2007051722032858037光学试题库.doc

光学试题库使用说明光学试题库使用说明 一 一 光学试题库是以 Microsoft Word 为平台使用的试题库 试题库含有光学试题共二十套近千道试 题 二 二 本试题库使用对象是大学本科物理专业学生 三 三 打开试题库后 在目录页下点击要选用的试题页号 即可进入被选试题 目 录 光学试题 一 2 光学试题 二 5 光学试题 三 8 光学试题 四 12 光学试题 五 13 光学试题 六 17 光学试题 七 21 光学试题 八 24 光学试题 九 27 光学试题 十 31 光学试题 十一 34 光学试题 十二 37 光学试题 十三 40 光学试题 十四 43 光学试题 十五 46 光学试题 十六 50 光学试题 十七 53 光学试题 十八 56 光学试题 十九 60 光学试题 二十 63 光学试题 一 光学试题 一 一 选择与填空题 1 1 光从玻璃进入金刚石的相对折射率是 1 60 玻璃的绝对折射率是 1 50 这金光式的绝对折射率为 A 1 55 B 1 70 C 2 40 D 3 10 2 2 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 3 3 用劈尖干涉检测工件的表面 当波长为 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左边 相邻的直线部分的连线相切 由图可见工件表面 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 深为 4 D 有一凸起的埂 深为 4 4 严格地讲 空气折射率大于 因此在牛顿环实验中 若将玻璃夹层中的空气逐渐抽成真空时 干 涉环将 A 变大 B 缩小 C 不变 D 消失 5 5 波长 5000A 的单色光垂直照射一缝宽 a 0 25mm 的单峰 在衍射图样中 中央亮条纹两旁第三 暗条纹间距离为 3mm 则焦距为 A 25cm B 50cm C 2 5m D 5m 6 6 Na 的 D 线是平均波长为间隔为的黄色双线 若在光栅的二级谱中分辨此双线 所选光栅的刻痕数应 为 A 500 条 B 400 条 C 300 条 D 200 条 7 7 一束自然光以布儒斯特角入射于平板玻璃 则 A 反射光束垂直偏振于入射面 而透射光束平行于入射面并为完全线 偏光 B 反射光束平行偏振于入射面 而透射光束是部分偏振光 C 反射光束是垂直于入射面 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 8 8 仅用检偏器观察一束光时 强度有一最大但无消光位置 在检偏器前置一四分之一波片 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 圆偏振光 C 线偏振光 D 椭圆偏振光 9 9 如果入射光的波长从 4000A 变到 3000A 则从表面发射的光电子的遏止电势将 A 增大 1 03V B 增大 0 165V C 减小 0 56V D 减小 0 34V 10 10 下列物体哪些是绝对黑体 A 不辐射可见光的物体 B 不辐射任何光线的物体 C 不能反射可见光的物体 D 不能反射任何光线的物体 11 11 波长为 0 710A 的 x 射线射到石墨上 在与入射方向成 45 角处观察到康普顿散射 x 射线的波长是 A 0 703A B 0 0071A C 0 717A D 0 071A 12 12 光通过 ABC 光路所需要的时间 t 10 8秒 已知 AB 段为真空 且 AB 1 米 BC 段为水 其折射率 n 4 3 则 1 光路 ABC 的光程为 2 BC 段的光程为 3 BC 两点间的距离为 4 光通过 BC 段所需要的时间为 5 波长 6000A 的单色光通过 ABC 时 C A 两点间的位相差 C A 二 计算 1 1 一个半径为的 R 薄壁玻璃球盛满水 若把一物体放置于离其表面 3R 处 求最后的像的位置 玻璃壁 的影响可忽略不计 水的折射率 n 1 33 2 2 将一薄透镜从中心对切成两半 然后相对平移拉开一小段距离 0 1mm 其间档住不让透光 如图所示 设光源到透镜的距离为 40cm 透镜的焦距为 20cm 光源与观察屏之间的距离为 160cm 若 入射光波波长为 5000A 求屏上干涉条纹的间距 3 3 设计一平面透视光栅 当用白光垂直照射时 能在 30 衍射方向上观察到 6000A 的第二级干涉主极大 并能在该处分辨 0 05A 的两条光谱线 但在此 30 方向上测不到 4000A 的第三级主极大 试求光栅 常数 d 与总缝数 N 光栅的缝宽 a 和缝间距 b 及光栅总宽度 L 各是多少 4 4 在两个偏振化方向相平行的两偏振片之间与偏振片表面相平行地插入一块厚 0 01mm 的方解石晶片 晶 片光轴方向与偏振化方向成 45 角 当用可见光照射时 求那些波长的光被阻挡 设晶片对各种波 长的可见光均有 no ne 1 6584 1 4864 0 172 R nn s n s n l 光学试题 二 光学试题 二 一 一 选择与填空 1 1 声波在空气中的速度为 330ms 1 而在水中为 1320ms 1 则当声波入射到 