1、光學(xué)教程考試練習(xí)題、單項(xiàng)選擇和填空題1.C2.B3.C4.B5.C6.C7.D8.A9.Di0.Bii.Bi2.Ai3.Bi4.Ci5.Bi6.Bi7.Bi8.Di9.D20.A2i.A22.D23.A24.D25.C26.C27.C28.D29.D30.D3i.C32.D33.,A34.C35.A36.B38.D39.B40.B4i.B42.B1 .將揚(yáng)氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置放入折射率為n的介質(zhì)中，其條紋間隔是空氣中的CA口倍Bjn倍C1倍Dn倍:nn2 .在菲涅耳圓屏衍射的幾何陰影中心處BA永遠(yuǎn)是個(gè)亮點(diǎn)，其強(qiáng)度只與入射光強(qiáng)有關(guān)B永遠(yuǎn)是個(gè)亮點(diǎn)，其強(qiáng)度隨著圓屏的大小而變C有時(shí)是亮點(diǎn)，有時(shí)是暗點(diǎn)。3

2、 .光具組的入射光瞳、有效光闌，出射光瞳之間的關(guān)系一般為CA入射光瞳和有效光闌對(duì)整個(gè)光具組共軻。B出射光瞳和有效光闌對(duì)整個(gè)光具組共軻。C入射光瞳和出射光瞳對(duì)整個(gè)光具組共軻。4 .通過一塊二表面平行的玻璃板去看一個(gè)點(diǎn)光源，則這個(gè)點(diǎn)光源顯得離觀察者BA遠(yuǎn)了B近了C原來位置。5 .使一條不平行主軸的光線，無偏折（即傳播方向不變）的通過厚透鏡，滿足的條件是入射光線必須通過CA光心B物方焦點(diǎn)C物方節(jié)點(diǎn)D象方焦點(diǎn)6 .一薄透鏡由折射率為1.5的玻璃制成，將此薄透鏡放在折射率為4/3的水中。則此透鏡的焦距數(shù)值就變成原來在空氣中焦距數(shù)值的：C7 .光線由折射率為ni的媒質(zhì)入射到折射率為n2的媒質(zhì)，布儒斯特角i

3、p滿足：DA.sinip=ni/n2B、sinip=n2/niC、tgip=ni/n2D、tgip=n2/ni8 .用邁克耳遜干涉儀觀察單色光的干涉，當(dāng)反射鏡Mi移動(dòng)0.imm時(shí)，瞄準(zhǔn)點(diǎn)的干涉條紋移過了400條，那么所用波長為AA5000?B4987?C2500?D三個(gè)數(shù)據(jù)都不對(duì)9.一波長為之間的距離為5000?的單色平行光，垂直射到3mm,則所用透鏡的焦距為D0.02cm寬的狹縫上，在夫瑯禾費(fèi)衍射花樣中心兩旁第二條暗紋A60mmB60cmC30mmD30cm.i0.光電效應(yīng)中的紅限依賴于：BA、入射光的強(qiáng)度C、金屬的逸出功B、入射光的頻率D、入射光的顏色ii.用劈尖干涉檢測二件的表面,當(dāng)波長

4、為入的單色光垂直入射時(shí)，觀察到干涉條紋如圖，圖中每一條紋彎曲部分的頂點(diǎn)恰與右邊相鄰的直線部分的連續(xù)相切，由圖可見二件表面:A、有一凹陷的槽，深為4B、有一凹陷的槽，深為2C、有一凸起的展，高為4D、有一凸起的展，高為212 .隨著輻射黑體溫度的升高，對(duì)應(yīng)于最大單色光發(fā)射本領(lǐng)的波長將：AA、向短波方向移動(dòng)B、向長波方向移動(dòng)C、先向短波方向，后向長短方向移動(dòng)D、先向長波方向，后向短波方向移動(dòng)13 .用單色光觀察牛頓環(huán)，測得某一亮環(huán)直徑為3mm,在它外邊第5個(gè)亮環(huán)直徑為4.6mm,用平凸透鏡的凸面曲率半徑為1.0m,則此單色光的波長為A5903?B6080?C7600?D三個(gè)數(shù)據(jù)都不對(duì)14 .一束自

5、然光以布儒斯特角入射于平板玻璃，則：CA、反射光束偏振面垂直于入射面，而透射光束偏振面平行于入射面并為完全線偏振光B、反射光束偏振面平行偏振于入射面，而透射光束是部分偏振光C、反射光束偏振面是垂直于入射面，而透射光束是部分偏振光H反射光束和透射光束都是部分偏振光15 .僅用檢偏器觀察一束光時(shí)，強(qiáng)度有一最大但無消光位置，在檢偏器前置一4片，使其光軸與上述強(qiáng)度為最大的位置平行，通過檢偏器觀察時(shí)有一消光位置，這束光是：BA、部分偏振光B、橢園偏振光C、線偏振光D、園偏振光16 .要使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則應(yīng)：BA、盡可能增大入射光的強(qiáng)度B、選用波長較紅限波長更短的光波為入射光C、選用波長較紅限波長更長

6、的光波為入射光波D、增加光照的時(shí)間；17 .下列說法正確的是BA、利用不同折射率的凸凹透鏡相配，可以完全消除去球差和色差；8 、近視眼需用凹透鏡校正；C、擴(kuò)大照相景深的方法是調(diào)大光圈；D、天文望遠(yuǎn)鏡的作用是使遙遠(yuǎn)的星體成像在近處，使得人們能看清楚；18 .將折射率m的有機(jī)玻璃浸沒在油中。而油的折射率為必。則全反射臨界角ic為：DA、sin-1(1.10/1.50)B、1.10/1.50C、1.50/1.10D、sin-1(1.50/1.10)19.一透鏡用的玻璃制成，在空氣中時(shí)焦距是10cm,若此透鏡泡在水中(水的折射率為)，焦距將是：Df1=K*n空氣/(n玻璃-n空氣)(K是有關(guān)曲面半徑的

