用的单色光的波长为（）。 6、在夫朗禾费单缝衍射实验中，以波长为589nm的钠黄光垂直入射，若缝宽为0.1mm，则第一极小出现在（）弧度的方向上。 7、欲使双缝弗琅禾费衍射的中央峰内恰好含有11条干涉亮纹，则缝宽和缝间距需要满足的条件是（）。 8、一长度为10cm、每厘米有2000线的平面衍射光栅，在第一级光谱中，在波长500nm附近，能分辨出来的两谱线波长差至少应是（）nm。 9、一闪耀光栅刻线数为100条/毫米，用l=600nm的单色平行光垂直入射到光栅平面，若第2级光谱闪耀，闪耀角应为多大（）。 10、在两个共轴平行放置的透射方向正交的理想偏振片之间，再等分地插入一个理想的偏振片，若入射到该系统的平行自然光强为I0，则该系统的透射光强为（）。 二、简答题（每小题4分，总共40分） 1、写出在yOz平面内沿与y轴成q角的r方向传播的平面波的复振幅。 2、在杨氏双缝干涉的双缝后面分别放置n1=1.4和n2=1.7，但厚度同为d的玻璃片后，原来 的中央极大所在点被第5级亮条纹占据。设l=480nm，求玻璃片的厚度d及条纹迁移的方向。 3、已知F-P标准具的空气间隔h=4cm，两镜面的反射率均为89.1%；另一反射光栅的刻线面 积为3′3cm2，光栅常数为1200条/毫米，取其一级光谱，试比较这两个分光元件对 l=632.8nm红光的分辨本领。 4、平行的白光（波长范围为390-700nm）垂直照射到平行的双缝上，双缝相距1mm，用一个 焦距f=1m的透镜将双缝的衍射图样聚焦在屏幕上。若在屏幕上距中央白色条纹3mm处开一个小孔，在该处检查透过小孔的光，则将缺少哪些波长？ 5、一块每毫米500条缝的光栅，用钠黄光正入射，观察衍射光谱。钠黄光包含两条谱线， 其波长分别为589.6nm和589.0nm。求在第二级光谱中这两条谱线互相分离的角度。6、若菲涅耳波带片的前10个奇数半波带被遮住，其余都开放，则求中心轴上相应衍射场点 的光强与自由传播时此处光强的比值。 7、一束汞绿光以600入射到KDP晶体表面，晶体的n o=1.512，n e=1.470。设光轴与晶体表面 平行，并垂直于入射面，求晶体中o光和e光的夹角。 8、画出沃拉斯顿棱镜中双折射光线的传播方向和振动方向。（设晶体为负单轴晶体）
高考物理最新光学知识点之物理光学知识点总复习附答案
高考物理最新光学知识点之物理光学知识点总复习附答案 一、选择题 1．以下列出的电磁波中，频率最高的是（ ） A ．无线电波 B ．红外线 C ．X 射线 D ． 射线 2．5G 是“第五代移动通讯技术”的简称。目前通州区是北京市5G 覆盖率最高的区县，相信很多人都经历过手机信号不好或不稳定的情况，5G 能有效解决信号问题。由于先前的34G G 、等已经将大部分通讯频段占用，留给5G 的频段已经很小了。5G 采用了比4G 更高的频段，5G 网络运用的是毫米波，将网络通讯速度提高百倍以上，但毫米波也有明显缺陷，穿透能力弱，目前解决的办法是缩减基站体积，在城市各个角落建立类似于路灯的微型基站。综合上述材料，下列说法中不正确．．．的是 A ．5G 信号不适合长距离传输 B ．手机信号不好或不稳定的情况有可能因为多普勒效应或地面楼房钢筋结构对信号一定量的屏蔽 C ．5G 信号比4G 信号更容易发生衍射现象 D ．随着基站数量增多并且越来越密集，可以把基站的功率设计小一些 3．如图所示，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a 、b ，波长分别为λa 、λb ，该玻璃对单色光a 、b 的折射率分别为n a 、n b ，.则( ) A ．λa <λb ，n a >n b B ．λa >λb ，n a
物理光学期末考试试卷2答案
《物理光学》期末试卷B 答案一、判断题（每题2分） 1、（×）； 2、（√）； 3、（√）； 4、（×）； 5、（√） 二、选择题（每题3分） 6、D ； 7、A ； 8、B ； 9、B ；10、D 三、填空题（每题3分） 11、否 （1分）；是（2分）。 12、1。 13、0.0327mm 。 14、圆偏振光（1分）；线偏振光（1分）；椭圆偏振光（1分）。 15、相同（1分）；不同（2分） 四、计算题 16、解：该光的频率为：151411 105102 f Hz Hz T ==?=?……3分 介质中波长为：710.65 3.910v T c m f λ-=?=?=?……2分 介质折射率为：1 1.5380.65 c n v ===……3分 17、解：①由布儒斯特定律得：21arctan n i n =……2分 1.50arctan 48.4348261.33 o o '===……2分 ②若Ⅱ、Ⅲ界面的反射光是线偏振光，则必符合布儒斯特定律有： 32 tan n n θ=……1分 根据已知，Ⅱ、Ⅲ界面的入射角12tan cot n i n θ== ……1分 故，Ⅱ、Ⅲ界面不符合布儒斯特定律，反射光不是线偏振光。……2分