空气和水的分界面上 其临界角为 对声波而言折射率较高的 介质是 2 2 焦距为 4cm 薄凸透镜用作放大镜 若物置于透镜前 3cm 处 则其横向放 大率为 A 3 B 4 C 6 D 12 3 3 借助玻璃表面上涂以折射率 n 1 38 的 MgF2透明薄膜 可以减少折射率为 n 1 60 的玻璃表面的反射 若波长为 5000A 的单色光垂直入射时 为实 现最小的反射 此薄膜的厚度至少应为 A 50 B 300 C 906 D 2500 4 4 在迈克耳逊干涉仪的一条光路中 放入一折射率 n 厚度为 h 的透明介质板 放入后 两光束的光程 差改变量为 A 2 n 1 h B 2nh C nh D n 1 h 5 5 一光束通过衍射光栅构成夫琅和费衍射 当光栅 在光栅所在平面上沿刻线的垂方向上作微小移动 则衍射图样 A 作与光栅移动方向相同方向的移动 B 作与光栅移动方向相反方向的移动 C 中心不变 衍射图样变化 D 没有变化 6 6 光栅光谱谱线的半角宽度 与下列哪一项无关 A 谱线的衍射角 B 光谱的级次 k C 光栅常数 D 光的波长 7 7 将钠灯发出的黄光垂直投射于某一衍射光栅 而这种黄光包含和钠双线的波长分别为 5890 0A 和 5895 9A 若为了分辨第三级中的钠双线 光栅的刻线数应为 A 222 B 333 C 444 D 555 8 8 设自然光以入射角 57 投射于平板玻璃面后 反射光为平面偏振光 试向平面偏振光的振动面和平 板玻璃面的夹角为 A 0 B 33 C 57 D 69 9 9 如图 a 所示 一束自然光垂直投射于一块诸如方解石的双折射晶体上 晶 体的光轴在纸面上 光束分裂成两束光 寻常光 o 和非常光 e 图 a 中绘 出的 o 光和 e 光的波面 试向下列哪种叙述是正确的 A 方解石晶体是4 1 波片 B 寻常光折射率 n0 非常光折 射率 ne C 非常光线偏向左侧 D 非常光为自然光 10 10 一强度为 I0的单色自然光依次通过 尼科耳棱镜 P1 对应于该波长的4 1 波片及尼科耳 P2 其中 P1的透振方向为竖直 P2的透振方向为水平 波 片的光轴与竖直方向成 则经 P2透射出来的光强为 A O I 8 3 B 2 O I C O I 4 3 D O I 16 3 11 右旋园偏振光垂直通于2 波片后 其出射光的偏振态为 A 左旋园偏振光 B 右旋椭园偏振光 C 右旋园偏振光 D 右旋椭园偏振光 12 晴朗的天空所以是浅兰色 清晨日出或傍晚日落的晨曦和晚霞呈现红 色 其原因为 A 太阳光被大气吸收 B 太阳光被大气所色散 C 太阳光被大气吸收 D 太阳光被大气偏振 13 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 光向长波方向移动 随后移向短波方向 14 光电效应和康普顿效应都包含有电子与光子的相互作用过程 下列说法 中正确的是 A A 两种效应都属于电子和光子的原理碰撞过程 B B 光电效应是由于电子吸收光子能量而产生 而康普顿效应是由于光子与电子的弹性碰撞而产生 C C 两种效应都服从动量永恒定律和能量永恒定律 二 二 计算题 1 1 一根折射率为 1 50 的玻璃棒 在其两端磨园并抛光成半径为 5cm 的半球面 当一物放置于棒轴上离 一端 20cm 处时 最后的像成在离另一端 40cm 处 此棒的长度为多少 2 2 沿着与肥皂膜法线成 45 角的方向观察时 膜呈绿色 5000A 设肥皂膜的折射率为 1 33 求 肥 皂膜的最薄厚度 如改为垂直观察 膜呈何种颜色 3 3 一平面透射光栅 在 1 毫米内刻有 500 条纹 现对钠光谱 0 59 10 3mm 进行观察 试求 当光线垂直入射于光栅时 最多能看到第几级光谱 当光线以 30 角入射时最多能看到第几级光谱 4 4 三块偏振片 P1 P2 P3平行地放置如图所示 P1的偏振化方向和 P3的偏振化方向垂直 一束光强为 I0 的平行单色自然光垂直地射到偏振片 P1上 忽略偏振片的吸收 求旋转偏振片 P2时 保持其平面方向 不变 通过偏振片 P3的最大光强 光学试题 三 光学试题 三 一 一 选择与填空 1 1 光以 60 的入射角射到一玻璃板上 一部分光反射 一部分光折射观察 到反射光和折射光互成 90 角 则此玻璃的折射率为 2 2 一物体置于焦距为 8cm 的薄凸透镜前 12cm 处 现将另一焦距为 6cm 的薄凸透镜放在第一透镜右侧 30cm 处 则最后成像的性质为 A 一倒立的实像 B 一个正立放大的虚像 C 一个缩小的实像 D 无像或成像于无穷远处 3 3 严格地讲 空气折射率大于 1 因此在牛顿环实验中 若将玻璃夹层中的空气逐渐抽去而成为真空时 干涉环将 A 变大 B 缩小 C 不变 D 消逝 4 4 在迈克耳逊干涉仪中观察钠黄光时 如果连续移动干涉仪的可动反射镜以使光程差增加 所观察到的 等倾干涉园环将不断地从中央产生向外扩大 并且干涉图样的可见度人最大到最小又从最小到最大周期 性变化 当可见度变化一个周期时 从中央产生的干涉明园环数最接近于 A 245 B 490 C 980 D 1960 5 5 波长为 的单色光垂直投射于缝宽为 b 总缝数为 N 光栅常数为 d 的光栅上 其光栅方程为 A kb sin B kbd sin C kd