7、函數(shù))f2=K*n水/(n玻璃-n水)f1:f2=(1/(1.5-1)/(4/3)/(1.5-4/3)=2:8f2=4*10cm=100cmA、7.5cmB、10cmC、20cmD、40cm20.如圖所示，波長為入的平行單色光垂直入射在折射率為n2的薄膜上，經(jīng)上下兩個(gè)表面反射的兩束光發(fā)生干涉，若薄膜的厚度為e,而且，n1n2n3,則兩束反射光在相遇點(diǎn)的相位差為：A(A)471n2e/入(B)2Time/入(C)4兀n2e/入+兀(D)2兀n2e/入-兀21.把雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置放在折射率為n水中，兩縫的距離為d縫到屏的距離為D(D?d)所用單色光在真中的波長為入，則屏上干涉條紋中相鄰白明紋之間的

8、距離是A(A)入D/(nd)(B)n入D/d(C)入d/(nD)(D)入D/(2d)22 .在邁克爾孫干涉儀的一條光路中，放入一折射率為n,厚度為d的透明薄片，放入后，這條光路的光程改變了D(A)2(n-1)d(B)2nd(C)2(n-1)d+0.5入(D)nd(E)(n-1)d23 .當(dāng)單色平行光垂直入射時(shí)，觀察單縫的夫瑯和費(fèi)衍射圖樣。設(shè)I0表示中央極大(主極大)的光強(qiáng)，制表示中央亮條紋的半角寬度。若只是把單縫的寬度增大為原來的3倍，其他條件不變，則A(A) 10增大為原來的9倍，sin1。減小為原來的1/3(B) I。增大為原來的3倍，sin布減小為原來的1/3(C) I。增大為原來的3倍

9、，sin的減小為原來的3(D) I。不變，sin1。減小為原來的1/324 .在邁克爾孫干涉儀的一條光路中，放入一折射率為n,厚度為d的透明介質(zhì)薄膜后，測出兩束光的光程差的改變量為一個(gè)波長入，則薄膜的厚度是D(A)入/2(B)入/(2n)(C)入/n(D)入/2(n-1)25一平面衍射的光柵具有N條光縫，則中央零級(jí)干涉明條紋和一側(cè)第一級(jí)干涉明紋之間將出現(xiàn)的暗條紋為C(A)N(B)N2(C)NT(D)N-226一束單色右旋圓偏振光垂直穿入二分之一波片后，其出射光為C(A)線偏振光(B)右旋圓偏振光(C)左旋圓偏振光(D)左旋橢圓偏振光27平行單色光垂直照射到薄膜上，經(jīng)上下兩個(gè)表面反射的兩束光發(fā)生

10、干涉，若薄膜的厚度為e，并且，n1n3,入1為入射光在折射率為n1的媒質(zhì)中的波長，則兩束反射光在相遇點(diǎn)的相位差為C(A)2%n2e/(n1入1)(B)4Time/(n2入1)+兀(C)4兀n2e/(n1入1)+兀(D)4兀n2e/(n1入1)28用白光源進(jìn)行雙縫實(shí)驗(yàn)，若用一個(gè)純紅色的濾光片遮蓋一條縫，用一個(gè)純藍(lán)色濾光片遮蓋另一條縫，則D(A)紋的寬度將發(fā)生改變。(B)產(chǎn)生紅色和藍(lán)色的兩套彩色干涉條紋。(C)干涉條紋的亮度將發(fā)生變化。(D)不產(chǎn)生干涉條紋。29在透光縫數(shù)為N的光柵衍射實(shí)驗(yàn)里，縫干涉的中央明紋中強(qiáng)度的最大值為一個(gè)縫單獨(dú)存在時(shí)單縫衍射中央明紋強(qiáng)度最大值的D2(A)1倍(B)N倍(C)

11、2N倍(D)N倍3。.下列物體哪個(gè)是絕對(duì)黑體：D(A)不發(fā)光的物體(B)不發(fā)出任何輻射的物體(C)黑色的物體(D)不能反射和透射任何輻射的物體31. 一薄透鏡由折射率為1.5的玻璃制成，將此薄透鏡放在折射率為4/3的水中。則此透鏡的焦距數(shù)值就變成原來在空氣中焦距數(shù)值的:C32. 一透鏡用用的玻璃制成，在空氣中時(shí)焦距是10cm,若此透鏡泡在水中(水的折射率為4/3),焦距將是:DA、7.5cmB、10cmC、20cmD、40cm33. .將折射率為n1的有機(jī)玻璃浸沒在油中，而油的折射率為n2,則臨界角ic為：AA、sin-1()B、C、cos-1()34. 一透鏡組由兩個(gè)共軸的薄透鏡組成，一凸一

12、凹，它們的焦距都是20cm,中心相距10cm,現(xiàn)在凸透鏡外離凸透鏡30cm處，放一物體，這物體以透鏡組所成的像是：CA、正立實(shí)像B、倒立實(shí)像C、正立虛像D、倒立虛像35下列那些說法是正確的？A(A) 一束圓偏振光垂直入通過四分之一波片后將成為線偏振光(B) 一束橢圓偏振光垂直入通過二分之一波片后將成為線偏振光(C) 一束圓偏振光垂直入通過二分之一波片將成為線偏振光(D) 一束自然光垂直入通過四分之一波片后將成為線偏振光36.B38.D39.B40.B41.B42.B36.菲涅耳波帶片包含16個(gè)半波帶，外半徑pi6=32mm,中央的第一個(gè)半波帶的半徑pi等于：BA、16mmB、8mmC、4mmD