18、解：①欲使条纹从中心涌出，应远离2M '。……4分 2d N λ =……2分 600100300002nm =? =……2分 19、解：当5d a =时，第5级明纹刚好和衍射第一极小重合，此时衍射主极大内有9条明纹。 故，衍射主极大内要包含11级明纹，必有 5d a >。 当6d a =时，第6级明纹刚好和衍射第一极小重合，此时衍射主极大内有11条明纹。 若 6d a >，则衍射主极大内包含13条明纹。故6d a ≤。 因此，要满足题目条件必有65d a ≥>。 20、解：自由光谱范围（2分） m 10005.5m 10005.510 42)106328.0(261222 62 μλλλ----?=?=???===?nh m f 分辨本领（3分）7 6100.2981 .01981.0106328.097.004.021297.097.0'?=-?????=-??===?= -ππλλλR R nh mN mN A 角色散（3分） 82/362/310973.3) 106328.0(04.01sin 1?=?====-λλλθλλθnh nh d d 21、解：①sin sin m d m d λθλθ=?=……1分 1.0911cos rad Nd λ θθ?===……2分 A mN mnl λλ ===?……1分 1M
高考物理光学知识点之物理光学知识点总复习有答案解析
高考物理光学知识点之物理光学知识点总复习有答案解析 一、选择题 1．图1、2是利用a 、b 两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样．下列关于a 、b 两束单色光的说法正确的是（ ） A ．真空中，a 光的频率比较大 B ．同一介质中，a 光传播的速度大 C ．a 光光子能量比较大 D ．同一介质对a 光折射率大 2．下列说法正确的是： A ．根据麦克斯韦电磁理论可知变化的电场周围存在变化的磁场 B ．红外线遥感技术是利用红外线的化学作用 C ．在医院里常用紫外线对病房和手术室消毒，是因为紫外线比红外线的热效应显著 D ．工业上的金属探伤是利用γ射线具有较强的穿透能力 3．5G 是“第五代移动通讯技术”的简称。目前通州区是北京市5G 覆盖率最高的区县，相信很多人都经历过手机信号不好或不稳定的情况，5G 能有效解决信号问题。由于先前的34G G 、等已经将大部分通讯频段占用，留给5G 的频段已经很小了。5G 采用了比4G 更高的频段，5G 网络运用的是毫米波，将网络通讯速度提高百倍以上，但毫米波也有明显缺陷，穿透能力弱，目前解决的办法是缩减基站体积，在城市各个角落建立类似于路灯的微型基站。综合上述材料，下列说法中不正确．．．的是 A ．5G 信号不适合长距离传输 B ．手机信号不好或不稳定的情况有可能因为多普勒效应或地面楼房钢筋结构对信号一定量的屏蔽 C ．5G 信号比4G 信号更容易发生衍射现象 D ．随着基站数量增多并且越来越密集，可以把基站的功率设计小一些 4．下列说法不正确．．． 的是（ ） A ．检验工件平整度的操作中，如图1所示，上面为标准件，下面为待检测工件，通过干涉条纹可推断：P 为凹处，Q 为凸处
物理光学期末试卷题库与解答
物理光学试题库与答案1 (须给出必要的计算过程和绘图） 1．(6分) 若波的相速为，A为常数，求波的群速？ 答： 2．(6分) 已知腔长为 60 厘米的 He-Ne 激光器的激活介质本身的谱线半值宽度 为 1300MHz，激活介质的折射率为 1.0，求输出激光的频谱中包含的纵模个数？ 答：，，L=60cm， 3．(6分) 空腔辐射器处于某一温度时，，若该辐射器的温度增高 到使其黑体辐射本领增加一倍时，将变为多少？ 答：，，，， 4．(8分) 若冰洲石晶体的光轴方向为如图所示的虚线方向，用惠更斯作图法确定入射到该晶体上的一束平行光在晶体中的双折射情况？ 答：双折射情况如图所示：
