2025 年大学光学（光学原理）试题及答案

2025年大学光学（光学原理）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，请将正确答案填入括号内）1.光在真空中的传播速度为（）A.3×10^8m/sB.3×10^5m/sC.3×10^10m/sD.3×10^6m/s2.以下哪种现象不属于光的干涉（）A.肥皂泡上的彩色条纹B.牛顿环C.单缝衍射条纹D.薄膜干涉条纹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4.一束单色光从空气进入水中，以下说法正确的是（）A.频率不变，波长变长B.频率不变，波长变短C.频率变大，波长变短D.频率变小，波长变长5.对于凹透镜，其焦距（）A.为正B.为负C.可以为正也可以为负D.与透镜形状无关6.以下关于光的折射定律的说法错误的是（）A.入射角的正弦与折射角的正弦之比为常数B.折射光线在入射光线和法线所决定的平面内C.入射角增大，折射角也增大D.该定律只适用于均匀介质7.光的干涉条纹间距与（）无关。A.波长B.双缝间距C.缝到屏的距离D.光源强度8.一个焦距为f的凸透镜，当物体位于（）时，成倒立、缩小的实像。A.物距大于2fB.物距等于2fC.物距大于f小于2fD.物距小于f9.光的衍射现象是指（）A.光在均匀介质中沿直线传播B.光绕过障碍物偏离直线传播的现象C.光的反射现象D.光的折射现象10.以下哪种光学仪器利用了光的全反射原理（）A.放大镜B.显微镜C.光纤D.平面镜二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题有多个正确答案，请将正确答案填入括号内，少选得2分，选错不得分）1.光的波动性主要体现在（）A.干涉B.衍射C.偏振D.光电效应2.以下属于光的反射定律内容的有（）A.反射光线在入射光线和法线所决定的平面内B.反射光线和入射光线分居法线两侧C.入射角等于反射角D.反射角大于入射角3.关于凸透镜成像，以下说法正确的是（）A.当物距大于2f时，成倒立、缩小的实像B.当物距等于2f时，成倒立、等大的实像C.当物距大于f小于2f时，成倒立、放大的实像D.当物距小于f时，成正立、放大的虚像4.以下哪些现象可以用惠更斯原理来解释（）A.光的直线传播B.光的反射C.光的折射D.光的干涉5.光的颜色由（）决定。A.频率B.波长C.传播速度D.振幅三、判断题（总共10题，每题2分，请判断对错，在括号内打“√”或“×”）1.光在任何介质中传播速度都相同。（）2.光的干涉和衍射现象都证明了光具有波动性。（）3.偏振片可以使自然光变成偏振光。（）4.凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，所以凸透镜的焦距为正，凹透镜的焦距为负。（）5.光的折射现象中，入射角和折射角的正弦之比与介质的性质有关。（）6.双缝干涉实验中，条纹间距与波长成正比。（）7.物体在凸透镜一倍焦距以内时，无论怎样移动光屏都不能得到实像。（）8.光的全反射现象中，临界角与介质的折射率有关。（）9.光在传播过程中，频率会发生变化。（）10.平面镜成像时，像与物关于镜面对称。（）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，并说明干涉现象在实际生活中的应用。2.解释光的衍射现象，并举例说明衍射现象对光学仪器分辨率的影响。3.阐述光的偏振现象及偏振光的分类，说明偏振光在哪些领域有重要应用。五、计算题（总共2题，每题15分，请写出详细的计算过程）1.已知一束光在某种介质中的传播速度为2×10^8m/s，求该介质的折射率。2.一凸透镜焦距为10cm，物体放在距透镜15cm处，求像的位置和放大率，并判断像的性质。答案：一、选择题1.A2.C3.B4.B5.B6.D7.D8.A9.B10.C二、多项选择题1.ABC2.ABC3.ABCD4.ABC5.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。应用：如干涉仪用于精密测量长度、厚度等；增透膜利用干涉减少反射光损失。2.光的衍射现象：光绕过障碍物偏离直线传播的现象。影响：衍射现象使光学仪器的分辨率受到限制，因为衍射会使成像模糊，降低了分辨细节的能力。3.光的偏振现象：光矢量的振动方向相对传播方向具有不对称性。偏振光分类：线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光。应用：在摄影中消除反射光；在3D电影中实现立体视觉效果。五、计算题1.解：根据折射率公式n=c/v（其中c为真空中光速，v为介质中光速），已知c=3×10^8m/s，v=2×10^8m/s，则n=3×10^8/2×10^8=1.5。2.解：根据凸透镜成像公式1/u+1/v=