13、、2mm.38.根據(jù)惠更斯一菲涅耳原理，若已知光在某時(shí)刻的陣面為S,則S的前方某點(diǎn)P的光強(qiáng)度決定于波陣面S上所有面積元發(fā)出的子波各自傳到P點(diǎn)的D光強(qiáng)之和振動(dòng)的相干疊加(A)振動(dòng)振幅之和(B)(C)振動(dòng)振幅之和的平方(D)39.波長為入的單色光垂直入射到光柵常數(shù)為d、總縫數(shù)為N的衍射光柵上。則第k級(jí)譜線的半角寬度？。(A) 與該譜線的衍射角0無關(guān)B(B) 與光柵總縫數(shù)N成反比(C) 與光柵常數(shù)d成正比(D) 與入射光波長入成反比40.如圖，Si、S2是兩個(gè)相干光源，它門到P點(diǎn)的距離分別為ri和2,路彳仝SP垂直穿過一塊厚度為t2,折n2的另一介質(zhì)板，其余部分可看作真空，這兩條射率為ni的介質(zhì)板，

14、路徑S2,P垂直穿過厚度為12折射率為路徑的光程差等于B(A) (2+n2t2)(ri+niti)(B) r2+(n2i)t2ri+(nii)ti(C) (r2n2t2)(riniti)(D) n2t2niti4I.把一平凸透鏡放在平玻璃上，構(gòu)成牛頓環(huán)裝置當(dāng)平凸透鏡慢慢的向上平移時(shí)，由反射光形成的牛頓環(huán)B(A)向中心收縮，條紋間隔變小。B(B)向中心收縮，環(huán)心呈明暗交替變化。(C)向外擴(kuò)張，環(huán)心呈明暗交替變化。(D)向外擴(kuò)張，條紋間隔變大。42.在光電效應(yīng)中，當(dāng)頻率為3XI015Hz的單色光照射在脫出功？為的金屬表面時(shí)，金屬中逸出的光電子的最大速度為多少m/s?BA、X106B、X104C、X

15、103D、X10243.-0.2米,。44. 兩透明介質(zhì)面上的反射損失，介質(zhì)吸收的損失反射面的光能損失一。45. .它能將自然光分解成兩個(gè)分得較開光矢量相互上的線偏振光46. 50勒克斯;47. 左，&(寬或窄)。48. niin22.分波前法和分振幅法49. S-Ct。愈好50. 500。51. X10-3cm。52. 短波。53. X106m/sm/s.54. -55. 。56. 6400?。57. J5。58.59. 6.7km60. X10-7m-61.62. _62. .振幅和位相63. _2._1/464.65. 粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。43 .一學(xué)生帶500度近視鏡，則該近視鏡的焦距為,該學(xué)

16、生裸眼所能看清的最遠(yuǎn)距離為.44 .光通過光學(xué)系統(tǒng)時(shí)能量的損失主要有：45 .渥拉斯棱鏡的作用46 .直徑3米的園桌中心上方2米處吊一平均發(fā)光強(qiáng)度為200坎德拉的燈泡，園桌中心的光照度等于邊緣的光照度等于移，當(dāng)增大兩表面AA與47 .如圖所示的楔形薄膜，當(dāng)上表面BB平行地向上移動(dòng)時(shí)，等厚條紋將向（寬或窄）。BB的夾角時(shí)，條紋將變則入射光的波長為nm48 .如圖所示，波長為的平行單色光垂直照射到兩個(gè)劈形膜上，兩劈尖角分別為e1和e2,折射率分別為ni和n2,若二者分別形成的干涉條紋的明條紋間距相等，則01,e2,ni和n2之間的關(guān)系是.49 .光源的相干長度與相干時(shí)間的關(guān)系。相干長度愈長，說明光

17、源的時(shí)間相干性。獲得相干光的方法有和。15,光柵常數(shù)d=1m,平行光垂直于光柵平面入射時(shí)在一級(jí)光譜處得到最大光強(qiáng)，51 .石英晶體對(duì)波長為的光的折射率為ne,n0,為了制成1/2波片，一塊光軸平行于表面的石英晶片至少須切成的厚度為。52 .隨著絕對(duì)溫度的升高，黑體的最大輻射能量將向方向移動(dòng)53 .在光電效應(yīng)中，當(dāng)頻率為3X1015Hz的單色光照射在脫出功？為的金屬表面時(shí)，金屬中逸出的光電子的最大速度為m/s.54 .某種介質(zhì)的吸收系數(shù)a-1,透射光強(qiáng)為入射光強(qiáng)的20%時(shí)，介質(zhì)的厚度為55 .波長入=5000?的單色光垂直照射一縫寬a的單縫，在衍射圖樣中，中央亮紋兩旁第三暗條紋間距離為，則焦距f

18、為。56 .在邁克爾遜的干涉儀中，如果當(dāng)一塊平面鏡移動(dòng)的距離為0.080mm時(shí)，有250條的干涉條紋通過現(xiàn)場。則光源的波長為。57 .在菲涅耳圓孔衍射實(shí)驗(yàn)裝置中，R=5m,O=10m,p,點(diǎn)光源發(fā)光波長入=500nm。圓孔所含的半波帶數(shù)為。58 .某種介質(zhì)的吸收系數(shù)a1,透射光強(qiáng)為入射光強(qiáng)的20%寸，介質(zhì)的厚度為59 .汽車的兩前燈相距1.5m,眼睛瞳孔產(chǎn)生的圓孔衍射，正常視力的人在米距離處才能分辨出光源是兩個(gè)燈。設(shè)眼睛瞳孔的直徑為3mm光源發(fā)出的光的波長入為550ns60 .在邁克爾遜的干涉儀中，如果當(dāng)一塊平面鏡移動(dòng)的距離為0.060mm時(shí)，有250條的干涉條紋通過現(xiàn)場。則光源的波長為。61