5．(10分)用单色平行光垂直照射菲涅耳衍射屏，衍射屏对波前作如图所示遮挡，b 是衍射屏中心到相应场点 P 处的光程，求垂直衍射屏的中心轴上此场点 P 处的光强与自由传播时的光强之比? 答：（ 1）用矢量作图法。如图：,自由传播时，，所以。 （ 2）衍射屏相当于半面被遮挡，所以有，。 6．(10分) 如图所示，两块 4 厘米长的透明薄玻璃平板，一边接触，另一边夹住一根圆形金属细丝，波长为 5890A 0 的钠黄光垂直照射平板，用显微镜从玻璃板上方观察干涉条纹。（1）若测得干涉条纹的间距为 0.1 毫米，求细丝直径 d 的值？（2）当细丝的温度变化时，从玻璃中央的固定点 A 处观察到干涉条纹向背离交棱的方向移动了 5 个条纹，则细丝是膨胀还是收缩了，温度变化后细丝直径的变化量是多少？ 答：
（ 1） （ 2）干涉条纹向背离交棱的方向移动是干涉条纹间距变宽的结果， 由可知，是两块平板间距（夹角）变小了，说明细丝收缩，直径变小了。 细丝直径的变化量是 7．（12）如图所示，一列波长为、在 X-Z 平面沿与 Z 轴夹角为的方向传播的平面波， 与一列源点在轴上、距坐标原点为、波长也为的球面波在傍轴条件下干涉，求在Z=0 的平面上干涉条纹的形状和间距？ 答：
波动光学大学物理答案
习题13 13.1选择题 （1）在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是[ ] (A) 使屏靠近双缝． (B) 使两缝的间距变小． (C) 把两个缝的宽度稍微调窄． (D) 改用波长较小的单色光源． [答案：C] （2）两块平玻璃构成空气劈形膜，左边为棱边，用单色平行光垂直入射．若上面的平玻璃以棱边为轴，沿逆时针方向作微小转动，则干涉条纹的[ ] (A) 间隔变小，并向棱边方向平移． (B) 间隔变大，并向远离棱边方向平移． (C) 间隔不变，向棱边方向平移． (D) 间隔变小，并向远离棱边方向平移． [答案：A] （3）一束波长为λ的单色光由空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使反射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为[ ] (A) λ / 4 ． (B) λ / (4n )． (C) λ / 2 ． (D) λ / (2n )． [答案：B] （4）在迈克耳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 +λ / 2． (D) nd ． (E) ( n -1 ) d ． [答案：A] （5）在迈克耳孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n 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)]． [答案：D] 13.2 填空题 （1）如图所示，波长为λ的平行单色光斜入射到距离 为d 的双缝上，入射角为θ．在图中的屏中央O 处 (O S O S 21=)，两束相干光的相位差为 ________________． [答案：2sin /d πθλ] （2）在双缝干涉实验中，所用单色光波长为λ＝562.5 nm (1nm ＝10-9 m)，双缝与观察屏的距离D ＝1.2 m ，若测得屏上相邻明条纹间距为?x ＝1.5 mm ，则双缝的间距d ＝
大学物理光学复习提纲
光的干涉 波动的独立性、叠加性和相干性 折射率的定义相对折射率 相干与不相干叠加的强度公式（能量和振幅的区别） 想干叠加的条件（干涉相长、干涉相消） 光程概念 由光程差带来的相位差 由单色波叠加所形成的双缝干涉图样 间距公式双缝干涉的装置 装置变化引起的条纹变化 干涉条纹的可见度（定义和公式） 可见度定义及公式 等厚干涉 产生额外光程差的条件 光程差公式 产生亮条纹条件 装置参数变化对条纹的影响 增透膜、增反膜 改变光路中介质的折射率对条纹影响 迈克尔逊干涉仪原理、条纹特征等等 光的衍射 惠更斯-菲涅耳原理 惠更斯原理（作图） 惠更斯—菲涅耳原理 衍射分类 菲涅耳半波带 思路 