光学基础练习题

1、光学基础练习题1、设光栅平面和透镜都与屏幕平行，在平面透射光栅上每厘米有5000条刻线，用它来观察钠黄光（=589nm）的光谱线。 （1）当光线垂直入射到光栅上时，能看到的光谱线的最高级数km是多少？（2）当光线以30的入射角（入射线与光栅平面的法线的夹角）斜入射到光栅上时，能看到的光谱线的最高级数km是多少？2、一双缝，缝隙距d=0.40mm，两缝宽度都是a=0.080mm，用波长为nm的平行光垂直照射双缝隙，在双缝后放一焦距f=2.0m的透镜。求： （1）在透镜焦平面处的屏上，双缝干涉条纹的间距； （2）在单缝衍射中央亮纹范围内的双缝干涉亮纹数目N .3、如图安排的三种透光媒质、，其折射率

2、分别为n1=1.33，n2=1.50，n3=1. 两个交界面相互平行，一束自然光自媒质中入射到与的交界面上，若反射光为线为线偏振光，（1）求入射角i .（2）媒质、界面上的反射光是不是线偏振光？为什么？4、一束自然光自水（折射率为1.33）中入射到玻璃表面上（如图），当入射角为时，反射光线为偏振光，求玻璃的折射率。5、一个人站在竖直放置的平面镜前5m处， 他的像与人之间的距离为_， 这个人向平面镜前进2m, 他在平面镜中的像的大小_。(填“变大”“变小”或“不变”)6、物体经凸透镜成像，在光屏上得到实像的条件_。能得到倒立缩小实像的条件_，能得到正立放大虚像的条件_。7、凸透镜对光线有_作用，

3、凹透镜对光线有_作用。近视眼应佩戴_，远视眼配戴_。8、光的三原色_，_，_。9、在探究凸透镜成像规律的实验中，应把蜡烛，凸透镜和光屏放在一条直线上，点燃蜡烛后，应把凸透镜，光屏和烛焰的中心调整到_。在凸透镜成_像时要用光屏接收，成_像时只能用眼睛直接观察。图110、如图1，MN是空气和玻璃的分界面，一束光线射到MN面的O点处,发生了折射和反射现象，则入射角_度, 折射角_度,MN的_方是空气。11、光从空气进入某种液体，它的传播速度-( ) A、增大 B、减小 C、保持不变 D、可能减小，也可以增大12 一棵树在阳光下，它的影子从早晨到正午的变化情况是-( ) A、先逐渐变长，后逐渐变短 B

4、、先逐渐变短，后逐渐变长C、一直逐渐变短 D、一直逐渐变长13、物体在平面镜中的像的大小决定于-( ) A、平面镜的大小 B、物体本身的大小 C、物体离开镜面的距离 D、观察的角度14、晴朗的天气，树荫下的圆形光斑是-( ) A、树叶的影子 B、太阳的影子 C、太阳的像 D、树叶间的光的像15、一条反射光线与镜面的夹角37度, 则入射角为-( ) A、18.5度 B、53度 C、74度 D、37度16 在物体沿凸透镜的主光轴由远处向焦点移动的过程中, 像距和像的变化规律是 ( )图2A、像距逐渐增大，像也逐渐增大B、像距逐渐减小,像也逐渐减小C、像距逐渐增大，像逐渐减小D、像距逐渐减小，像逐渐

5、增大17 如图2：人眼在A处看见河里B处有一条鱼，若从A处射出一束激光要使激光能射到的鱼上，则激光向哪一点射出的-( ) A、B点 B、B点上方 C、B点下方 D、B点左方或右方18、物体离凸透镜16cm，能在光屏上得到一个放大的像, 将物体向远离凸透镜方向再移动16cm, 移动光屏后，在光屏上可得到一个-( ) A、放大的像 B、等大的像 C、缩小的像 D、 以上都有可能19、以下光学器件中，可以用来研究光的折射现象的是 -( ) A、平面镜 B、反光镜 C、三棱镜 D、 铜镜图320、某同学在学习”眼睛”一节后,制作了一个眼球模型,如图3所示。模型中的凸透镜相当于晶状体,烧瓶的后壁相当于视

