09物本b答案.doc

2020 年 1 月 25 日 共 8 页 第 1 页 共 6 页 第 2 页 2010 2011 学年第二学期闽江学院光学考试试卷学年第二学期闽江学院光学考试试卷 B 参考答案参考答案 一一 选择题 每小题 选择题 每小题 2 2 分 分 共共 20 分分 题号12345678910 答案DBBDDCCAAB 1 杨氏双缝实验装置中 光源的波长为 600nm 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 A 4 5mm B 4 1mm C 3 1mm D 0 9mm 2 如右图所示 折射率为n2 厚度为e 的透明介质薄膜的上方和 下方的介质的折射率分别为n1和n3 已知n 1 n3 若用波 长为 的单色平行光垂直入射到该薄膜上 则从薄膜上 下两表面 反射的光束 与 的光程差是 3 两个几何形状完全相同的劈尖 一个是由空气中玻璃形成 另一个是夹在玻 璃中的空气形成 当用相同的单色光分别垂直照射它们时 产生干涉条纹间距 大的是 A 空气中的玻璃劈尖 B 玻璃夹层中的空气劈尖 C 两个劈尖干涉条纹间距相等 D 观察不到玻璃劈尖的干涉条纹 4 一束平行单色光垂直入射在光栅上 当光栅常数 a b 为下列哪种情况时 a 代表每条缝的宽度 k 3 6 9 等级次的主极大均不出现 A a b 2a B a b 6a C a b 4a D a b 3a 5 在迈克尔干涉仪的一支光路中 放入一片折射率为 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 则薄膜的厚度是 1 2 22 n D n C n BA 6 波长为 400nm 和 800nm 的两条谱线的瑞利散射强度之比为 A 2 B 4 C 16 D 32 7 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 8 焦距为 4cm 的薄凸透镜用作放大镜 若物置于透镜前 3cm 处 则它的横向 放大率为 A 3 B 4 C 6 D 12 9 含有红 黄 兰 绿颜色的一束光照射到一衍射光栅上 偏离中心象最远的 光是 A 红 B 黄 C 兰 D 绿 10 屏上得到单缝夫琅和费衍射图样 当入射光波长变大时 中央最大值的宽 度 A 变小 B 变大 C 不变 D 无法说明 二二 填空题 填空题 每空 每空 2 分 共分 共 20 分 分 1 形状完全相同的两个劈 一个是 n 1 5 的玻璃劈 放在空气中 另一个是两 玻璃片之间的空气劈 用同样波长的光垂直照射 观察反射干涉图样 玻璃劈 棱处为 暗纹 填明纹或暗纹 空气劈棱处为 暗纹 填明纹或暗纹 玻璃劈尖干涉条纹间距为空气劈尖间隔的 2 3 倍 2 将折射率为 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 i c为 sin 1 1 10 1 50 3 当单缝 b 变小时 夫琅和费单缝衍时的中央明纹将 变宽 填变宽 变 窄或不变 4 钠光波长为 589 3 nm 欲以方解石晶体做成 1 4 波片 其最小厚度为 已知 4 10565 8 mm658 1 0 n486 1 e n 5 有一架开普勒望远镜 物镜焦距是 2 米 目镜放大本领为 10 这架望远镜 的放大本领是 80 6 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和 0 45 角 如果强度为 I0的自然光入射到这一堆偏振片上 则通过第三个偏振片 0 90 后的光强分别为 I0 8 而它们的振动状态是 平面偏振 若第二个偏振 n1 n2 n3 e 2 2222 2 1 22 2 1 22 n enDenCenBenA 2020 年 1 月 25 日 共 8 页 第 3 页 共 6 页 第 4 页 片抽走 则光强变为 0 三三 简答题 每题简答题 每题 5 分 共分 共 10 分 分 1 你对 迈氏干涉仪 知多少 答 原理 分振幅干涉 构造 两块相互垂直的平面反射镜 分光板和补偿板 光源 透镜 接收器等 主要公式 jd 0 2 2 康普顿效应 答 1923 年 美国物理学家康普顿在研究 x 射线通过实物物质发生散射的实验 时 发现了一个新的现象 即散射光中除了有原波长的 x 光外 还产生了波 0 长 的 x 光 其波长的增量随散射角的不同而变化 这种现象称为康普顿 