场点强度公式（不是半波带半径公式） 原屏衍射 夫琅禾费衍射 衍射装置 衍射的强度公式（最好记住）衍射图样 衍射光强最小值位置 平面衍射光栅 强度分布公式（最好记住） 装置 光栅方程（得来、公式）主极大亮条纹条件衍射图样特征（单缝衍射因子、缝间干涉因子）缺级条件 谱线半角宽度 几何光学的基本原理 实验定律 费马原理表述 实物、实像、虚物、虚像定义 全反射 光在球面上的反射和折射 符号法则 成像公式及推导（最好记住） 薄透镜 成像公式、焦距公式、焦距和折射率关系 成像公式推导（最好记住） 横向放大率公式 逐次成像法（大题） 利用焦点、焦平面作图成像（物在光轴上） 或者从光轴引出来一个近轴物 光的偏振 五种偏振态 线偏振光与部分偏振光 二向色性晶体反射光和投射光的偏振态 布鲁斯特角 马吕斯定律 光通过半轴晶体时的双折射现象 主平面、主截面、入射面 O光与e光的传播方向 偏振器件
波片厚度确定（厚度不等、厚度最小） 偏振光的实验检验 线偏振光的检验 圆偏振光和椭圆偏振光的检验助视器的放大本领 放大本领 放大镜的放大本领 显微镜的放大本领 基本题型及分值分布： 一、选择题。（10×3=30） 二、作图题。（10×2=20） 三、简答题。（10×1=10） 四、计算题。（10×4=40）
大学物理下光学要点复习
光学部分 一选择题 1. （3分，答C）在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中 （A）传播的路程相等，走过的光程相等 （B）传播的路程相等，走过的光程不相等 （C）传播的路程不相等，走过的光程相等 （D）传播的路程不相等，走过的光程不相等 2.（3分，答案：B）在双缝干涉实验中，用单色自然光，在屏上形成干涉条纹.若在两缝后放一个偏振片，则 (A) 干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度加强. （B）干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度减弱. （C）干涉条纹的间距变窄，但明纹的亮度减弱. （D）无干涉条纹. 3.（3分，答案：B）在双缝干涉实验中，设缝是水平的．若双缝所在的平面稍微向上平移，其它条件不变，则屏上的干涉条纹 (A) 向下平移，且间距不变．(B) 向上平移，且间距不变． (C) 不移动，但间距改变．(D) 向上平移，且间距改变． 4. （3分，答案：B）如图，S1、S2是两个相干光源，和它们到P点的距离分别为r1和r2．路径S1P垂直穿过一块厚度为t1，折射率为n1的介质板，路径S2P 垂直穿过厚度为t2，折射率为n2的介质板，其余部分可看作真空，这两路径的光程差等于 (A) (r2 + n2t2)- (r1 + n1t1) (B) [r2 +(n2-1)t2)-r1 +(n1-1)t1] (C) (r2 -n2t2)- (r1 - n1t1) (D) n2t2 - n1t1 5.（3分，答案：C）单色平行光垂直照射在薄膜上, 经上下两表面反射的两束光发生干涉,如图所示,若薄膜的厚度为e , 且n1＜n2＞n3 ,λ1为入射光在n1 中的波长,则两束光的光程差为 (A) 2n2e(B) 2n2e－λ1 / (2 n1) 入射光 反射光1 n1 n2 n3 e 反射光2
初中物理光学测试题(含答案)
初二物理光学测试题 冲的过程中，关于它在湖水中的像的虚实、它和像之间的距离，正确 的说法是 Ａ．实像，距离变大 Ｂ．实像，距离变小 Ｃ．虚像，距离变小 Ｄ．虚像，距离变大 2.如下短句或词语涉及到的知识与光的直线传播无关的是 A ．立竿见影 B ．一叶障目 C ．鱼翔浅底 D ．三点对一线 3. 如图1所示的四种现象中，由于光的直线传播形成的是 4．如图所示为用玻璃罩罩着的古石碑，由于玻璃反 光，石碑上的字很难看清。小科认为：①用玻璃 罩能有效防止酸雨对石碑的侵蚀；②石碑上的字 发生了镜面反射；③罩外的树木通过玻璃表面反 射成了虚像；④若罩外的光线再强一点，石碑上 的字看起来一定会更清晰；⑤若罩内能给石碑一 定的照明，石碑上的字看起来会更清晰。其中合 理的是 A ．①③⑤ B ．②④⑤ C ．①②③④ D ．① ③④⑤ 5.如图所示，对下列光学现象的描述或解释错误的 是 （a ） （b ） （c ） （d ） A.