6、网膜,烧瓶里放有一种透明液体表示玻璃体,则图中表示的眼球模型和应采取的矫正措施分别是-（ ）图4A、远视眼模型，用凸透镜矫正 B、近视眼模型，用凹透镜矫正-C、近视眼模型，用凸透镜矫正 D、远视眼模型，用凹透镜矫正21如图4所示,小明拿着一个直径比较大的放大镜,伸直手臂观察窗外远处的物体,可以看到物体的像，小明观察到的是（ ）A、正立放大的虚像 B、倒立缩小的实像C、倒立放大的实像 D、正立缩小的虚像22、 奶奶用放大镜看报时, 为了看到更大的清晰的字，像应-（ ）A、报纸与眼睛不动，放大镜离报纸近一些 B、报纸与眼睛不动，放大镜离报纸远一些C、报纸与眼睛不动，眼睛离报纸近一些 D、报纸与眼睛

7、不动，眼睛离报纸远一些23、如图5所示，是我们到的筷子斜插入水中的情况，其中正确的是-（ ）图524、小明从平面镜里看到镜子对面电子钟示数的像如图6所示，这时的时刻应是（ ）A、21:10 B、10:21 C、10:51 D、12:01图625、观赏水面倒影照片时，总发现景物的“倒影”比本身暗一些，这是由于以下解释错误的是（ ）A、“倒影“比真实景物清晰度差 B、入射水面的光线有一部分折射入水中C、光线被反射掉一部分 D、冲洗照片质量有问题26如图7所示，AB和CD是同一发光点S发出的两条光线经平面镜反射后的反射光线，请完成光路图，并确定发光点S的位置。 第7题 第8题27图8中，F为凸透镜的

8、焦点，L1为平行于主光轴的入射光线，L2为经过光心O的入射光线，请在图中画出L1、L2经凸透镜后的出射光线L1、L2。28、作出物体AB在平面镜中的像，如图9所示。 第9题 第10题29、P是平面镜MN前的点源，作出P发出的光线恰好经过A点的光线，如图10所示。5、一束光线AO射到空气和水的分界面与水平方向成30O角，请画出反射光线，标出反射角度数，并画出折射光线大致位置，如图11所示。图1330、画出经玻璃镜折射后的折射光线，如图12年示。图12AO图1131、某同学按图13做平面镜成像实验，等大的蜡烛A、B放在刻度尺上，刻度尺的作用便于比较像和物的_关系。蜡烛等大是为了比较像和物的_关系，

9、移走B，并在其位置上放一白屏，则在屏上_得到烛焰的像，这说明平面镜成_像。32、校园的旗杆很高，不便于用刻度尺直接测量，利用所学的物理知识，结合数学方法，想一想，设计出几种方法，既安全又方便地测出旗杆的高度。（写出2种做法）33、做在研究“凸透镜成像“的实验中（1）先把凸透镜固定在光具座上，再将光屏和点燃的蜡烛分别放置在凸透镜的两侧，调整_和_的高度，使它们的中心跟_的中心大致在同一高度。实验中，移动蜡烛和光屏，使屏上出现清晰的烛焰的像。此时，若用纸将透镜上半分遮住，则像的大小将_（变大/不变/减半），象的亮度将_（变亮/不变/变暗）。（2）做实验时，当烛焰的像在屏的下边缘处，如果不改变烛焰及

10、屏的位置，而打算移动透镜使像移到屏的中央，应将透镜向_（上/下）移。（3）若将蜡烛固定在某一位置后，在光具座上无论怎样移动光屏，都无法在光屏上得到清晰的像。试分析这一现象可能有哪些原因造成的？34、新学期小明所在班搬到了一间新教室，但是上课时小明却感到玻璃黑板因“反光”刺眼而看不清上面的字。请你帮他想个办法解决这个问题，并说明理由。（1）办法：_；（2）理由：_.35、烈日下，小芳和几个同学到海滩游玩、烧烤，等到点火时，却发现忘记带火柴了。他们的包中只有绳子、玻璃、放大镜、镜子、纸等物品。请你帮他们想一想，可选用什么器材，用什么方法取火，并简述这样做的理由。36、小宇在做“探究凸透镜成像规律”