sin D kNd sin 6 6 波长为 5200A 的单色光垂直投射于到 2000 线 cm 的平面衍射光栅上 试求第一级衍射最大所对应的 衍射角近似为 A 3 B 6 C 9 D 12 7 7 自然光通过透振方向互相垂直的两块偏振片 入射光强度为 I0 若第三块偏振片插入起偏器和检偏器 之间 且它的透振方向和竖直方向成 角 试问透射光的强度 A I0 cos B I0 cos2 C I0 cos4 D I0 sin2 8 8 8 右旋园偏振光垂直通过 2 波片后 其出射光的偏振态为 A 右旋椭园偏振光 B 右旋园偏振光 C 左旋椭园偏振光 D 左旋园偏振光 9 9 入射强度为 I0的给定能量的光子束经过厚度为 d 的钻板后 强度减为 I0 2 若钻板的厚度增加到 3d 它的强度减为 A 8 o I B 6 o I C 4 o I D 3 o I 10 10 波长分别为 2536A 和 5461A 的两条谱线的瑞利散射强度之比为 A 2 15 B 4 63 C 9 93 D 21 5 11 11 当单色光照射到金属表面产生光电效应时 已知此金属的逸出电压为 u0 则这种单色光的 波长入一定要满足的条件是 A 0 eu hc B 0 eu hc C hc eu0 D hc eu0 12 12 在康普顿散射实验中 一波长为 0 7078A 的单色准直 X 射线入射在石墨上 散射辐射作为散射角 的函数 散射辐射的性质为 A 散射除入射波长外 无其它波长 B 波长的增加值与散射角无关 C 波长的增加值与入射波长无关 D 波长的增加值随散射角的增加而减少 12 12 为使 500 条 mm 的平面透射光栅在 30 方向上能分辨开 5000A 附近相 差 0 1A 的两条谱线则此光栅的宽度应小于 cm 13 13 绝对黑体是这样一种物体 A A 不能吸收也不能发射任何电磁辐射 B B 不能反射也不能发射任何电磁辐射 C C 不能发射但能全部吸收任何电磁辐射 D D 不能反射但可以发射任何电磁辐射 14 14 一束光垂直入射到其光轴与表面平行的偏振片上 当偏振片以入射光为轴转动时 发现透射光的光 强有变化 但无全暗情况 那么入射光应该是 A 自然光 B 部分偏振光 C 全偏振光 D 不能确定其偏振情况的光 二 二 计算题 1 1 一个由折射率为 1 50 的玻璃做成的 凸薄透镜 在空气中其焦距为 30cm 把这透镜密封在盛满水 折射率为 1 33 的水箱的一端面的孔中与透镜相对的不箱另一端面为一平面镜 它离透镜 80cm 求 水箱外镜轴上透镜左方 90cm 处的小物体被透镜 水 平面镜系统所成的像的位置及性质 2 两块玻璃平板长 L 4cm 一端接触 中一端夹住一金属丝在玻璃平板之间形成夹角 很小的劈尖形空 气层 现以波长 5890A 的钠光垂直入射 在玻璃板上方用显微镜观察干涉条纹 说明干涉条纹的形状 若观察到的相邻两明 或暗 条纹的间隔为 0 1 毫米 试求金属丝的直径 将金属丝通以电流使金属 丝受热膨胀 直径增大 在此过程中从玻璃片上方离接触端距离为 的固定观察点上发现干涉条纹向左移 动 2 条 试求金属丝的直径膨胀了多少 3 以 1 5000A 和 2 6000A 的两单色光同时垂直射至某光栅 实验发现 除零级外 它们的谱线第三 次重选时 在 30 的方向上 求此光栅的光栅常数 d 5 5 将三个偏振片堆迭在一起 第二 第三片的偏振化方向分别与第片的偏振化方向成 45 和 90 如果强度为 I0的自然光入射到这堆偏振片上 试求经每一偏振片后的光强和偏振状态 如果将第二个 片抽走情况有什么变化 光学试题 四 光学试题 四 一 一 选择题 1 1 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 则临界角 ic为 A sin 1 10 1 50 B 1 10 1 50 C 1 50 1 10 D sin 1 1 50 1 10 2 2 焦距为 4cm 的薄凸透镜用作放大镜 若物置于透镜前 3cm 处 其横向放大率为 A 3 B 4 C 6 D 12 3 3 一物体置于焦距为的薄透镜左侧 12cm 处 现将另一焦距为 6cm 的薄凸透镜放在第一透镜右侧 30cm 处 则最后成像性质为 A 一个倒立的实像 B 一个放大的虚像 C 一个放大的实像 D 无像或成像于无穷远处 4 4 人眼观察远处物体时 刚好能被眼睛分辨的两物点对瞳孔中心的张角称人眼的最小分辨角 若瞳孔 直径为 D 光在空气中的波长为 n 为人眼玻璃体的折射率 则人眼的最小分辨角为 A 0 61 D B 1 22 D C 1 22 nD D 1 22n D 5 5 将钠灯发射的黄光垂直投射于某一衍射光山 而这种黄光包含着钠双线的波长分别为 5890A 和 5895 9A 若为了分辨第三级光谱中的钠双线 光栅的刻线数为 A 222 B 333 C 444 D 555 6 6 长度为 10cm 2000 线 cm 的平面衍射光栅能够分辨 5000A 的第一级光谱中相邻近的两谱线的间隔近 似为 A 0 0025A B 0 025A C 0 25A D 2 5A 7 7 杨式双缝实验装置中 光源的波长为 6000A 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 