图（a ）中漫反射的光线尽管杂乱无章，但每条光线仍然遵循光的反射定律 B.图（b ）中木工师傅观察木板是否平整，是利用了光的直线传播特点 C.图 （c ）所示炎热夏天公路上的海市蜃楼景象，是由光的反射现象造成的 D.图（d ）所示是太阳光经过三棱镜色散后的色光排列情况 6. 下图所示的四种现象中，属于光的反射现象的是 7. 一束与水面成50°夹角的光线从空气斜射入水中，则折射角： A ．小于50° B ．大于50° C ．大于40° D ．小于40° 8. 下面方框中的四个图像，其中一个是福娃在竖直放置的平面镜中的像， 你 认为应当是： 9.一个刚学站在竖直平面镜前1 m 处，镜中的像与他相距 A ．1 m B ．2 m C ．0 m D ．0.5 m 10．《史记》、《梦溪笔谈》中都有海市蜃楼的记载，宋代大诗人苏轼在《登州海市》中也描述过海市蜃楼的奇观。海市蜃楼现象的产生是由于 A ．光的折射 B ．光的反射 C ．光的直线传播 D ．光的色散 11．下列光现象中，由于光的折射而形成的是 12. 下列光路图能正 确反映光线从空气斜射入玻璃中 的是 二、填空题(每空2分，共24分) 13．光在真空中的传播速度为3×108m/s ，为实现我国的探月计划，向月球 A ．拱桥倒影 B ．一叶障目,不见泰山 C ．钢笔错位 D ． 树林间
哈尔滨工业大学2008至2009学年第一学期物理光学期末考试试题答案
哈尔滨工业大学2008至2009学年第一学期物理光学期末考试试题答案 一、解释下列名词（每小题2分，总共20分） 1．复色波的相速度：复色波的等相位面的传播速度。 2．复色波的群速度：复色波的等振幅面的传播速度。 3．布儒斯特角：反射光为完全线偏振光时的入射角。 4．临界角角：光密介质到光疏介质出现全反射现象，产生全反射现象时的最小入射角称为临界角。 5．光的空间相干性：光源大小对条纹可见度的影响称为光的空间相干性。 6．光的时间相干性：光源非单色性对条纹可见度的影响称为光的时间相干性。 7．爱里斑：圆孔衍射中，中央亮斑称为爱里斑（爱里斑占入射在圆孔上能量的83%）。 8．瑞利判据：两个等强度波长的亮条纹只有当它们的合强度曲线中央极小值低于两边极大值的81%时，才能被分 开。 9．晶体的光轴：在晶体中，光沿某方向传播时不发生双折射现象，该方向称为光轴。 10．光的色散：介质中的光速（或折射率）随光波波长变化的现象叫光的色散。 二、简答题（每小题4分，总共40分） 1、如图所示，一平面简谐光波沿x方向传播，波长为l，设x=0点的相位j0=0，写出：（1）沿x轴光波的相位分布j(x)；（2）沿y轴光波的相位分布j(y)；（3）沿r方向光波的相位分布j(r)。 解： （1）； （2）； （3） 2、利用布儒斯特定律，可以测定不透明电介质的折射率。令测得釉质的起偏角为580，求它的折射率。 解：根据布儒斯特定律，将，代入，可得不透明电介质的折射率为 。 3、观察尖劈形肥皂液膜所产生的彩色条纹时，为什么膜的上端的光泽变暗彩色消失时预示着肥皂膜即将破裂？
解：尖劈形肥皂膜产生的干涉属于等厚干涉，其光程差。由于重力作用，尖劈下方的膜将变厚，上方的膜将变薄。当膜厚时，，此光程差满足干涉相消，所以膜变为黑暗色；当时，膜就 裂开。这就是肥皂膜破裂前由彩色变为黑暗色的缘故。 4、在牛顿环实验中，平凸透镜的凸面曲率半径5m，透镜半径为10mm，在钠光的垂直照射下（l=589纳米），能产生多少个干涉条纹？ 解： 5、在杨氏双缝干涉实验装置中，假定光源是单色缝光源，当装置作如下几种改变时，试简单描述屏上的干涉条纹的位置或间距将会怎样变化？（1）将光源向上或向下平移；（2）将整个装置放入水中。 解：（1）光源平移与条纹评议的关系为。当光源项上移动时，，则，即条纹向下平移；同理，当光源下移时，则条纹向上平移。 （2）由于光源在介质中的波长，装置放入水中后，条纹间距为。因为，所以， 即条纹间距会变小。 6、单色平面光波波长为500nm，正入射如图所示的衍射屏上，mm，mm，轴上观察点离衍射屏2m，计算观察点出的光强与入射光之比。 解：衍射屏分为两部分，的3/4圆孔和的1/4的圆孔。已知，。先求半径为的3/4圆孔包含的“半波带”数： 即恰好为一个“半波带”。令一个“半波带”在观察点的振幅为，则。再求半径为的1/4圆孔包含的“半波带”数： 即恰好为两个“半波带”，故。所以观察点的总振幅为