11、实验，其实验装置的示意图如图15所示。a、b、c、d、e是主光轴上的五个点，F点和2F点分别是凸透镜的焦点和二倍J距点。来源:Z。xx。k.Com（l）在a、b、c、d、e这五个点中：把烛焰放在_点上，可以成正立、放大的虚像。把烛焰放在_点上，所成的像最小。把烛焰放在_点上是属于照相机原理。把烛焰放在_点上是属于投影仪原理。37光从太阳到地球需要500s的时间，求：太阳到地球之间的距离？38把烛焰分别放在A、B、C三块凸透镜前10cm处，结果在A透镜后的光屏上得到倒立放大实像，在B透镜后的的光屏上得到倒立缩小的实像，在C透镜后的光屏上没有像，但通过C透镜能观察到正立放大虚像，求：A、B、C三块

12、透镜后的焦距各为多少？39如图，直角三角形ABC为一透明介质制成的三棱镜的截面，且0，在整个AC面上有一束垂直于AC的平行光线射入，已知这种介质的折射率n2，则（ ）A可能有光线垂直AB面射出 CB一定有光线垂直BC面射出C一定有光线垂直AC面射出 D从AB面和BC面出射的光线能会聚一点 A 300 B40如图所示，AB为一块透明的光学材料左侧的端面。建立直角坐标系如图，设该光学材料的折射率沿y轴正方向均匀减小。现有一束单色光a从原点O以某一入射角由空气射入该材料内部，则该光线在该材料内部可能的光路是下图中的哪一个 ( ) yaxoAB y xo yxo yxo yxoA. B. C. D.

13、41如图，横截面为等腰三角形的两个玻璃三棱镜，它们的顶角分别为、，且 2C、 1 2 D、 无法确定 水42、发出白光的细线光源，长度为L，竖直放置，上端恰好在水面以下，如图所示，现考虑线光源发出的靠近水面法线（图中虚线）的细光束经水面折射后所成的像，由于水对光有色散作用，若以表示红光成的像长度，表示蓝光成的像的长度，则（ ）A、 B、C、D、43、如图所示，真空中有一个半径为R，质量分布均匀的玻璃球，频率为的细激光束在真空中沿直线BC传播，并于玻璃球表面C点经折射进入玻璃球，且在玻璃球表面D点又经折射进入真空中，已知玻璃对该激光的折射率为，则下列说法中正确的是（ ）A、 一个光子在穿过玻璃球

14、的过程中能量逐渐变小OCDB1200B、 此激光束在玻璃球中穿越的时间（c为真空中光速）C、 改变入射角的大小，细激光可能在玻璃球的内表面发生全反射D、 图中的激光束的入射角44、如图所示，一细白光通过三棱镜折射后分为各种单光，取其中的三种单色光，并同时做如下实验：让这三种单色光分别通过同一双缝干涉实验，装置在光屏上产生干涉条纹（双缝间距和缝屏间距均不变）白光让这三种单色光分别照射锌板让这三种单色光分别垂直投射到一条长直光纤维的端面上，下列说法中正确的是（ ）A、 如果种色光能产生光电效应，则种色光一定能产生光电效应B、 种色光的波动性最显著C、 种色光穿过光纤的时间最长D、 种色光形成的干涉

15、条纹间距最小玻璃空气ABC45、如图所示，两束单色光A、B自空气射向玻璃，经折射形成复合光束C，则下列说法中正确的是：( )A、 A光子的能量比B光子的能量大B、 在空气中，A光的波长比B光的波长短C、 在玻璃中，A光的光速小于B光的光速D、 玻璃对A光的临界角大于对B光的临界角47如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测定光速的实验示意图，图中S为发光点，T是望远镜，平面镜O与凹面镜B构成了反射系统，八面镜距反射系统的距离为L（L可长达几十千米），且远大于OB以及S和T到八面镜的距离八面镜不转动时，刚好能从T中看见S若使八面镜转动起来，并缓慢增大其转速，当转动频率达到f0并可认为是匀速转动时，恰能

