光學(xué)物理測(cè)試題及答案分析一、選擇題（每題3分，共15題）1.光的干涉現(xiàn)象是由于光的什么性質(zhì)產(chǎn)生的？A.直進(jìn)性B.電磁波特性C.衍射D.偏振2.在楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，若將雙縫間距增大，干涉條紋的間距將如何變化？A.增大B.減小C.不變D.無法確定3.光的衍射現(xiàn)象說明光具有什么性質(zhì)？A.直進(jìn)性B.波動(dòng)性C.粒子性D.吸收性4.某種透明介質(zhì)的折射率為1.5，光在該介質(zhì)中的傳播速度是多少？A.3×10?m/sB.2×10?m/sC.1.5×10?m/sD.0.67×10?m/s5.光的全反射現(xiàn)象發(fā)生的條件是？A.光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)B.光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)C.入射角大于臨界角D.入射角小于臨界角6.某種棱鏡的頂角為60°，折射率為1.5，光線以60°的入射角射入棱鏡，出射光線與入射光線的夾角是多少？A.30°B.60°C.90°D.120°7.光的偏振現(xiàn)象說明光是什么波？A.橫波B.縱波C.混合波D.靜態(tài)波8.某種透鏡的焦距為10cm，物體距離透鏡20cm，像距離透鏡多少厘米？A.10cmB.20cmC.40cmD.5cm9.光的色散現(xiàn)象是由于什么原因造成的？A.光的干涉B.光的衍射C.折射率不同D.光的偏振10.某種光纖的數(shù)值孔徑為0.2，其最小入射角是多少？A.30°B.45°C.60°D.90°11.光的量子理論中，光子的能量由什么決定？A.頻率B.波長(zhǎng)C.速度D.折射率12.某種材料的吸收系數(shù)為0.1cm?1，光在該材料中傳播10cm后，透射率是多少？A.90%B.80%C.70%D.60%13.光的散射現(xiàn)象中，瑞利散射和米氏散射的區(qū)別是什么？A.散射強(qiáng)度B.散射角度C.散射粒子大小D.散射波長(zhǎng)14.光的相干條件包括什么？A.頻率相同B.振動(dòng)方向相同C.相位差恒定D.以上都是15.光的傅里葉變換在光學(xué)中有什么應(yīng)用？A.圖像處理B.波前分析C.光譜分析D.以上都是二、填空題（每空2分，共10題）1.光的干涉條紋間距與______成反比。2.光的衍射現(xiàn)象中，衍射角越大，衍射條紋______。3.光的全反射現(xiàn)象發(fā)生的條件是光從______介質(zhì)射向______介質(zhì)，且入射角______臨界角。4.某種棱鏡的頂角為30°，折射率為1.4，光線以45°的入射角射入棱鏡，出射光線與入射光線的夾角為______。5.光的偏振現(xiàn)象說明光是______波。6.某種透鏡的焦距為15cm，物體距離透鏡25cm，像距離透鏡______厘米。7.光的色散現(xiàn)象是由于不同色光的______不同造成的。8.某種光纖的數(shù)值孔徑為0.15，其最小入射角為______。9.光的量子理論中，光子的能量由______決定。10.光的散射現(xiàn)象中，瑞利散射適用于______的散射粒子。三、判斷題（每題2分，共10題）1.光的干涉現(xiàn)象只能在相干光源下發(fā)生。（）2.光的衍射現(xiàn)象只能在障礙物尺寸與光波波長(zhǎng)相當(dāng)?shù)那闆r下發(fā)生。（）3.光的全反射現(xiàn)象只能發(fā)生在光密介質(zhì)中。（）4.某種棱鏡的頂角越大，色散效果越明顯。（）5.光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波。（）6.某種透鏡的焦距越小，其放大倍數(shù)越大。（）7.光的色散現(xiàn)象是由于不同色光的波長(zhǎng)不同造成的。（）8.某種光纖的數(shù)值孔徑越大，其傳輸損耗越小。（）9.光的量子理論中，光子的能量由其頻率決定。（）10.光的散射現(xiàn)象中，米氏散射適用于尺寸與光波波長(zhǎng)相當(dāng)?shù)纳⑸淞Ｗ?。（）四、?jiǎn)答題（每題5分，共5題）1.簡(jiǎn)述楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)的原理和現(xiàn)象。2.簡(jiǎn)述光的衍射現(xiàn)象及其應(yīng)用。3.簡(jiǎn)述光的全反射現(xiàn)象及其應(yīng)用。4.簡(jiǎn)述光的偏振現(xiàn)象及其應(yīng)用。5.簡(jiǎn)述光的色散現(xiàn)象及其應(yīng)用。五、計(jì)算題（每題10分，共5題）1.在楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，雙縫間距為0.1mm，屏幕距離雙縫為1m，光源波長(zhǎng)為500nm，求干涉條紋的間距。2.光線以60°的入射角從空氣射入折射率為1.5的玻璃，求折射角。3.某種棱鏡的頂角為45°，折射率為1.6，光線以30°的入射角射入棱鏡，求出射光線與入射光線的夾角。4.某種透鏡的焦距為20cm，物體距離透鏡30cm，求像距離透鏡的距離及放大率。5.某種光纖的數(shù)值孔徑為0.2，光在該光纖中的傳播速度是多少？如果光在空氣中的傳播速度為3×10?m/s。答案及解析一、選擇題答案1.B2.B3.B4.B5.A6.D7.A8.A9.C10.B11.A12.B13.C14.D15.D二、填空題答案1.光源到屏幕的距離2.越明顯3.光密，光疏，大于4.75°5.橫6.11.257.折射率8.54.46°9.頻率10.尺寸遠(yuǎn)小于光波波長(zhǎng)三、判斷題答案1.√2.√3.√4.√5.√6.√7.√8.×9.√10.√四、簡(jiǎn)答題答案1.楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)是通過兩個(gè)狹縫使光源發(fā)出的光波發(fā)生干涉，在屏幕上形成明暗相間的條紋。實(shí)驗(yàn)原理是光的波動(dòng)性，現(xiàn)象是干涉條紋。2.光的衍射是光繞過障礙物或通過小孔后偏離直線傳播的現(xiàn)象。衍射現(xiàn)象說明光具有波動(dòng)性，應(yīng)用包括光學(xué)儀器的設(shè)計(jì)、衍射光柵等。3.光的全反射是光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，且入射角大于臨界角時(shí)，全部反射回光密介質(zhì)的現(xiàn)象。應(yīng)用包括光纖通信、全反射棱鏡等。4.光的偏振是光波的振動(dòng)方向限定在某一平面內(nèi)的現(xiàn)象，說明光是橫波。應(yīng)用包括偏振眼鏡、液晶顯示器等。5.光的色散是不同色光在介質(zhì)中的折射率不同，導(dǎo)致白光分解為單色光的現(xiàn)象。應(yīng)用包括光譜分析、棱鏡光譜儀等。五、計(jì)算題答案1.干涉條紋間距公式：Δx=λL/dΔx=500nm×1m/0.1mm=5mm2.折射定律：n?sinθ?=n?sinθ?1×sin60°=1.5×sinθ?sinθ?=sin60°/1.5=0.5774θ?=35.26°3.棱鏡折射公式：n?sinθ?=n?sinθ?1×sin30°=1.6×sinθ?sinθ?=sin30°/1.6=0.3125θ?=18.21°出射光線與入射光線的夾角=30°+18.21°=48.21°4.透鏡成像公式：1/f=1/u+1/v1/20=1/30+1/v1/v=1/20-1/30=1