19、 .吸收系數(shù)a,透射光強(qiáng)分別為入射光強(qiáng)的25%寸，介質(zhì)的厚度為12.波長為180nm的光照到鋁表面，已知鋁的脫出功為4.2eV,出射的光電子的能量是。(hx10-34j.s,ex10-19C)62 .全息圖記錄了物光波的振幅和相位全部信息。63 .要使一束線偏振光通過偏振片之后振動(dòng)方向轉(zhuǎn)過90。，至少需要讓這束光通過2塊理想偏振片.在此情況下，透射光強(qiáng)最大是原來光強(qiáng)的1/4倍64 .在理想光學(xué)系統(tǒng)中，垂軸放大率，軸向放大率，角放大率，三者的關(guān)系是_65 .產(chǎn)生激光的必要條件。二、作圖題1 .畫出伽利略望遠(yuǎn)鏡的光路圖。2 .畫出開普勒望遠(yuǎn)鏡的光路圖3 .畫出顯微鏡的光路圖4.用理想光具組的幾何做

20、圖法畫出軸上P點(diǎn)的像6.7.試用作圖法求惠更斯目鏡的焦距和焦點(diǎn)、主點(diǎn)的位置.自然光入射方解石晶體表面，光軸在圖面內(nèi)，如圖中斜線所示。作出晶體中。光、e光的傳播方向及偏振。四、計(jì)算題1.凸透鏡Li和凹透鏡L2的焦距分別為和，L2在Li之右，小物放在Li之左30.0cm,求它的像及像的性2 .如圖所示，厚透鏡前后表面的曲率半徑分別為25厘米和40厘米，中心厚度是10厘米，折射率為1.5,后表面鍍鋁膜，一個(gè)高度為5毫米的虛物置于距透鏡左表面右側(cè)100厘米處，求最后成像的位置、高度及像的倒正、虛實(shí)和縮放？3 .一個(gè)雙凸透鏡（f）;一個(gè)凹面反射鏡（R=20cm）;一物體高4cm,在透鏡前12cm,透鏡在

21、凹反射鏡前2cm,如圖所示計(jì)算其像的位置。其像是實(shí)像還是虛像，正立還是倒立。4 .在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，波長為入的單色光的第三級(jí)亮紋與入=6300?的單色光的第二級(jí)亮度恰好相合，試計(jì)算入的數(shù)值。5 .已知，r220mm的雙凸透鏡，置于空氣中。物A位于第一球面前50mm處，第二面鍍反射膜。該物鏡所成實(shí)像B位于第一球面前5mm,如圖所示。若按薄透鏡處理，求該透鏡的折射率n。6 .一個(gè)半徑為的R薄壁玻璃球盛滿水，若把一物體放置于離其表面3R處，求最后的像的位置。玻璃壁的影響可忽略不計(jì)，水的折射率n=1.33。7 .一透鏡焦距f30mm，如在其前邊放置一個(gè)6x的開普勒望遠(yuǎn)鏡，求組合后系統(tǒng)的像方基點(diǎn)位置和焦

22、距，并畫出光路圖。8 .雙縫實(shí)驗(yàn)中，采用波長為入的單色光為光源，今將一厚度為b,折射率為n的薄玻璃片放在狹縫&和觀察屏P之間一條光路上，顯然這時(shí)在屏幕上與狹縫S、S2對(duì)稱的中心c處，觀察到的干涉條紋強(qiáng)度將為玻璃片厚度b的函數(shù)。如果I0表示b=0時(shí)c處的光強(qiáng)度，求：c處光強(qiáng)度與玻璃片厚度b之間的函數(shù)關(guān)系。b滿足什么的條件時(shí)c處的光強(qiáng)最小。9 .在楊氏雙縫干涉裝置中，雙縫前有兩個(gè)線光源S和S,兩光源相距a。若S在屏上的一級(jí)暗條紋和S的零級(jí)明條紋重合，求a所滿足的條件。圖中r0和d給定且ar0,d。兩光源的波長均為。10 .雙縫實(shí)驗(yàn)中，采用波長為入的單色光為光源，今將一厚度為b,折射率為n的薄玻璃片

23、放在狹縫S2和觀察屏P之間一條光路上，顯然這時(shí)在屏幕上與狹縫Si、S2對(duì)稱的中心c處，觀察到的干涉條紋強(qiáng)度將為玻璃片厚度b的函數(shù)。如果I。表示b=0時(shí)c處的光強(qiáng)度，求：c處光強(qiáng)度與玻璃片厚度b之間的函數(shù)關(guān)系。b滿足什么的條件時(shí)c處的光強(qiáng)最小。11 .用波長為500nm的單色光垂直照射在有兩塊光學(xué)玻璃構(gòu)成的空氣劈尖上，在觀察反射光的干涉現(xiàn)象中，距劈尖棱邊1.56cm的A處是從棱邊算起的第四條暗條紋中心。（1）求空氣劈尖的劈尖角，（2）改用600nm的單色光，問A處是明條紋還是暗條紋，（3）在（2）中從棱邊算起到A處的范圍內(nèi)共有幾條明紋？幾條暗紋？12 .用邁克耳孫干涉儀觀察等傾干涉圓條紋，原來視

24、場中有12個(gè)亮環(huán)，移動(dòng)可動(dòng)鏡M1的過程中，視場中心陷入10個(gè)亮斑，最后在視場中只剩下5個(gè)亮環(huán)，求原來視場中心亮斑的級(jí)次？13 .用水銀藍(lán)光（納米）擴(kuò)展光源照明邁克耳孫干涉儀，在視場中獲得整20個(gè)干涉圓條紋.現(xiàn)在使M1遠(yuǎn)離M2,使d逐漸加大，由視場中心冒出500個(gè)條紋后，視場內(nèi)等傾圓條紋變?yōu)?0個(gè).試求此干涉裝置的視場角、開始時(shí)的間距可和最后的間距d2.14 .薄鋼片上有兩條緊靠的平行細(xì)縫，用波長入=5416?的平面光波正入射到薄鋼片上。屏幕距雙縫的距離為2.00m,測的中央明條紋兩側(cè)的第五級(jí)明條紋間的距離為L。（1） 求兩縫間的距離。（2） 從任一明條紋（記作0）向一邊數(shù)到第20條明條紋，共經(jīng)

