2025年大学光电信息工程（光电工程技术）试题及答案

2025年大学光电信息工程（光电工程技术）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本卷共6题，每题5分。每题只有一个选项符合题意，请将正确答案的序号填在括号内。1.关于光的干涉，以下说法正确的是（）A.只有频率相同的两列光波才能产生干涉现象B.光的干涉现象说明光具有波动性，与光的粒子性相矛盾C.双缝干涉实验中，光屏上距两缝距离之差为波长整数倍的地方出现暗条纹D.薄膜干涉中，肥皂泡表面的彩色条纹是由于光的折射形成的2.一束光从某种介质射向空气，入射角为45°时，折射角为60°，则这种介质的折射率为（）A.√2/2B.√3/2C.√3/3D.√23.下列关于光的衍射的说法，正确的是（）A.光发生衍射时，偏离直线传播路径的现象是明显的B.只有障碍物或孔的尺寸与波长差不多，甚至比波长还小的时候，才能发生明显的衍射现象C.光的衍射现象否定了光沿直线传播的结论D.光的衍射现象说明了光具有粒子性4.对于光电效应，以下理解正确的是（）A.只要光照射的时间足够长，任何金属都能发生光电效应B.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比关系C.光电子的发射几乎是瞬时的D.当入射光频率低于截止频率时，若增加光照强度，也可能发生光电效应5.关于激光，下列说法错误的是（）A.激光是人工产生的相干光，可应用于光纤通信B.激光的亮度高、能量大，可应用于切割各种物质C.激光的频率单一，不能应用于全息照相D.激光的平行度好，可用于精确测距6.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，则该介质的折射率为（）A.c/vB.v/cC.cvD.c+v第II卷（非选择题共70分）（一）填空题（共15分）答题要求：本大题共3小题，每空3分。请将正确答案填在横线上。7.光从空气射向某种介质，入射角为30°时，折射角为20°，则这种介质的折射率为______。8.用波长为λ的单色光照射双缝，在光屏上形成干涉条纹，已知双缝间的距离为d，双缝到光屏的距离为L，则相邻两条亮条纹间的距离为______。9.某金属的逸出功为W₀，用频率为ν的光照射该金属表面，产生光电子的最大初动能为______。（二）简答题（共15分）答题要求：请简要回答以下问题。10.简述光的干涉和衍射的区别与联系。（三）计算题（共20分）答题要求：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。11.一束单色光从某种介质射向空气，入射角为45°，折射角为60°。求这种介质的折射率和光在这种介质中的传播速度。（四）材料分析题（共15分）材料：在光通信领域，光纤起着至关重要的作用。光纤利用了光的全反射原理，使光信号能够在光纤中高效传输。光纤由纤芯和包层组成，纤芯的折射率大于包层的折射率。当光从纤芯射向包层时，在一定条件下会发生全反射，从而保证光信号沿着光纤传播。答题要求：阅读上述材料，回答以下问题。12.简述光在光纤中发生全反射的条件。13.若纤芯的折射率为n₁，包层的折射率为n₂，要使光在光纤中发生全反射，n₁和n₂应满足什么关系？（五）综合应用题（共15分）材料：在光电效应实验中，用频率为ν的光照射某金属表面，产生光电流。当在金属表面加上反向电压U时，光电流刚好消失。已知电子电荷量为e，普朗克常量为h。答题要求：根据上述材料，回答以下问题。14.求该金属的截止频率ν₀。15.若将入射光的频率提高到2ν，求光电子的最大初动能。答案：1.A2.A3.B4.C5.C6.A7.√3/28.Lλ/d9.hν-W₀10.区别：干涉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，在另一些区域始终减弱，形成稳定的强弱分布的现象；衍射是光在传播过程中，遇到障碍物或小孔时，光将偏离直线传播的路径而绕到障碍物后面传播的现象。联系：都是光的波动性的表现，都能产生明暗相间的条纹等现象。11.折射率n=sin60°/sin45°=√6/2；光在介质中传播速度v=c/n=√6c/3。12.光从纤芯射向包层，且入射角大于临界角。13.n₁＞n₂