2025年大學(xué)物理光學(xué)在線自測(cè)試卷考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題3分，共30分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在括號(hào)內(nèi)）1.在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用白光照射，下列說(shuō)法正確的是（）。A.中央明紋是白色的B.除中央明紋外，其他各級(jí)明紋都是彩色的，且離中央越遠(yuǎn)，顏色越深C.各級(jí)明紋的位置不變，只是亮度不同D.若用紅色濾光片和藍(lán)色濾光片分別覆蓋雙縫，屏上出現(xiàn)兩個(gè)干涉圖樣，但兩者中央明紋重合2.一折射率為n的薄膜放在折射率為n?的介質(zhì)中，n?<n<n?。要使從薄膜上下表面反射的光發(fā)生相長(zhǎng)干涉（可見(jiàn)度為最大），則薄膜厚度d滿足（）。A.2nd=(m+1/2)λ?/n，m為整數(shù)B.2nd=mλ?/n，m為整數(shù)C.2nd=(m+1/4)λ?/n，m為整數(shù)D.2nd=mλ?/2n，m為整數(shù)3.在夫瑯禾費(fèi)單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是（）。A.縫寬越窄，中央明紋越寬B.入射光波長(zhǎng)越長(zhǎng)，中央明紋越寬C.入射光波長(zhǎng)越短，中央明紋越窄D.中央明紋的寬度與縫寬、波長(zhǎng)無(wú)關(guān)4.下列哪種光一定是完全偏振光？（）A.通過(guò)偏振片后的自然光B.自然光和偏振光混合后的光C.光源直接發(fā)出的光D.通過(guò)兩個(gè)偏振化方向正交的偏振片后的光5.根據(jù)惠更斯-菲涅耳原理，衍射的本質(zhì)是（）。A.光的直線傳播B.光的反射和折射C.光的疊加D.光的波動(dòng)性6.一束光通過(guò)偏振片A后變成線偏振光，再通過(guò)偏振片B。若A和B的偏振化方向垂直，則透射光強(qiáng)度為（）。A.零B.入射光強(qiáng)度的1/4C.入射光強(qiáng)度的1/2D.入射光強(qiáng)度7.在光柵衍射實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)入射光波長(zhǎng)λ增加時(shí)，同級(jí)主極大的位置（）。A.向光柵平面法線方向移動(dòng)B.向遠(yuǎn)離光柵平面法線方向移動(dòng)C.不變D.可能向法線方向移動(dòng)，也可能向遠(yuǎn)離法線方向移動(dòng)，取決于光柵常數(shù)8.一束自然光以布儒斯特角入射到折射率為n的介質(zhì)表面，則反射光和折射光（）。A.都是自然光B.反射光是線偏振光，折射光是自然光C.折射光是線偏振光，反射光是自然光D.都是線偏振光9.光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是（）。A.橫波B.縱波C.橫波或縱波D.沒(méi)有波動(dòng)性10.在雙折射現(xiàn)象中，尋常光（o光）和非常光（e光）的主要區(qū)別在于（）。A.傳播速度B.頻率C.波長(zhǎng)D.偏振狀態(tài)二、填空題（每小題4分，共20分。請(qǐng)將答案填在橫線上）1.在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，屏幕到雙縫的距離為D（D>>d），雙縫間距為d，入射光波長(zhǎng)為λ，第m級(jí)明紋到中央明紋的距離為______。2.薄膜干涉中，產(chǎn)生相消干涉的條件是兩束反射光的光程差等于______。3.在夫瑯禾費(fèi)單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，用波長(zhǎng)為λ的光照射縫寬為a的狹縫，中央明紋的角寬度為______。4.馬呂斯定律描述了通過(guò)偏振片后的光強(qiáng)與入射光強(qiáng)以及偏振片偏振化方向之間的角度關(guān)系，其公式為I=I?cos2θ，其中θ是______。5.光的偏振現(xiàn)象是______現(xiàn)象，它證明了光是一種______。三、計(jì)算題（每小題10分，共30分）1.在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用鈉光燈（λ?=589.3nm）照射雙縫，雙縫間距d=0.5mm，屏幕到雙縫的距離D=1m。求：（1）中央明紋兩側(cè)第五級(jí)明紋之間的距離；（2）若用一厚度為e=0.01μm、折射率為n=1.5的透明薄膜蓋住其中一個(gè)縫，中央明紋將移動(dòng)多遠(yuǎn)？2.一束波長(zhǎng)為λ的單色光垂直入射到縫寬為a=0.1mm的夫瑯禾費(fèi)單縫衍射裝置上。若屏幕上某點(diǎn)P到中央明紋中心的距離為y=1.0mm，且該點(diǎn)P處為第三級(jí)暗紋。求：（1）該單色光的波長(zhǎng)λ；（2）中央明紋的寬度。3.一束自然光以入射角i=60°入射到折射率為n=1.5的玻璃表面。求：（1）反射光的偏振狀態(tài)；（2）折射角；（3）此時(shí)的布儒斯特角是多少度？四、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共10分）1.簡(jiǎn)述什么是光的相干條件？在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，如何實(shí)現(xiàn)光的相干？2.解釋什么是全息照相，并簡(jiǎn)述其與普通照相的主要區(qū)別。試卷答案一、選擇題1.A2.A3.B4.D5.C6.B7.B8.B9.A10.A二、填空題1.mλD/d2.(m+1/2)λ3.2λ/a4.入射光線與偏振片偏振化方向之間的夾角5.偏振，橫波三、計(jì)算題1.(1)Δx=2*5*λD/d=2*5*589.3nm*1m/(0.5mm)=2*5*589.3*10??m/(0.5*10?3m)=5.893*10?3m=5.893mm(2)Δx'=Δx/(1+e/n)=5.893mm/(1+0.01μm/(1.5*0.01μm))=5.893mm/(1+1/1.5)=5.893mm/(1+2/3)=5.893mm/(5/3)=3.5355mm≈3.54mm(向未蓋薄膜的縫方向移動(dòng))2.(1)第m級(jí)暗紋位置y_m=mλD/a，第三級(jí)暗紋m=3，所以λ=y_m*a/D=3.0mm*0.1mm/1m=3.0*10?3m*0.1*10?3m/1m=3.0*10??m=300nm(2)中央明紋寬度Δy=2y_1=2*λD/a=2*300nm*1m/(0.1mm)=2*300*10??m/(0.1*10?3m)=6.0*10?3m=6.0mm3.(1)反射光為線偏振光，偏振方向垂直于人射面。(2)根據(jù)折射定律n?sini=n?sinr，sinr=n?sini/n?=1*sin60°/1.5=√3/3≈0.5774，所以r=arcsin(√3/3)≈35.26°(3)布儒斯特角i_B滿足tani_B=n?/n?，i_B=arctan(n?/n?)=arctan(1.5/1)=arctan(1.5)≈56.31°四、簡(jiǎn)答題1.光的相干條件是：頻率相同、振動(dòng)方向相同、相位差恒定。在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，來(lái)自同一光源的光通過(guò)雙縫后分成兩束，這兩束光滿足頻率相同、振