25、過多大距離？（3） 如果使光斜入射到鋼片上，條紋間距將如何變化？15 .已知平面透射光柵狹縫的寬度b1.582103mm，若以波長的He-Ne激光632.8nm垂直入射在此光柵上，發(fā)現(xiàn)第四級(jí)缺級(jí)，會(huì)聚透鏡的焦距為，試求：（1）屏幕上第一級(jí)亮條紋與第二級(jí)亮條紋的距離；（2）屏幕上所呈現(xiàn)的全部亮條紋數(shù)。16 .寬度為10cm,每毫米具有100條均勻刻線的光柵，當(dāng)波長為500nm的準(zhǔn)直光垂直入射時(shí)，第四級(jí)衍射光剛好消失，求：每縫寬度；第二級(jí)衍射光亮度的角寬度；二級(jí)衍射光可分辨的譜線的最小差異17 .請(qǐng)按以下要求設(shè)計(jì)一塊光柵：使波長600nm的第二級(jí)譜線的衍射角小于30,并能分辨其0.02nm的波長差

26、；色散盡可能大；第三級(jí)譜線缺級(jí)。則該光柵的縫數(shù)、光柵常量、縫寬和總寬度分別是多少？用這塊光柵總共能看到600nm的幾條譜線？18 .試設(shè)計(jì)一塊光柵，當(dāng)用白光垂直照射時(shí)，可以在衍射角300方向上觀察到600納米的第二級(jí)主極大，卻觀察不到400納米的第三級(jí)主極大，并且該方向可以分辨波長為600納米和600.01納米的兩條譜線。試求光柵常數(shù)d與總縫數(shù)N,光柵白縫寬a和縫距b及光柵總寬度各是多少？19 .一塊15cm寬的光柵，每毫米內(nèi)有120個(gè)衍射單元，用550nm的平行光照射，第三級(jí)主極大缺級(jí)，求（1）光柵常數(shù)d;（2）單縫衍射第二極小值的角位置；（3）此光柵在第二級(jí)能分辨的最小波長差為多少？20

27、.用波長1=400nm和2=700nm的混合光垂直照射單縫，在衍射圖樣中1的第k1級(jí)明紋中心位置恰與2的第k2級(jí)暗紋中心位置重合。求k1和k2o21 .（1）在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，垂直入射的光有兩種波長，1=400nm,=760nm,已知單縫寬度ax10-2cm,透鏡焦距f=50cm.求兩種光第一級(jí)衍射明紋中心之間的距離.（2）若用光柵常數(shù)dX10-3cm的光柵替換單縫，其他條件和上一問相同，求兩種光第一級(jí)主極大之間的距離.22 .P1、P2是透振方向相互垂直的兩個(gè)偏振片，K為二分之一波晶片，K以光線為軸以3速度旋轉(zhuǎn)，求自然光經(jīng)各元件后的偏振態(tài)及光強(qiáng)度變化式23 .兩個(gè)偏振化方向正交的偏振

28、片之間插入第三偏振片，求：當(dāng)最后透過的光強(qiáng)為入射自然光強(qiáng)的八分之一時(shí)，插入偏振片的方位角；使最后透過的光強(qiáng)為零插入的偏振片如何放置？能否找到插入偏振片的合透方位，使最后透過光強(qiáng)為入射自然光強(qiáng)的二分之一？24 .尼可耳棱鏡的透振方向夾角為60,在兩尼科耳棱鏡之間加入一四分之一波片，波片的光軸方向與兩尼科耳棱鏡60夾角的平分線平行，強(qiáng)度為I。的單色自然光沿軸向通過這一系統(tǒng).（1）指出光透過入/4波片后的偏振態(tài)；（2）求透過第二個(gè)尼可耳棱鏡的光強(qiáng)度和偏振性質(zhì)（忽略反射和介質(zhì)的吸收）.25 .置于透鏡L焦點(diǎn)S處的點(diǎn)光源，發(fā)出一束單色右旋圓偏振光，光強(qiáng)為I0,如圖所示，其中K為入/4片,P1、P2為偏振

29、片。光軸與P1的透振方向成45o角，P1的透振方向與P2的透振方向成60o角，試分析光波經(jīng)各元件后的偏振狀態(tài)及光強(qiáng)度。26兩塊偏振片疊在一起，其偏振化方向成30由強(qiáng)度相同的自然光和線偏振光混合而成的光束垂直入射在偏振片上已知兩種成分的入射光透射后強(qiáng)度相等(1) 若不計(jì)偏振片對(duì)可透射分量的反射和吸收，求入射光中線偏振光的光矢量振動(dòng)方向與第一個(gè)偏振片偏振化方向之間的夾角；(2) 仍如上一問，求透射光與入射光的強(qiáng)度之比；(3) 若每個(gè)偏振片對(duì)透射光的吸收率為5%，再求透射光與入射光的強(qiáng)度之比27線偏振光垂直入射到一塊光軸平行于表面的方解石波片上,光的振動(dòng)面和波片的主截面成300角。求(1)投射出來的