16、在八面镜转动后从望远镜中第一次看见S，由此迈克尔逊测出光速c根据题中所测量的物理量得到光速c的表达式正确的是 ( )Ac=4Lf0 Bc=8 Lf0 Cc=16 Lf0 Dc=32 Lf048、如图所示，激光液面控制仪的原理是：固定的一束光AO以入射角i照射到液面上，反射光OB射到水平的光屏上，屏上用一定的装置将光信号转变为电信号，电信号输入控制系统用以控制液面高度，如果发现光点B在屏上向右移动了s的距离到B，则可知液面升降的情况是（ ）A、 升高了tani BABBio液面YYWIYY降低了taniD、 升高了coti D、 降低了coti 49选半圆形玻璃砖用插针法测定玻璃的折射率P1P2

17、P3()（1）至少要插 大头针。ab图168（2）现用最少枚数的大头针做实验，图（a）中已画出了半圆形玻璃砖的轮廓线，试画出一种插针方案的示意图（要求大致标出几枚大头针的位置）（3）如果做实验时由于铅笔没有削尖，画出的半圆周大了一些，如图中虚线所示这是否会对实验带来误差？若有，是使折射率偏大还是偏小？PMOSA50、如图所示，折射率为的液体表面上方有一点光源S，发出一条光线，垂直地射到水平放置于液体中且距液面深度为的平面镜M的O点上，当平面镜绕垂直于纸面的轴O以角速度逆时针方向匀速转动，液面上的观察者跟踪观察，发现液面上有一光斑掠过，且光斑到P点后立即消失，求：（1） 光斑在这一过程中的平均速

18、度（2） 光斑在P点即将消失时的瞬时速度。51一直角三棱镜，截面如图所示，A=30，C=90，BC边长为2，一很大的光屏MN平行于BC，竖直放置在相距BC为2L处，棱镜材料的折射率，一簇平行于AC的平行光射到AB面上。(1)请画出通过棱镜的典型光路、并标注或说明有关角度；(2)求屏上被光照亮部分的竖直长度. 52人类对光的本性的认识经历了曲折的过程。下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历史事实的是 ( )（A）牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的 （B）光的双缝干涉实验显示了光具有波动性 （C）麦克斯韦预言了光是一种电磁波 （D）光具有波粒二象性53、把一个具有球面的平凸透镜平

19、放在平行透明玻璃板上(如图)。现用单色光垂直于平面照射,在装置的上方向下观察,可以看到干涉条纹,那么关于两束干涉光及干涉条纹的说法正确的是：( )A两束干涉光是a,b面反射形成的；B干涉条纹是中央疏边缘密的同心圆；C两束干涉光是b,c面反射形成的；D干涉条纹中是中央密边缘疏的同心圆。54如图所示是伦琴射线管的装置示意图，关于该装置，下列说法中正确的是（ ）AE1是低压交流电源，E2是高压直流电源，且E2的右端为电源的正极B射线E、F均是电子流C射线E是电子流、射线F是X射线D射线E是X射线、射线F是电子流55在一次观察光的衍射实验中，观察到如图所示的清晰的亮暗相间的图样，那么障碍物是下列给出的

20、（ ）A很小的不透明圆板 B很大的中间有大圆孔的不透明挡板C很大的不透明圆板 D很大的中间有小圆孔的不透明挡板56、激光散斑测速是一种崭新的技术，它应用了光的干涉原理，用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度与二次曝光的时间间隔的乘积等于双缝间距，实验中可测得二次曝光时间间隔、双缝到屏之距离以及相邻亮纹间距，若所用的激光波长为，则该实验确定物体运动速度的表达式为（ ）A、 B、C、D、BA57在研究材料A的热膨胀特性时，可采用如图所示的干涉实验法A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个透明的平行板B，B与A上表面平行，在它们间形成一个厚度均匀的空气膜。现在用波

