2025 年大学工程物理（工程光学）试题及答案

2025年大学工程物理（工程光学）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.光在真空中的传播速度为（）A.3×10^8m/sB.3×10^5m/sC.3×10^6m/sD.3×10^7m/s2.以下哪种现象不属于光的干涉（）A.薄膜干涉B.杨氏双缝干涉C.单缝衍射D.牛顿环3.光的偏振现象说明（）A.光是纵波B.光是横波C.光具有粒子性D.光具有波动性4.焦距为f的凸透镜，当物距u满足（）时成倒立放大的实像。A.u>2fB.f<u<2fC.u<fD.u=f5.光的颜色由（）决定。A.光的频率B.光的波长C.光的强度D.光的传播方向6.以下哪种光学元件可以改变光的传播方向（）A.平面镜B.凸透镜C.凹透镜D.以上都可以7.光从一种介质进入另一种介质时，以下哪个物理量不变（）A.频率B.波长C.速度D.传播方向8.双缝干涉实验中，两缝间距减小，条纹间距将（）A.增大B.减小C.不变D.无法确定9.光的衍射现象中，障碍物尺寸与光的波长相比（）时，衍射现象明显。A.远大于波长B.远小于波长C.接近波长D.无关10.以下哪种光学仪器利用了光的折射原理（）A.潜望镜B.放大镜C.平面镜成像D.投影仪二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题有多个正确答案，请将正确答案填在括号内，少选得2分，选错不得分）1.以下属于光的波动性的现象有（）A.光的干涉B.光的衍射C.光的偏振D.光电效应2.关于凸透镜成像，以下说法正确的是（）A.实像一定是倒立的B.虚像一定是正立的C.放大的像一定是虚像D.缩小的像一定是实像3.光在介质中传播时，会发生以下哪些变化（）A.速度减小B.波长减小C.频率增大D.传播方向可能改变4.以下哪些是常见的光学薄膜（）A.增透膜B.高反射膜C.分光膜D.滤光膜5.以下哪些仪器利用了光的干涉原理（）A.迈克尔逊干涉仪B.法布里-珀罗干涉仪C.干涉滤光片D.全息照相三、判断题（总共10题，每题2分，请判断对错，在括号内打“√”或“×”）1.光的传播不需要介质。（）2.光的干涉条纹间距与光的波长成正比。（）3.光的偏振方向与光的传播方向垂直。（）4.凹透镜只能成虚像。（）5.光的颜色只由光的频率决定，与其他因素无关。（）6.光在同一种均匀介质中沿直线传播。（）7.双缝干涉实验中，光程差为半波长的奇数倍时出现暗条纹。（）8.光的衍射现象中，障碍物越小，衍射现象越不明显。（）9.光从光疏介质进入光密介质时，折射角大于入射角。（）10.全息照相利用了光的干涉和衍射原理。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述光的干涉现象及其产生条件2.说明凸透镜成像的规律及应用3.解释光的偏振现象，并举例说明其在实际中的应用五、计算题（总共2题，每题15分）1.在双缝干涉实验中，已知双缝间距d=0.2mm，缝到屏的距离D=1m，用波长λ=500nm的单色光照射，求：（1）相邻明条纹的间距；（2）若将整个装置放入折射率n=1.5的介质中，相邻明条纹的间距变为多少？2.一薄凸透镜焦距为f=10cm，物体放在透镜前15cm处，求：（1）像的位置；（2）像的放大率；（3）像的性质（实像还是虚像，倒立还是正立，放大还是缩小）答案：一、选择题1.A2.C3.B4.B5.A6.D7.A8.A9.C10.B二、多项选择题1.ABC2.ABD3.ABD4.ABCD5.ABCD三、判断题1.√2.√3.√4.√5.√6.√7.√8.×9.×10.√四、简答题1.光的干涉现象是两列或多列光波在空间相遇时相互叠加，在某些区域始终加强，在另一些区域则始终削弱，形成稳定的强弱分布的现象。产生条件：两列光的频率相同、振动方向相同、相位差恒定。2.凸透镜成像规律：当u>2f时，成倒立、缩小的实像，应用于照相机；当f<u<2f时，成倒立、放大的实像，应用于投影仪；当u<f时，成正立、放大的虚像，应用于放大镜。3.光的偏振现象是指光矢量（电场强度矢量E）在垂直于光传播方向的平面内，按一定规律振动的现象。实际应用：偏振片用于立体电影、液晶显示器等，利用偏振特性来控制光强和图像显示。五、计算题1.（1）根据双缝干涉条纹间距公式Δx=Dλ/d，代入数据可得：Δx=1×500×10^(-9)/(0.2×10^(-3))=2.5×10^(-3)m=2.5mm。（2）光在介质中的波长λ'=λ/n=500×10^(-9)/1.5=1000/3×10^(-9)m，此时相邻明条纹间距Δx'=Dλ'/d=1×(1000/3×10^(-9))/(0.2×10^(-3))=5/3×10^(-3)m=5/3mm。2.（1）根据凸透镜成像公式1/u