30、尋常光和非常光的相對(duì)強(qiáng)度為多少？(2)用鈉光入射時(shí)如要產(chǎn)生900的相位差，波片的厚度應(yīng)為多少？(入=589.0nm,ne=1.486,n。=1.658)光學(xué)教程練習(xí)題參考答案三、作圖題4.用理想光具組的幾何做圖法畫出軸上P點(diǎn)的像1.3.2.5.6 .試用作圖法求惠更斯目鏡的焦距和焦點(diǎn)、主點(diǎn)的位置.焦平面2L。光、e光的傳播方向及偏振。7 .自然光入射方解石晶體表面，光軸在圖面內(nèi)，如圖中斜線所示。作出晶體中鈉光自然光自然光PQC四、計(jì)算題L2在L1之右，小物放在L1之左30.0cm,求它的像及像的性111111f1導(dǎo)出：s3020s=sl+d：=60-40=20cm111111s2s2f2s22

31、0401.解:s1=60cm放大的實(shí)像。3=,但=-4在L2之右40cm處，形成倒立、1.凸透鏡L1和凹透鏡L2的焦距分別為和,質(zhì)。s60c1-2s302.如圖所示，厚透鏡前后表面的曲率半徑分別為后表面鍍鋁膜，一個(gè)高度為的倒正、虛實(shí)和縮放？s2=40cm25厘米和40厘米,中心厚度是10厘米，折射率為1.5,5毫米的虛物置于距透鏡左表面右側(cè)100厘米處，求最后成像的位置、高度及像2.解:11.511ns1.5502510015050cm1ns1.5100第二次為反射成像r1ss第三次折射ns3ns最后得到倒立，等大的虛像4040404040cm40r111.53.解：第一次雙凸透鏡成像第二次凹

32、反射鏡成像一s211.510050251.550100100cms111212cm12210s25cm第二次雙凸透鏡成像（光從右至左）s352s32cm最后成像于透鏡左側(cè)2cm處。4.解:5.解:l3(dS1S2S1S2asink31257S3S3答:6.解：4500設(shè)：透鏡的折射率為n物點(diǎn)A經(jīng)r1折射成像在nI1A經(jīng)r2反射后，成像11l110B點(diǎn)再經(jīng)r1折射成像在5)5,代入折射公式，得:透鏡的折射率為。A處,150根據(jù)對(duì)稱性原理,s1.331-倒立的實(shí)像3nn將已知條件150mm代入公式下丁n120nnr于B點(diǎn)。故將l2l1dl1,代入反射面公式B點(diǎn)。根據(jù)光路的可逆性，將由式解得:1.3

33、3113R最終成像應(yīng)在右側(cè)3R處。B視為物，B點(diǎn)視為像，有11n1l2520n1.67.解:f7h1fh2f3求得:f180(mm)1Hf3(f)30180210(mm)lF30(mm)答：組合后的焦距是其光路圖如下所示：-180mm)基點(diǎn)位置如圖所示。8.解：設(shè)玻璃片的折射率為n,則1,2兩束光線到達(dá)2A=(n-1)b,其相位差為c點(diǎn)的光程差為n1b則c點(diǎn)光強(qiáng)為Ic4aA22n1bcos令b=0,10=4aA2o貝Un1bIc令I(lǐng)=0,得，,k12b0,1,2,此時(shí)，c點(diǎn)的光強(qiáng)最小，Ic=09.解：如圖示:點(diǎn)光源S發(fā)出的兩條相干光線在P點(diǎn)產(chǎn)生零級(jí)條紋。則兩條光線的光程差為SAAPSBBP0,

34、點(diǎn)光源S發(fā)出的兩條相干光線在P點(diǎn)產(chǎn)生一級(jí)暗條紋，則兩條光線的光程差為r2BPr1AP即r2r1一22由圖中幾何關(guān)系知2.d.222,dr0(ca)210(二22a)222212da即(2n)(212da2o所以210.解:設(shè)玻璃片的折射率為相位差：則c點(diǎn)光強(qiáng)為令b0,IccIc11.解:(2ri)22a)12da又riro2dn,2則1,2Ic10cos0,2,d、20(萬a)22ro2兩束光線到達(dá)c點(diǎn)的光程差：2411cos4I12n1b12n1(1)棱邊為第一暗紋第二e22n1b411cos為c處光強(qiáng)度32l4.8e4500nm22e4(3)共三明三暗0,1,2,此時(shí),e=01510ad7

35、50nm12.解：原來視場中心點(diǎn)的光程差：2h視場邊緣點(diǎn)的光程差:2hcosi可動(dòng)鏡Mi移動(dòng)后，視場中心點(diǎn)的光程差:c點(diǎn)的光強(qiáng)最小第四(j12)2h(j10)視場邊緣點(diǎn)的光程差：2hcosi(j105)(j15)解得：j=17,即原來視場中心亮斑的級(jí)次為17。13.解M1是圓形反射鏡，M2是圓形反射鏡M是視場角.當(dāng)M1和M2的起始間距為di時(shí)，對(duì)于視場中心和邊緣，分別有2的像，二者等效為空氣膜面.2dicosi2（k中20）.間距由di增加到d2的過程中，冒出500個(gè)條紋，則此時(shí)對(duì)中心和邊緣有2d2（k中500）,2d2cosi2(%50040).已知=435.8納米，解上面四方程，可得i21

36、6.260,%500,di0.109毫米，d20.218毫米.14.解：（i）相鄰明紋間距為yyjiyjr0dPn中央明條紋兩側(cè)的第五級(jí)明條紋間的距離為25-0-12mmd541.6nm2m此處k=5d250.910mm12mm（2）共經(jīng)過20個(gè)條紋間距，即經(jīng)過的距離L20r0202m541.6nm24mmd0.910mm（3）不變15.解：（1）設(shè)透射光柵中相鄰兩縫間不透明部分的寬度均等于a,當(dāng)d=4b時(shí)，級(jí)數(shù)為土4,8,12,的譜線都消失，即缺級(jí)，故光柵常數(shù)d為：d4b6.328103mm由光柵方程可知第一級(jí)亮條紋與第二級(jí)亮條紋距中央亮條紋的角距離（即衍射角）分別為：2sin1,sin2d