21、长为的单色光垂直照射，同时对A缓慢加热，在B上方观察到B板的亮度发生周期性地变化当温度为t1时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到t2时，亮度再一次回到最亮则：（ ）A出现最亮时，B上表面反射光与A上表面反射光叠加后加强B出现最亮时，B下表面反射光与A上表面反射光叠加后相抵消C温度从t1升至t2过程中，A的高度增加/4D温度从t1升至t2过程中，A的高度增加/258.OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面。a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN,在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如题20图所示，由此可知 ( ) A.棱镜内a光的传播速度比b光的小B.棱镜内a光的传播速度比b光的大C.a

22、光的频率比b光的高D.a光的波长比b光的长59甲、乙两种单色光从同一介质射入空气发生全反射时甲光束的临界角较小，则：以下说法中正确的是（ ）A甲光的光子能量比乙光的光子能量大；B甲光的光子能量比乙光的光子能量小； C若甲光照射某金属能产生光电效应，则改用乙光照射时也一定能产生光电效应；D若乙光照射某金属能产生光电效应，则改用甲光照射时也一定能产生光电效应；60、如图所示，让太阳光通过M上的小孔S后照射到M右方的一偏振片P上，P的右侧再放一光屏Q，现使P绕着平行光传播方向的轴匀速转动一周，则关于光屏Q上光的亮度变化情况，下列说法中正确的是（ ）A、只有当偏振片转到某一适当位置时光屏被照亮，其他位

23、置时光屏上无亮光B、光屏上亮、暗交替变化C、光屏上亮度不变D、光屏上只有一条亮线随偏振片转动而转动61 1801年，托马斯杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。（1）洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色光源，M为一平面镜。试用平面镜成像作图法在试卷上画出S经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域。 （2）设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L，光的波长为，在光屏上形成干涉条纹。写出相邻两条亮纹（或暗纹）间距离x的表达式。（其中Ld） （3）请你试着把上面写出的表达式推导出来。61、光具有波粒二象性，光

24、子的能量，其中频率表征波的特性在爱因斯坦提出光子说之后，法国物理学家德布罗意提出了光子动量P与光波波长的关系为：若某激光管以PW = 60W的功率发射=6.6310-7m的光束，试根据上述理论计算：（1）该管在1S内发射出多少个光子？（3） 若光束全部被某黑体表面吸收，那么该黑体表面所受到光束对它的作用力F为多大？ 62（1）如图22-1所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为光源、_、_、_、遮光筒、光屏。（2）如果将灯泡换成激光光源，该实验照样可以完成，并测出光波波长，这时可以去掉的部件是 （填数字代号）；（3）转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，

25、读下手轮的读数如图22-2所示。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹，读下手轮的读数如图22-3所示。则：条纹的间距是 mm ；（4）如果已经量得双缝的间距是0.30mm 、双缝和光屏之间的距离是1m ，则待测光的波长是 m （取三位有效数字）。63. 如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，若，求P点的强度I与干涉加强时最大强度Imax的比值。64 如图所示，一束自然光入射在平板玻璃上，已知其上表面的反射光线1为完全偏振光。设玻璃板两侧都是空气，试证明其下表面的反射光线2也是完全偏振光。65在双缝干涉实验中，波长nm的单色平行光垂直入射到缝间距m的双逢上，屏到双缝的距离D=2m，求： （1

26、）中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距； （2）用一厚度m、折射率为n=1.58的云母片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处？66光在同种均匀介质中沿_传播，光在_中传播最快，传播速度是_m/s 。67光年是_单位，1光年=_。68我国古代就有光现象的描述，如“捞不到水中月，摘不到镜中花” 和“潭清疑水浅”,其中“水中月”是光的_现象，“疑水浅”是光的_现象。69光的反射有_和_两种,黑板 “反光”是_反射.我们能看到本身不发光的物体属于_反射。70 惠更斯引入_的概念提出了惠更斯原理，菲涅耳再用_的思想补充了惠更斯原理，发展成了惠更斯菲涅耳原理。71 平行单色光垂直入射在缝宽为 a=0.15mm的单缝上，缝后有焦距为f=400mm的凸透镜，在其焦平面上放置观察屏幕，现测得