8 8 在迈克尔逊干涉仪的一条光路中 放入一折射率为 n 厚度为 h 的透明介质片 放入后两光束的光程差改 变量为 9 9 将波长为的平行单色光垂直投射于一宽度为的狭缝 若对应于衍射图样第一极小值位置的衍射角为 这缝宽为 10 10 光学试题 五 光学试题 五 一 一 选择与填空 1 1 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 i c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 2 2 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 这物体以透镜驵所成的像是 A 正立实像 B 倒立实像 C 正立虚像 D 倒立虚像 3 3 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 4 4 在折射率为 n2的玻璃制成的光学元件表面 镀上单层介质增透膜 膜厚度为 h 折射率为 n1 元件 在空气中使用 假如希望这个镀膜表面对于正入射的波长为 的光完全消反射就有如下要求 A 2 21 nn 且 1 4 12 n k h k 0 1 2 B 2 2 1 nn 且 1 4 12 n k h C 2 21 nn 且 1 2 1 n kh D 2 2 1 nn 且 1 2 1 n kh 5 5 图下方是检验透镜曲率的干涉装置 用波长为 的单色光垂直照射 干涉花 样如图的上方所示则透镜下表面与横具间邻隙厚度不超过 A 3 2 B 2 C 6 D 12 6 6 一菲涅耳波带片包含 16 个半波带 外半径 16 32mm 中央的第一个半波带 的半径 1等于 A 16mm B 8mm C 4mm D 2mm 7 7 观察单色光正入射时单缝的夫琅和费衍射图样 以 I 0 表示中央极大的光强以 1表示中央亮条纹的 半角宽度 若只是把缝宽增到原来的 3 倍 其它条件不变 则 A I 0 增为原来的 3 倍 而 Sin 1减为原来的 B I 0 增为 3 倍 Sin 1也增为 3 倍 C I 0 不变 Sin 1增为 3 倍 D I 0 增为 9 倍 Sin 1减为 8 8 如下图所示的楔形薄膜 当上表面 BB 平行地向上移动时 等厚条纹 将 当增大两表面 AA 与 BB 的夹角时 条纹将 3 1 3 1 9 9 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 45 和 90 角 如果强度为 I0的自然光入射到这一堆偏振片上 则通过第一 二和第三个偏振片后的光强分别为 而它们的振动状态 是 若第二个偏振片抽走 则光强变为 10 10 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 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 厘米 11 11 波长为 4000A 和 8000A 的两条谱线的瑞利散射强度之比为 A 2 B 4 C 16 D 32 12 12 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 13 13 在光电效应中 当频率为 3 1015Hz 的单色光照射在脱出功 A 为 4 0eV 的金属表面时 金 属中逸出的光电子的最大速度为多少 m s A 1 72 106 B 1 72 104 C 1 98 103 D 1 72 102 14 14 在康普顿散射实验中 一波长为 0 7078A 的单色准直 x 射线入射在石墨上 散射辐射作为 散射角的函数 散射辐射的性质为 A 散射辐射除开入射波长外 无其它波长 B 波长的增加值与入射的波长无关 C 波长的增加值与散射角无关 D 波长的增加值等于波长的减少值 15 15 如图所示的一频率为 的入射光子与起始静止 的电子碰撞和散射 如果散射光子的频率为 反冲电子 的动量为 p 则在入射光子平行的方向上的动量守恒定律的 分量形式为 A 422 cmphh B coscos phh C coscos p c h c h D p c h c h 计算题 1 1 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 计算其影像的位置 其像是实像还是虚像 正立还是倒立 2 2 在湖面上方 0 5m 处放一探测器 一射电星发出波长为 21cm 的电磁波 当射电星从地平面渐渐升起 时 探测器探测到极大值 求第一个极大值出现时射电星和地平面的夹角 3 3 在单缝衍射实验中 波长为 的单色光的第三级亮纹与 6300A 的单色光的第二级亮度恰好相合 试计算 的数值 4 4 宽度为 10cm 每毫米具有 100 条均匀刻线的光栅 当波长为 500 毫微米的准直光垂直入射时 第四 级衍射光刚好消失 求 每缝宽度 第二级衍射光亮度的角宽度 二级衍射光可分辨的谱线的最 小差异 光学试题 六 光学试题 六 一 一 选择与填空 1 1 一块 3mm 厚的玻璃板折射为 1 50 被置于波长为 600nm 在真空中 的 点光源和屏幕之间 从光源到屏幕的距离是 3cm 