37、d若會(huì)聚透鏡的焦距為f,則第一級(jí)亮條紋與第二級(jí)亮條紋距中央亮條紋的線距離分別為：X1ftg1,X2ftg2當(dāng)e很小時(shí)，則，X1f,X2f-dd在屏幕上第一級(jí)與第二級(jí)亮條紋的間距近似為f26328107F-31500d6.32810x150mm(2)由光柵方程dsinj可得代入sin1可得d6.328103_j7106.328102X(9-2)+1=15考慮到缺級(jí)j=4,8,則屏幕上顯現(xiàn)的全部亮條紋數(shù)為16.解：(1)d1mm10因?yàn)?00dsin2mm(2)N100dsinasin1001042得出:d2.54310mm17.解:dsin2Ndcos2jN，p(I)-jN10jN5rad500

38、10帚90.251010mdsinsin(4)18.解已知在3bNdjm150002.42.4103600100660020.021500026001062.40.81031039=30的方向上觀察到波長為（條）；sin30103.、(mm)；36(mm);總共能看到5條譜線。600納米的第二級(jí)干涉主極大，由光柵方程有:dsin2600106sin3002.4103mm在300衍射方向上看不到應(yīng)該出現(xiàn)的400納米的第三級(jí)干涉主極大，故光柵第三級(jí)缺級(jí)，即d/a可以等于1.5或3.取d/a=1.5,則a1.6103mm,這種情況，光柵的第一衍射極小衍射角1sin1-220a第一衍射極小衍射角小于，

39、這本600納米的第二級(jí)干涉主極大落在中央衍射極大外側(cè)第一衍射次極大內(nèi)，使得它能量太小.因此此種選擇不可取.X10-3毫米，.1一_01sin-48.6a使得所測量的600納米的第二級(jí)干涉主極大落在中央衍射極大內(nèi)，具有較大的光強(qiáng)。故a0.8103mmbda1.6103mm在600納米第二級(jí)干涉主極大衍射方向上，可以分辨1nm的兩條譜線，因此要求光柵在第二級(jí)干涉主極大的分辨本領(lǐng)為又因R二仍，故光柵的總刻痕數(shù)為光柵的寬度為19.解：(1)d%8.333120106m20.即:(2)b第二值解:k13,k21sinsinjN2k12k21,2jbsinsinasinasin4k122田二_j_二=6x

40、io&兒OOlxlO-6v=x10：=3x10i2N二瓶二3x104x24x10.=72(毫米).3得：b1X10-6mb2X10-6msin一一一92550102.771062550105.55106550109jN(2k12180002k2221.解(1)由單縫衍射明紋公式可知asin由于所以asintgsinX1X23f23f2則兩個(gè)第一級(jí)明紋之間距為sin10.39723.391_sin10.19311.120.01527nm-2k212k2x1/ftg，tg,sinx2/ftg2X2X10f2/a=0.27cmI1oI2I1cos2.211cos90(2)由光柵衍射主極大的公式dsi

41、n1k111dsin2k212且有sintgx/f所以xx2x1f/d1.8cm1I212I210sin2t223.1I0sin228450或90故不可能。II22I-10coscos解:221 1I0令8貝ua)令I(lǐng)=0貝Ub)若I=10/2則sin20=224.解(1)兩尼可耳棱鏡N1、N2的透振方向和波片光軸的相對(duì)方位表示在計(jì)算題6.5解圖中.自然光經(jīng)過尼可耳棱鏡，成為線偏振光，強(qiáng)度為Io/2.線偏振光的振動(dòng)方向與光軸夾角為300,進(jìn)入晶體后分解為光和e光，由于/4波片C使。光和e光產(chǎn)生/2的相位差，所以過C后成為橢圓偏振光.(2)尼可耳棱鏡N2前是橢圓偏振光，它是由振幅分別為Ae和Ao

42、、相位差為/2的兩線偏振光合成，由圖可得AoAsin30,AeAcos300.Ao和Ae在N2的透振方向上投影，產(chǎn)生干涉.兩相干線偏振光的振幅分別為Ao2Asin300cos600,Ae2Acos300cos300.).過N2后的相干光強(qiáng)為由于投影引起的附加相位差，故兩相干光的相位差為(IA22A225A28Ae22Ao2Ae2cos(/2)人2Ai16002202(Asin300cos600)2(Acos2300)2出射光為線偏振光.25.45o角，因此，通過波片解：圓偏振光通過入/4片后，形成平面偏振光（線偏振光）偏振方向與光軸方向成的光全部通過P1偏振片（或全部被阻擋）。4。對(duì)P2偏振片

43、來說22ccI10cos10cos60結(jié)論：無光通過或Io26.解設(shè)I為自然光強(qiáng)（入射光強(qiáng)為2Io）；為入射光中線偏振光的光矢量振動(dòng)方向與第一個(gè)偏振片偏振化方向間的夾角.(1)據(jù)題意Icos2302cos2=45=Icos2-cos230=1/212。（2）總的透射光強(qiáng)為2X-Icos2302I、.1c所以透射光與入射光的強(qiáng)度之比為-cos2300=3/82（3）此時(shí)透射光強(qiáng)為(Icos230)(1所以透射光與入射光的強(qiáng)度之比為-5%)21(cos230)(1-5%)2=0.33827.解：(1)P320I0/I2tg301/3(2)5891094(n。ne)4(1.6581.486)8.56