0 效应 四四 判断题 每题判断题 每题 2 分 共分 共 10 分 分 1 将折射率为 n 的薄透镜置于折射率为 的介质中 则 n nn 凸透镜会聚 凹透镜发散 2 棱镜光谱仪的色分辨本领与棱镜底面的宽度成正比 光栅光谱仪的 色分辨本领与光栅的狭缝总数成正比 3 在菲涅耳圆孔衍射中 设每个半波带在 P 点引起的振动的振幅均为 a 若圆孔对轴线上 P 点可分出 5 个半波带 则这 5 个半波带在 P 点引 起的合振动的振幅为 5a 4 在夫琅和费圆孔衍射中 当圆孔变小时 中央亮斑的直径增大 当 光源的波长减小时 中央亮斑的直径减小 5 光的波长为 其光子的动量为 h 五五 计算题 每题计算题 每题 10 分 共分 共 50 分 分 1 波长的单色光射在相距的双缝上 屏到双缝的距离nml500 md 4 102 求 1 中央明纹两侧的两条第 10 级明纹中心的间距 5 分 2 用mr2 0 一厚度为 折射率为的云母片覆盖上面的一条缝后 零级me 6 106 6 58 1 n 明纹将移到原来的第几级明纹处 5 分 解 1 由杨氏双缝干涉知中央明纹两侧的两条第 10 级明纹中心的间距为 由 2 分 得 d r jy 0 3 分 2 依题意的得出 2 分 men 6 106 6 158 1 1 2 分 7 10500 106 658 0 9 6 k 即 零级明纹将移到原来的第 7 级明纹处 1 分 2 波长为 600 纳米的单色平行光垂直入射到光栅上 第 2 级谱线出现在衍射角 的正弦值为 0 2 处 第四级缺级 1 求光栅常数 d 2 分 2 求每一条缝 的宽度 b 2 分 3 求可能在屏上出现的谱线的条数 4 分 4 若光栅 的有效宽度为 6 毫米 都被入射光照亮 求第二级谱线的分辨本领 2 分 解 由题意知 600nm 6 10 7m d 4b 当 j 2 时 sin 0 2 1 由光栅方程 d sin j 得 d j sin 2 600nm 0 2 6000nm 6 m 2 分 2 由 d 4b 得b d 4 6000nm 4 1500nm 1 5 m 2 分 3 这里 d 为常数 由光栅方程知 能到达光屏的光的衍射角 在 0 5 0 5 之间 因此 屏上谱线可能 的最高级次为 jmax d sin0 5 6000 1 600 10 2 分 衍射角为 0 5 的光 即第 10 级谱线实际上不能到达屏上 屏上谱线实际的最高级次为 jmax 9 考虑到 d 4b 即 j 4 8 的谱线一定缺失 1 分 米 2 4 9 0 1010 100 1 102 10500220 1010 d r yy y 2020 年 1 月 25 日 共 8 页 第 5 页 共 6 页 第 6 页 屏上实际能出现的谱线级次为 j 0 1 2 3 5 6 7 9 共计 8 级 15 条 1 分 4 1 分 1000 d L N 1 分 2000 jNP 3 如图所示 折射率为 的厚透镜上下表面的曲率半径均为 中心厚5 1cm3 度为 将其放在折射率为的溶液上方 一个高度为的小cmOO2 21 2 1mmy2 物放在厚透镜下方位于溶液中的光轴上 小物与厚透镜下表面中心点的距离为 求在傍轴条件下最后成像的位置 高度 像的倒正 放缩和虚实 cmQO4 1 解 第一次成像 3 5 1 2 1 4 111 rnns 3 分 3 2 15 1 5 1 4 2 1 1 s 5 7 1 s5 1 45 1 5 7 2 1 1 1 11 1 sn sn 第二次成像 3 0 1 5 1 5 95 72 22 12 rnnsds 3 3 5 11 1 5 9 5 1 2 s cms114 2 18 5 91 1145 1 2 2 22 2 sn sn 分 27185 1 21 mmyy54272 2 分 成像在厚透镜上表面中心的上方 114 厘米处 像高 54 毫米成倒立 放大的 实像 2 分 4 如图所示 部分线偏振光垂直通过二平行放置的偏振片 连续转动 1 P 2 P 测得光强的最大值与最小值之比为 求 1 入射光的偏 1 P 1 I3 1 1 MIN MAX I I 振度 5 分 2 保持的位置 转动 当 时 P 1 P MAX II 11 2 P MAX II 12 4 1 问 偏振化方向之夹角为多少 5 分 1 P 2 P 解 1 入射光的光强 1 分 npo III 从出射的最大光强为 1 分 1 P npMAX III 2 1 1 从出射的最小光