09 光学样张A.doc

2010 2011 学年第一学期期终试题（A卷)踏实学习，弘扬正气；诚信做人，诚实考试；作弊可耻，后果自负课程名称： 光 学 使用专业：物理091、092 班级 姓名 学号 试题一二三四五六七八九总分得分一. 选择题 （共24分）1 如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e ，并且，为入射光在折射率为的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为（A） （B） （C） （D） 2 自然光以60的入射角照射到不知其折射率的某一透明介质表面时，反射光为线偏振光，则知（A） 折射光为线偏振光，折射角为30（B） 折射光为部分偏振光，折射角为30（C） 折射光为线偏振光，折射角不能确定（D） 折射光为部分偏振光，折射角不能确定 3 一束单色线偏振光，其振动方向与1/4波片的光轴夹角为。此偏振光经过1/4波片后（A）仍为线偏振光 （B） 振动面旋转了 （C）振动面旋转了 （D） 变为圆偏振光 4 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 5 如图所示，S1、S2是两个相干光源，它们到P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垂直穿过一块厚度为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：（A）（r2n2t2）（r1n1t1） （B）r2（n2 1）t2r1（n1 1）t1 （C）（r2n2t2）（r1n1t1） （D）n2t2n1t1 6 一光学平板玻璃A与待测工件B之间形成劈尖，用波长的单色光垂直照射，看到的反射光的干涉条纹如图b所示。有些条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的连线相切，则工件的上表面缺陷是（A）不平处为凸起纹，最大高度为300nm （B）不平处为凸起纹，最大高度为600nm （C）不平处为凹槽，最大高度为300nm （D）不平处为凹槽，最大高度为600nm 7 下列有关光栅的表述，哪些是正确的（1）光栅衍射是单缝衍射与缝间干涉两种效应叠加的结果。（2）缝数N越多，暗区越宽，亮纹越窄。（3）在衍射图样中,相邻两主极大之间有N-1个极小值和N-2个次极大。（4）干涉和衍射在光强分布上有间距均匀与相对集中的不同。（A）（1）（2）（3）（4） （B）（1）（2）（C）（1）（3）（4） （D）（2）（3） 8 ABCD为一块方解石的一个截面，AB为垂直于纸面的晶体平面与纸面的交线。光轴方向在纸面内且与AB成一锐角，如图所示，一束平行的单色自然光垂直于AB端面入射。在方解石内折射光分解为O光和e光，O光和e光的（A） 传播方向相同，电场强度的振动方向互相垂直（B） 传播方向相同，电场强度的振动方向不互相垂直（C） 传播方向不同，电场强度的振动方向互相垂直（D） 传播方向不同，电场强度的振动方向不互相垂直 二. 填空题 （共21分）1. 本题3分 波长为的单色光垂直入射在缝宽a = 3的单缝上，对应于衍射角=30，单缝处的波面可划分为 个半波带2. 本题3分 助视仪器的放大本领是指对 的放大。显微镜的放大本领可用物镜的 与目镜的 之积表示。3 本题3分在迈克尔逊干涉仪的一条光路中，放一折射率为n，厚度为d的透明薄片，放入后，两光束的光程差改变量为 4本题5分高5厘米的物体距凹面镜顶点12厘米，凹面镜的焦距为10厘米，则像在凹面镜顶点的 方 厘米处，高度为 厘米5本题4分波长为600nm的单色平行光，垂直入射到缝宽为0.6mm的单缝上，缝后有一焦距f为60cm的透镜，在透镜焦平面上观察衍射图样。则：中央明纹的宽度为 mm，两个第三级暗纹之间的距离为 mm6本题3分一束光强为I0的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向成45角，则穿过两个偏振片后的光强I为 三. 本题9分 （1）图中L为薄透镜，水平横线MM为主轴。ABC为已知的一条穿过这个透镜的光线的路径，用作图法求出任一条光线DE穿过透镜后的路径。 （2）下图的棱镜是由两个45方解石 ( 负晶体 ) 所组成，两个棱镜的光轴如图所示，自然光从第一个棱镜垂直入射，画出O光和e光的波面和振动方向。 四. 本题10分 在杨氏实验装置中，光源波长640nm，两狭缝间距d为0.4mm，光屏离狭缝距离r0为50cm。试求：（1）光屏上第一亮条纹和中央亮纹之间的距离；（2）若有P点离中央亮纹的距离为0.1mm，问两束光在P点的位相差是多少。（3）求P点的光强度和中央点的强度之比。 五. 本题8分 平行单色光自左方垂直入射到一个圆形小孔的屏上，设此孔象照相机光圈那样可以改变大小, 设此光的波长为500nm。试问：（1）小孔半径应满足什么关系时，才能使得此小孔右方轴线上距小孔中心4m处的P点分别得到极大值和极小值； （2）P点最亮时，小孔直径应为多大？ 六. 本题12分设计一平面透射光栅，要求满足： （1）使波长600nm的第二级谱线的衍射角小于30，并能 在该处分辨=0.02nm的波长差；（2）色散尽可能大；（3）第三级谱线缺级。试求： （1）光栅的缝宽、缝数、光栅常数和总宽度；（2）用这块光栅总共能看到600nm的几条谱线？ 七. 本题8分在两偏振片P1 P2 之间插入1/4波片，并使其光轴与