44、107(m)光現(xiàn)象單元測試題一、選擇題（每小題2分，共20分。每小題的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的，將正確答案的字母代號(hào)填在下面的方框內(nèi)）題號(hào)12345678910答案1 .如圖1所示的四種情景中，應(yīng)用光的反射的是（）圖12 .下列實(shí)例能用光的直線傳播來解釋的現(xiàn)象是（）A.用凸透鏡取火B(yǎng).影子的形成C.鏡中花水中月D.海市蜃樓3 .把凸透鏡正對(duì)著太陽光，可在距凸透鏡15cm處得到一個(gè)最小、最亮的光斑。若將某一物體放在此透鏡前20cm處，可得到一個(gè)（）A.倒立放大的實(shí)像B.倒立縮小的實(shí)像C.正立放大的實(shí)像D.正立放大的虛像4 .在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)凸透鏡、光屏和燭焰的位置

45、如圖2所示時(shí)，光屏上能成一清晰的像。則（）A（0-_*-e2FFF1F圖2A.所成的像是正立縮小的實(shí)像B.所成的像是倒立縮小的實(shí)像C.把蠟燭向左移動(dòng)，調(diào)整光屏的位置，得到的像變小D.把蠟燭向右移動(dòng)少許，調(diào)整光屏的位置，得到的像變小5 .一支蠟燭位于凸透鏡前，調(diào)節(jié)好透鏡和光屏位置后，在光屏上呈現(xiàn)縮小、倒立的像；若保持凸透鏡位置不動(dòng)，將蠟燭和光屏的位置對(duì)調(diào)一下，則在光屏上（）A.無法成像B.呈現(xiàn)放大、正立的像C.呈現(xiàn)放大、倒立的像D.呈現(xiàn)縮小、倒立的像6 .為北京2008年奧運(yùn)會(huì)而建造的國家游泳中心“水立方”的透明薄膜“外衣”上點(diǎn)綴了無數(shù)白色的亮點(diǎn)，它們被稱為鍍點(diǎn)。北京奧運(yùn)會(huì)舉辦時(shí)正值盛夏，鍍點(diǎn)能

46、改變光線的方向，將光線擋在場館之外。鍍點(diǎn)對(duì)外界陽光的主要作用是（）A.反射太陽光線，遵循光的反射定律B.反射太陽光線，不遵循光的反射定律C.折射太陽光線，遵循光的折射定律D.折射太陽光線，不遵循光的折射定律7 .在2008年北京奧運(yùn)會(huì)安保工作中將采用人臉識(shí)別系統(tǒng)（如圖3）,識(shí)別系統(tǒng)的攝像機(jī)可以自動(dòng)將鏡頭前1m處的人臉拍攝成數(shù)碼相片，通過信號(hào)線傳遞給計(jì)算機(jī)識(shí)別。攝像機(jī)的鏡頭（）圖3A.相當(dāng)于凸透鏡，焦距可為0.5m8 .相當(dāng)于凸透鏡，焦距可為0.1mC.相當(dāng)于凹透鏡，焦距可為0.5mD.相當(dāng)于凹透鏡，焦距可為0.1m8.下列關(guān)于光現(xiàn)象的說法中，正確的是（）A.在河邊看到的水中的白云、小魚都是虛象

47、B.光與鏡面成30角射在平面鏡上，則其反射角也是30C.“海市蜃樓”是由于光的反射而形成的D.太陽光不能被分解為其它色光9 .成語“白紙黑字”喻指證據(jù)確鑿，不容抵賴。從物理學(xué)角度看（）A.白紙和黑字分別發(fā)出不同顏色的光進(jìn)入人的眼睛B.白紙和黑字分別反射出白光和黑光進(jìn)入人的眼睛C.白紙反射出白光進(jìn)入人的眼睛，而黑字不反光D.黑字比白紙反射光的本領(lǐng)強(qiáng)10 .如圖4所示，當(dāng)用眼睛去觀察鏡子時(shí)，光束似乎是從M處發(fā)散開來的，則透鏡的焦距是（）圖4A. 0.1mB. 0.2mC. 0.3mD. 0.5m二、填空題（每空1分，共8分）11 .排縱隊(duì)時(shí)，如果看到自己前面的一位同學(xué)擋住了前面所有的人，對(duì)就排直了

48、，這可以用來解釋。12 .一束激光射到平面鏡上，當(dāng)入射角是35度時(shí)。反射角是度。13 .陽光下微風(fēng)輕拂湖面，湖面上波光粼粼，這時(shí)產(chǎn)生的是光的現(xiàn)象；透過厚薄不均勻的玻璃看室外的電線，可能會(huì)看到電線粗細(xì)不均勻且彎彎曲曲，這時(shí)產(chǎn)生的是光的現(xiàn)象。14 .太陽光通過三棱鏡后，被分解成各種顏色的光，在白屏上形成一條彩色的光帶，顏色依次是紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫，這就是現(xiàn)象；彩色電視畫面的顏色是由三種色光合成的。15 .紅玫瑰只紅光，因此它是紅色的；透過藍(lán)玻璃板看白紙是色的。三、實(shí)驗(yàn)探究題（16題2分；17題、18題各7分；共16分）16 .用A、B、C三塊凸透鏡在光具座上分別做蠟燭成像實(shí)驗(yàn)，各透鏡跟燭焰距離都是30cm,得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如右表，根據(jù)此實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將A、B、C三塊凸透鏡的焦距，按由大到小的順序排列，其順序是。17 .小明用平面鏡和兩個(gè)完全相同的墨水瓶A、B研究“平面鏡成像的特點(diǎn)”。實(shí)驗(yàn)時(shí)，他將平面鏡豎立在桌面上，把A放置在鏡前的邊緣處，如圖5所示，調(diào)整觀察角度，可在鏡中看到它的部分像。再將B放到鏡后并來回移動(dòng)，直至其未被平面鏡遮擋部分與A在鏡中的不完整像拼接成一個(gè)完全吻合的“瓶”。那么墨水瓶B所在的位置即為的