2025年大學(xué)物理光學(xué)理論綜合應(yīng)用試卷考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題3分，共15分。請將正確選項的字母填在括號內(nèi)）1.在楊氏雙縫干涉實驗中，若使屏幕上的干涉條紋間距變大，可以采取的方法是（）。A.減小雙縫間距B.使用波長較短的光C.增大雙縫到屏幕的距離D.減小雙縫到屏幕的距離2.一束光強為I?的線偏振光通過偏振片P?，然后通過偏振片P?，P?和P?的偏振化方向夾角為θ。若不考慮偏振片的吸收，則通過P?的光強I為（）。A.I?cos2θB.I?sin2θC.I?cos2(θ/2)D.I?/cos2θ3.在單縫夫瑯禾費衍射實驗中，若將單縫寬度a縮小一半，其他條件不變，則中央明紋的寬度將（）。A.變?yōu)樵瓉淼囊话隑.變?yōu)樵瓉淼膬杀禖.不變D.變?yōu)樵瓉淼乃谋?.下面哪種現(xiàn)象是光的衍射現(xiàn)象？（）A.光的反射B.光的折射C.光通過狹縫后出現(xiàn)明暗相間的條紋D.光的色散5.一束自然光以布儒斯特角入射到玻璃表面，則反射光和折射光（）。A.都是線偏振光B.都是自然光C.反射光是線偏振光，折射光是自然光D.折射光是線偏振光，反射光是自然光二、填空題（每小題4分，共20分。請將答案填在橫線上）6.在真空中，波長為λ的單色光，其頻率ν=。7.產(chǎn)生光的干涉的條件是相干光源必須滿足和兩個條件。8.光的衍射現(xiàn)象是光具有的表現(xiàn)。9.一束線偏振光垂直入射到理想偏振片上，其偏振化方向與光的偏振方向夾角為30°，則透射光強與入射光強之比為。10.在邁克爾遜干涉儀實驗中，若動鏡M移動距離Δd，觀察到干涉條紋移動了N條，則入射光的波長λ=。三、計算題（每題10分，共30分）11.在楊氏雙縫干涉實驗中，雙縫間距d=0.5mm，雙縫到屏幕距離D=1m，使用波長λ=600nm的單色光照射，求：（1）屏幕上干涉條紋的間距；（2）若用厚度為ε=1.0×10??m、折射率n=1.58的透明薄膜貼住其中一個狹縫，此時屏幕上中央明紋的位置移動了多少？12.一束波長λ=500nm的單色光垂直入射到寬度a=0.1mm的單縫上，縫后透鏡的焦距f=1m。求：（1）中央明紋的寬度；（2）第一級明紋的位置。13.一束自然光以60°的入射角射到玻璃水面（玻璃折射率n=1.5），求：（1）反射光的偏振狀態(tài)；（2）折射角為多少？四、論述題（15分）14.試述獲得線偏振光的三種方法，并簡要說明其原理。試卷答案一、選擇題1.C2.A3.B4.C5.C二、填空題6.c/λ7.相同的頻率；相同的初相位（或相位差恒定）8.波粒二象性9.1/410.2Δd/Ν三、計算題11.解：(1)干涉條紋間距Δy=Dλ/d=1m*600nm/0.5mm=1.2mm(2)貼膜后，兩束光的光程差變化為2ε。為恢復(fù)中央明紋，光程差需變化Δδ=±λ。設(shè)動鏡需移動距離Δd'，則2Δd'=±λ，Δd'=±λ/2。中央明紋移動距離|Δd'|=λ/(2d)=600nm/(2*0.5mm)=0.6mm中央明紋向上（動鏡向上移動）或向下（動鏡向下移動）移動0.6mm。12.解：(1)中央明紋寬度Δy?=2fλ/a=2*1m*500nm/0.1mm=10mm(2)第k級明紋滿足(k+1/2)πa/f=λ，k=1，第一級明紋即k=1。x?=(1+1/2)*fλ/a=3/2*fλ/a=3/2*1m*500nm/0.1mm=7.5mm第一級明紋位于中央明紋一側(cè)，距離中央明紋7.5mm處。13.解：(1)根據(jù)布儒斯特定律，tanθ?=n?/n?=n/1=1.5。入射角θ?=60°，tan60°=1.732，不滿足布儒斯特角條件。反射光為部分偏振光。(2)根據(jù)折射定律n?sinθ?=n?sinθ?，sinθ?=n?sinθ?/n?=sin60°/1.5=(√3/2)/1.5=√3/3。θ?=arcsin(√3/3)≈35.26°四、論述題14.答：獲得線偏振光的方法有：(1)反射起偏：自然光在兩種介質(zhì)的分界面處發(fā)生反射和折射時，反射光和折射光一般都是部分偏振光。當(dāng)入射角等于布儒斯特角時，反射光成為完全線偏振光，其偏振方向垂直于入射面。原理：布儒斯特定律，此時tanθ?=n?/n?，反射光與折射光相互垂直。(2)透射起偏（利用偏振片）：讓自然光通過偏振片P?，由于光的吸收作用（或選擇吸收），只有沿偏振片偏振化方向振動的光能通過，出射光即為線偏振光。原理：光的選擇吸收效應(yīng)。偏振片P?稱為起偏器。(3)雙折射起偏：自然光通過各