则在光源和屏幕之间的 波列数为 2 2 光线从折射率为 1 4 的稠密液体射向该液体和空气的分界面 入射角的正弦为 0 8 则有 A 出射线的折射角的正弦将小于 0 8 B 出射线的折射角的正弦将大于 0 8 C 光线将内反射 D 光线将全部吸收 3 3 一束波长为 的平行光 S 自空气垂直射到厚度为 e 的玻璃板 aa 面上 A 点 处如图所示 已知玻璃的折射率为 n 入射光到达 A 点 后分为透射光和反 射光两束 这两束光分别传播到 M 点和 N 点时 光程保持相同 已知 AM 长度为 h 米 AN 长度是多 少 4 4 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 焦距将是 A 7 5cm B 10cm C 20cm D 40cm 5 5 如图所示的杨氏双缝装置 用厚度为大 折射率分别为 n1和 n2 n1 n2的 薄玻璃片分别盖住 S1 S2光源 这时从 S1和 S2 到达原来中央亮纹 P0点的 光程差 现在的中央亮纹 将移到 P0点的哪一方 6 6 用劈尖干涉检测二件的表面 当波长为 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 7 7 波长 5000A 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间 距离为 1 5mm 则焦距 f 为 A 25cm B 12 5cm C 2 5m D 12 5m 8 8 一光栅的光栅常数为 a b 如以波长为 的单色光垂直入射 在透射的焦 平面 屏幕 上最多能出现明条纹的级次 k 为 如果入射角为 最多能出现的明条纹级次 k 9 9 Na 的 D 线是平均波长为 5893A 间隔为 6A 的黄色双线 为在光栅的二级光谱中分辨此双线所选光 栅的刻痕数应为 A 500 条 B 400 条 C 300 条 D 200 条 10 10 一束自然光以布儒斯特角入射于平板玻璃板则 A 反射光束垂直偏振于入射面 而透射光束平等于入射面并 为完全线偏光 B 反射光束平等偏振于入射面 而透射光束是部分偏振光 C 反射光束是垂直于入射面的线偏振光 而透射光束是部分偏振的 D 反射光束和透射光束都是部分偏振的 11 左旋园偏振光垂直通过 波片后 其出射光的偏振态为 A 左旋椭园偏振光 B 右旋椭园偏振光 C 左旋园偏振光 D 右旋园偏振光 12 自然光通过透振方向互相垂直的两块偏振片 入射光强度为 I0 若第三 块偏振片插入起偏器和检偏器之间 且它的透振方向和竖直方向成 角 试 问透射光的强度为 A I0cos B I0cos2 C I0cos4 D I0sin2 8 14 14 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 15 15 下列物体哪个是绝对黑体 A 不辐射可见光的物体 B 不辐射任何光线的物体 C 不能反射可见光的物体 D 不能反射任何光线的物体 16 16 光电效应和康普顿效应都包含有电子和光子的相互作用过程 下面哪一种说法是正确的 A 两种效应都属于电子和光子的弹性碰撞过程 B 光电效应是由于电子吸收光子能量而产生 而康普顿效应是由于光子 与电子的弹性碰撞而产生的 C 两种效应都服从动量守恒定律和能量守恒定律 二 二 计算题 1 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 倍轴小物放在 L1之左 30 0cm 求它的像及像的性质 2 2 双缝实验中 采用波长为 的单色光为光源 今将一厚度为 b 折射率为 n 的薄玻璃片放在狭缝 S2 和观察屏 P 之间一条光路上 见图 显然这时在屏幕上与狭缝 L1 S2对称的中心 c 处 观察到的干涉 条纹强度将为玻璃片厚度 b 的函数 如果 I0表示 b 0 时 c 处的光强度 求 c 处光强度与玻璃片厚度 b 之间的函数关系 b 满足什么的条件时 c 处的光强最小 3 3 设计一平面透射光栅 当用白光垂直照射时 能在 30 衍射方向上观察到 6000A 的第二级干涉主极 大 并能在该处分辨 0 05A 的两条光谱线 但在此 30 方向上却测不到 4000A 的第三缘主极大 试求光栅常数 d 与总缝数 N 光栅的缝宽 a 和缝距 b 及光栅总宽度各是多少 4 4 两个偏振化方向正交的偏振片之间插入第三偏振片 求 当最后透过的 光强为入射自然光强的 时 插入偏振片的方位角 使最后透过的光 强为零插入的偏振片如何放置 能否找到插入偏振片的合透方位 使最 后透过光强为入射自然光强的 光学试题 七 光学试题 七 一 一 填空题 1 1 声波在空气中的速度为 330ms 1 而在水中为 1320 ms 1 则当声波入射 到空气和水的分界面上 其临界角为 对声波而言 折 射率较高的介质是 2 2 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 倍 3 3 一点光源位于水面下 20cm 处 光从水中出射 水的折射率为 4 3 则 在水面上形成的最大园的直径为 m 4 4 棱镜的顶角为 测得入射平行光 单色光 的最小偏向角为 D 则棱 镜材料的折射率 n 5 5 光通过 