2025 年大学光学（光学研究）试题及答案

2025年大学光学（光学研究）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.关于光的干涉，以下说法正确的是（）A.两列光相遇时一定能发生干涉现象B.只有频率相同的两列光才能发生干涉现象C.干涉条纹是等间距的D.干涉现象说明光具有波动性2.光从一种介质进入另一种介质时，以下说法错误的是（）A.频率不变B.波长会改变C.波速会改变D.光子能量会改变3.以下哪种光学元件可以用来改变光的传播方向（）A.平面镜B.凸透镜C.凹透镜D.以上都可以4.光的衍射现象是指（）A.光在传播过程中遇到障碍物时，偏离直线传播路径的现象B.光在均匀介质中沿直线传播的现象C.光的反射现象D.光的折射现象5.关于光的偏振，以下说法正确的是（）A.自然光通过偏振片后会变成偏振光B.偏振光只能沿一个方向振动C.光的偏振现象说明光是纵波D.偏振光不能发生干涉现象6.以下哪种光的颜色频率最高（）A.红光B.绿光C.蓝光D.紫光7.光的干涉条纹间距与以下哪个因素无关（）A.光的波长B.双缝间距C.光屏到双缝的距离D.光的强度8.当光从空气射向玻璃时，入射角为i，折射角为r，则（）A.i>rB.i<rC.i=rD.无法确定9.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.小孔成像10.光在真空中的传播速度为c，在某种介质中的传播速度为v，则该介质的折射率n为（）A.n=c/vB.n=v/cC.n=cvD.n=c+v二、多项选择题（总共5题，每题5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.干涉B.衍射C.偏振D.光电效应2.关于凸透镜成像，以下说法正确的是（）A.当物距大于2倍焦距时成倒立、缩小的实像B.当物距等于2倍焦距时成倒立、等大的实像C.当物距小于2倍焦距大于焦距时成倒立、放大的实像D.当物距小于焦距时成正立、放大的虚像3.以下哪些现象可以用光的直线传播来解释（）A.日食B.月食C.小孔成像D.水中倒影4.光的颜色由以下哪些因素决定（）A.频率B.波长C.波速D.光子能量5.以下哪些光学元件可以用来矫正视力（）A.凸透镜B.凹透镜C.平面镜D.三棱镜三、判断题（总共10题，每题2分，请在括号内打“√”或“×”）1.光在任何介质中都是沿直线传播的。（）2.两列光的频率不同也能发生干涉现象。（）3.光的偏振现象说明光是横波。（）4.凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。（）5.光的干涉条纹是等宽的。（）6.光从一种介质进入另一种介质时，入射角增大，折射角也一定增大。（）7.光的衍射现象只有在障碍物尺寸足够小时才明显。（）8.自然光通过偏振片后，光的强度会减弱。（）9.光的颜色不同，其频率和波长都相同。（）10.用放大镜看物体时，物体一定是放大的。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答问题）1.简述光的干涉原理及产生干涉的条件2.说明光的衍射与光的直线传播的关系3.解释光的偏振现象，并举例说明其应用五、计算题（总共2题，每题15分，请写出详细的计算过程）1.已知某单色光在真空中的波长为λ₀，在某种介质中的波长为λ，介质的折射率为n，求该介质中光的频率f以及光在介质中的传播速度v。2.一束光从空气射向一块玻璃砖，入射角为45°，玻璃砖的折射率为√2，求折射角的大小以及光在玻璃砖中的传播速度（已知光在空气中的传播速度为c）。答案：一、选择题1.B2.D3.D4.A5.A6.D7.D8.A9.B10.A二、多项选择题1.ABC2.ABCD3.ABC4.ABD5.AB三、判断题1.×2.×3.√4.√5.√6.√7.√8.√9.×10.×四、简答题1.光的干涉原理：两列频率相同、振动方向相同、相位差恒定的光在相遇区域叠加，形成稳定的明暗相间条纹。产生干涉条件：两列光频率相同、振动方向相同、有恒定相位差。2.光在均匀介质中沿直线传播是光的衍射的特殊情况，当障碍物或孔的尺寸远大于光的波长时，衍射现象不明显，光近似沿直线传播；当障碍物或孔的尺寸与光波长接近或更小时，衍射现象明显，光不再沿直线传播。3.光的偏振现象：光的振动方向对于传播方向的不对称性。应用：如偏振眼镜可减少反射光干扰，3D电影利用偏振光使左右眼看到不同画面产生立体感。五、计算题1.光的频率f=c/λ₀（c为真空中光速），在介质中频率不变。由n=c/v=λ₀/λ，可得v=c/n，又f=v/λ，所以v=fλ=cλ/λ₀。2.