ABC 光路所需要的时间 t 10 8S 已知 AB 段为真空 且 AB 1m BC 段为水 其折射率 为 4 3 则 A A 光路 ABC 的光程为 m B BC 段的光程为 m C BC 两点间的距离为 m D 光通过 BC 段所需的时间为 S E 波长 6000A 的单色光通过 ABC 时 C A 两点间的相位差 c a 6 6 杨氏双缝干涉实验中 双缝间距 d 0 50mm 光源波长 0 50um 光 源离双缝距离 a 20cm 双缝离观察屏距离 L 200cm 屏上亮 或暗 条纹间距 x 为保证干涉条纹可见度 V 不小于 0 9 要求 光源宽度 b 7 7 一牛顿环装置用波长为 5500A 的单色光垂直照射 如果第五个暗环的 半径是 1 414 厘米 第 85 个暗环的半径是 1 871 厘米 则该装置中的平 凸透镜的曲率半径是 米 若已知该透镜直径是 4 厘米 则理论计 算可产生园干涉条纹数约为 8 在一平面衍射光栅上至少要刻 条线 方能使它刚好分辨第一级光 谱中的钠双线 1 5890A 2 5896A 9 某菲涅耳波带片直径为 1cm 其上会有半波带数为 50 此波带片的焦 距是 米 设 5000A 10 今有三缝 五缝衍射屏各一个 它们有相同的缝宽 a 和不透光部分宽 度 b 各自进行夫琅和费衍射 它们的零级衍射主极大 光强 之比 为 若已知2 3 a ba 则它们有 缺级 的级次分别为三 缝 五缝 11 将两个偏振片布置为起偏器和检偏器 它们的透振方向之间的夹角为 30 今以强度为 I0的自然光正入射起偏器 则透过检偏器的光强为 12 12 一束光沿 x 轴传播 其电矢量为 kxtEEy cos 0 2 cos 0 kxtEEz 则该光束的偏 振状态应为 13 入射强度为 I0的给定能量的光子束经过厚度为 d 的铅板后 强度减为 I0 2 若铅板的厚度增加到 3d 它的强度减为 14 当单色光照射到金属表面产生光电效应时 已知金属的逸出电压为 u0 则这种单色光的波长一定要满足的条件是 15 绝对黑体的吸收系数为 16 慧星在空中形成扫帚形状的原因是 二 计算题 1 1 一个玻璃球折射率为 n 半径为 R 置于空气中 问 物在无穷远时 经过球折射后成像在何处 物在球关 2R 处时像在何处 如果物体 是个指向球面的小箭头 则在 的条件下 像的性质如何 像箭头指向 如何 2 2 沿着与肥皂法线成 45 角的方向观察时 膜呈绿色 5000A 设肥皂膜 的折射率为 1 33 求 肥皂膜的最薄厚度 如改为垂直观察 膜呈何 种颜色 3 3 以 1 5000A 和 2 6000A 的两单色光同时垂直射至某光栅 实验发现 除零级外 它们的谱线第三级重迭时在 30 的方向上 求此光栅的 光栅常数 d 4 4 在两个偏振化方向相平行的两偏振片之间 与偏片表面相平行地插入一块厚为 0 01mm 的方解石晶 片 晶片光轴方向与偏振化方向成 45 角 由此可见光 波长 4 0 10 4 7 6 10 4mm 照射 时 求哪种波长的光被阻止 设晶片对各种波长的可见光均有 no ne 0 172 光学试题 八 光学试题 八 一 选择与填空 1 1 光线从折射率为 1 4 的稠密液体射向该液体和空气的分界面 入射角的正弦值为 0 8 则有 A 出射线的折射角的正弦将大于 0 8 B 光线将内反射 C 出射线的折射角的正弦将大于 0 8 D 光线将全部吸收 2 2 在空气中频率为 5 1014Hz 的单色光进入某种透明介质后波长变为 4000A 则此介质的折射率为 光在介质内的频率为 3 3 当用曲率半径不等的一双凸薄透镜在同种介质中对一实物成像章 若先 后使透镜两面向物 物距不变 两次成像大小 位置 4 4 显微镜物镜的垂轴放大率为 45 倍 目镜的视角放大率为 10 倍 目镜的 线视均为 1 5mm 则显微镜的放大倍数为 倍 显微镜的线视均 为 目镜焦距为 5 5 一面镜子失落在水深 30cm 的水桶底部 人眼在离水面 15cm 处向下俯视 桶底的镜子 看到镜子里眼睛的像 它离人眼的距离为 cm 6 6 有一缝宽 b 2 10 2cm 二缝对应点间距离 d 0 1cm 的双缝装置 当单色平行光正入射于双缝时 则在双缝后一凸透镜的后焦面上能观测到第一级衍射极小值内有 条亮度 7 7 设在透明无色平板玻璃上有厚度均匀的油膜 其折射率为 n 当用复色 光斜入射到膜上 入射角为 I 时 看到膜的反射光呈现波长为 的颜 色 则膜的最小厚度 h 此时膜 最小厚度 的透视光所呈现 颜色的最短波长为 2 且 2 8 8 用劈尖的等厚干涉条纹可以测量微波角度 现有薄玻璃劈尖对此劈尖垂 直照射波长为 5890A 的黄光 测得相邻暗条纹间的距离为 0 25mm 已 知玻璃的折射率为 1 52 此玻璃劈尖的劈尖角等于 9 9 图下方检测透镜曲率的干涉装置 用波长为 的单色光垂直照射 干涉花样如 图的上方所示 则透镜下表面与模具间所隙厚度不超过 A 3 2 B 3 C 6 D 12 10 在一平面衍射光栅上至少要刻 条线 方能 刚好分辨第一级光谱中的钠双线 1 5890A 2 5896A 11 用波长为 5890A 的单色光垂直照射一光栅 其第二十级谱线在 30 衍 射角位置上 则该光栅在 1cm 内的缝数为 12 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 sin ip n1 np B sin ip n2 n1 C tg ip n1 np D tgip n2 n1 13 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 14 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 A 向长波方向移动 B B 向短波方向移动 C 先向长波方向 后向短波方向移动 D 先向短波方向 后向长短方向移动 15 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 二 计算题 1 一平凹薄透镜 由折射率为 1 50 的玻璃制成 其凹面的曲率半径为 10cm 位于空气中 求它的焦距和光焦度 如果将此透镜放在水中 水的 折射率为 4 3 问透镜焦距数值变为原来在空气中焦距的多少倍 自一透镜射出的光向 M 点会聚 如 图所示 在 M 点的左方放一厚度 为 t 的平行平面玻璃 折射率为 1 50 玻璃垂直于水平轴 则光线 会聚于 M 点 即 M 点沿水平轴 移至 M 点 已知玻璃左边一面距 M 点为 6cm MM 为8 1 cm 求玻璃的厚度 2 2 将焦距为 f 的透镜对半切开后得到两片半透镜 L 1和 L 2 安排如图所示 S 为波长工为 的单色点光源 由 S 发出的光波经 L 1 L 2后分别得平面 波和球面波 在球面波和平面波迭加区放置观察屏 P 其上出现一组同心 园环干涉条纹 试导出 第 k 级亮环半径的表示式 相邻两亮环间距的表示式 讲座当屏 P 向右移动时干涉条纹有何变化 3 3 用橙黄色的平行光垂直照射到宽度 a 0 6 毫米的单缝上 在缝后放置一 个焦距 f 40 0 厘米的凸透镜 则在屏上形成衍射条纹 若在屏上离中央 明纹为 1 4 毫米处的 P 点为一明条纹 求 入射光线的波长 P 点的 条纹级数 从 P 点来看 对该光波而言 狭缝处的波阵面可分成几个 波 带 橙黄色光的波长约为 6000A 6500A 4 4 已知方解石晶体的寻常光 O 光 及非常光 e 光 的折射率分别为 n1 1 658 ne 1 486 对 5893A 而言 今将该晶体做成薄片 且表面与光轴平行 用波长 5893A 的单色光平面偏振光正 入射 光的振动方向与光轴所成的角 45 若出射光是园偏振光 则 这晶片的最小厚度应当是多少 这园偏振光是左旋还是右旋 为什么 光学试题 九 光学试题 九 一 选择与填空 1 1 在空气中频率为 5 1014Hz 的单色光 进入某种透明介质后 波长变为 4000A 则此介质的折射率为 光在介质内的频率为 传播速度为 2 2 光束由介质 射向介质 在界面上发生全反射 则光在介质 中 的传播速度 v1和 v2的大小为 A v1 v2 B v2 v1 C v1 v2 D 无法判别 v1 v2的大小 3 3 照相机的透镜往往采用两个薄透镜胶合而成 一个是焦距为 10cm 的凸 透镜另一个是焦距为 15cm 的凹透镜 那么这一透镜组的焦距为 A 5cm B 6cm C 20cm D 30cm 4 孔径相同的微波望远镜和光学望远镜比较 前者的分辨本领小的原因是 A 星体发出的微波能量比可见光能量弱 B 微波更易被大气所吸收 C 微波波长比光波波长长 D 大气对微波的折射率较小 5 5 一束波长为 的单色光从空气垂直入射到折射率为 n 的透明薄膜上 要使反射光线得到增加 薄膜 的厚度应为 A 4 B n4 C 2 D n2 6 6 牛顿环实验装置是用一平凸透镜放在一 平板玻璃上 中间夹层是空气 用平行 单色光从上向下照射 并从下向上观 察 看到许多明暗相间的同心园环 这 些园环的特点是 A 接触点 C 是明的 明暗条纹是 等距离的同心园环 B B 接触点 C 是明的 明暗条纹是 不等距离的同心园环 C 接触点 C 是暗的 明暗条纹是等距离的同心园环 D 接触点 C 是暗的 明暗条纹是不等距离的同心园环 7 在迈克耳逊干涉仪中观察钠黄光时 如果连续移动干涉仪的可动反射镜 以使光段差增加所观察到的等倾干涉园环将不断从中央产生向外扩大 并且干涉图样的可见度从最大 到最小 又从最小到最大周期性变化 当可见度变化一个周期时 从中央产生的干涉明园环数最接近 于 A 245 B 490 C 980 D 1960 8 8 一光束通过衍射光栅构成夫琅和费衍射 当光栅在光栅所在平面上沿刻 线的垂直方向上作微小移动 则衍射图样 A A 作与光栅移动方向相同方向的移动 B B 作与光栅移动方向相反方向的移动 C C 中心不变 衍射图样变化 D 没有变化 9 9 试向长度为 10cm 2000 线 cm 的平面衍射光栅能够分辨 5000A 的第一 级光谱中邻近的两谱线的间隔近似的为 A 0 0025A B 0 025A C 0 25A D 2 5A 10 将自然光入射到两上主截面互成 60 角的尼科耳棱镜上 可得一偏振 光若在两个尼科耳之间再放一偏振片 使其透振方向和两尼科耳的主 截面各成 30 角 不计光的吸收损失 放入偏振片前 入射光强与出 射光强之比为 放入偏振片前后 两次出射光强的比为 11 一束光沿 x 轴传播 其电矢量为 kxtEEy cos 0 2 cos 0 kxtEEz 则该光束是 A 线偏振光 B 左旋园偏振光 C 右旋园偏振光 D 椭园偏振光 12 晴朗的天空所以呈浅兰色 清晨日出或傍晚日晚日落的晨曦和晚霞呈现 红色 其原因为 A 太阳光被大气所吸收 B 太阳光被大气所色散 C 太阳光被大气所偏振 D 太阳光被大气所散射 13 在光电效应中 当频率为 3 1015Hz 的单色光照射在脱出功 A 为 4 0ev 的 金属表面时 金属中逸出的光电子的最大速度为 A 1 72 102m s B 1 98 103m s C 1 72 104m s D 1 72 106m s 14 波长为 0 710A 的 x 射线投射到石墨上 在与入射方向成 45 角处观察 到康普顿散射的波长为 A 0 071A B 0 071A C 0 703A D 0 717A 15 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 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 二 计算题 1 1 一个实物放在曲率半径为 R 的凹面镜前的什么地方才能 得到放大率为 4 倍的实像 得到放大率为 4 倍的虚像 2 2 将焦距为 f 的透镜对半切开后得到两片半透镜 L1和 L2 安排如图所示 S 为波长为 的单色点光源 由 S 发出的光波经 L1 L2后分别得平面波 和球面波 在该两光波重迭区放置观察屏 其上出现一组同心园环干涉 条纹 试导出 第 k 级亮环半径的表达式 相邻两亮环间距的表达 式 讲座当屏 P 向右移动时干涉条纹有何变化 3 3 由紫光 4000 和红光 7500 两种波长所组成的平等光垂直照射在一个平面透射光栅 上 该光栅常数为 0 001 厘米 用焦距为 2 米 的透镜 把谱线会聚在它的焦平面上 试估计第一级红线与第二级紫线 在焦平面上的距离 4 4 怎样用偏振片与 4 波片来产生园偏振光 单色平行的自然光垂直地入 射至一透明物 P 上 透过光又垂直地射到一4 波片 Q 上 其透射光在 P 和 Q 无论怎样绕平行于光线的 OO 轴旋转时 总能通过旋转尼科耳棱 镜 N 得到一完全消光的位置 问 Q 的入射光是什么光 透明物 P 为何物 光学试题 十 光学试题 十 光学试题光学试题 十十 答案答案 doc 一 选择与填空 1 1 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 2 2 将折射率为 n 1 50 的玻璃制成的薄凸透镜完全浸入折射率为 n 4 3 的水 中时 透镜的焦距 f 与该透镜在空气中的焦距 f0之比为 A 4 3 B 3 2 C 1 5 1 3 D 4 1 3 3 声波在空气中的速度为 330ms 1 而在水中为 1320 ms 1 则当声波入射到 空气和水的分界面上时其临界角为 对声波而言 折 射率较高的介质是 4 4 一束波长为 的平行光 S 自空气垂直射到厚度为 e 的玻璃板 aa 面上 A 点处 如图所示 已知玻璃的折射率为 n 入射光到达 A 点后分为透射光和反射光两束 这两束光分别传播到 M 点和 N 点时 光程保持相同 已知 AM 长度为 h 米 AN 长度为 5 5 棱镜的顶角为 测得入射平行光 单色 的最小偏向角为 D 则棱镜材 料的折射率 n 6 6 杨氏实验装置中 光源的波长为 6000A 两狭缝的间距为 2mm 则在离缝 300cm 的一光屏上观察到干 涉图样的明条纹的间距为 A A 0 9mm B 3 1mm C 4 1mm D 5 2mm 7 7 借助玻璃表面上涂以折射率 n 1 38 的 MgFe 透明薄膜 可以减少折射率为 n 1 60 的玻璃表面的反射 若波长为 5000A 的单色光垂直入射时 为实现最小的反射此透明薄膜的厚 度至少为 A 50A B 300A C 906A D 2500A 8 8 在迈克耳逊干涉仪的一条光路中 放入一折射率 n 厚度为 h 的透明介质片 放入后 两光束的光 程差改变量为 A A 2 n 1 h B 2nh C nh D n 1 h 9 9 观察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 10 有三个透射光栅分别为 100 条 mm 500 条 mm 1000 条 mm 用钠灯作光 源 经准直正入射光栅 要求两条黄谱线分离得昼远 如果观察的是一级 衍射谱 应选用 光栅 如果观察的是二级衍射谱应选用 光 栅 钠灯双黄线为 589 0nm 589 6nm 11 11 以波长 4000 8000A 的白光照射光栅 在它的衍射光谱中 第二级和第三级发生重迭 试问第二级光 谱被重迭部分的光谱范围为多少 A A 4000 6000 B 5333 8000 C 6000 8000 D 5333 6000 12 一束光垂直入射到其光轴与表面平等的偏振片上 当偏振片以入射光为轴 转动时 发现透射光的光强有变化 但无全暗情况那么入射光应为 A 自然光 B 部分偏振光 C 全偏振光 D 不能确定其偏振情况的光 13 设光从平板玻璃表面以 55 的反射角反射后完全偏振 偏振光振动平面 与反射平面夹角为 A 0 B 35 C 55 D 90 1