2025年事業(yè)單位教師招聘考試物理學(xué)科專業(yè)知識(shí)試卷（波動(dòng)光學(xué)）考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題3分，共30分。在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)是符合題目要求的，請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。）1.在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是（）。A.入射光波長越長，相鄰亮紋間距越小B.屏離雙縫距離越遠(yuǎn)，相鄰亮紋間距越大C.增大雙縫間距，相鄰亮紋間距增大D.使用紅光代替藍(lán)光，相鄰亮紋間距增大2.用單色光垂直照射一個(gè)厚度均勻的透明薄膜，觀察到反射光干涉形成明條紋，則下列說法正確的是（）。A.薄膜兩表面反射光一定存在半波損失B.薄膜兩表面反射光一定不存在半波損失C.當(dāng)薄膜厚度增大時(shí)，所有干涉條紋都向遠(yuǎn)離中心的方向移動(dòng)D.當(dāng)薄膜厚度增大時(shí)，中心點(diǎn)可能是亮紋也可能是暗紋，取決于薄膜折射率和入射光波長3.在邁克爾遜干涉儀實(shí)驗(yàn)中，若反射鏡M2移動(dòng)距離Δd，觀察到干涉條紋移動(dòng)了N條，則入射光波長λ為（）。A.Δd/NB.2Δd/NC.NΔdD.N/Δd4.單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是（）。A.縫寬越窄，衍射現(xiàn)象越明顯，中央亮紋寬度越寬B.入射光波長越長，衍射現(xiàn)象越明顯，中央亮紋寬度越窄C.透鏡焦距越長，衍射現(xiàn)象越明顯，中央亮紋寬度越窄D.衍射只能使光束發(fā)散，無法使光束聚焦5.光柵衍射中，當(dāng)入射光波長λ增大時(shí)，同級(jí)主極大的衍射角θ（）。A.必定增大B.必定減小C.不變D.可能增大也可能減小，取決于光柵常數(shù)6.下列關(guān)于自然光通過偏振片后的說法正確的是（）。A.透射光的光強(qiáng)一定等于入射光的光強(qiáng)B.透射光的光強(qiáng)一定小于入射光的光強(qiáng)C.透射光是線偏振光D.透射光的偏振方向一定與偏振片的偏振化方向平行7.光從空氣入射到玻璃界面時(shí)，反射光和折射光可能同時(shí)發(fā)生偏振的現(xiàn)象稱為（）。A.雙折射B.色散C.布儒斯特定律D.馬呂斯定律8.一束線偏振光垂直入射到偏振片上，其偏振方向與偏振片的偏振化方向夾角為θ。若入射光強(qiáng)為I?，則透射光強(qiáng)為（）。A.I?B.I?cos2θC.I?sin2θD.I?tan2θ9.一束圓偏振光通過一個(gè)1/4波片后，出射光可能是（）。A.自然光B.線偏振光C.橢偏振光D.無法確定10.在觀察光的衍射現(xiàn)象時(shí)，下列哪個(gè)因素對(duì)提高分辨率最有利？（）A.減小光波長B.增大觀察屏到衍射孔的距離C.增大衍射孔的尺寸D.使用顯微鏡觀察二、填空題（每小題4分，共20分。請(qǐng)將答案填在題中的橫線上。）11.在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用白光入射，屏上觀察到彩色條紋，中央是______色條紋，兩側(cè)對(duì)稱分布著由內(nèi)向外依次為紫、______、橙等顏色的條紋。12.薄膜干涉中，產(chǎn)生等厚干涉時(shí)，薄膜必須滿足______條件；產(chǎn)生等傾干涉時(shí)，薄膜厚度必須______（填“均勻”或“不均勻”）。13.單縫夫瑯禾費(fèi)衍射中，當(dāng)單縫寬度a變?yōu)?倍時(shí)，中央明紋的半角寬度將變?yōu)樵瓉淼腳_____倍。14.光從折射率為n?的介質(zhì)射向折射率為n?的介質(zhì)，當(dāng)入射角i滿足______時(shí)，反射光完全偏振。15.使線偏振光通過偏振片后，透射光強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼囊话?，則入射光偏振方向與偏振片的偏振化方向之間的夾角為______度。三、計(jì)算題（每小題10分，共30分。請(qǐng)寫出必要的文字說明、方程式和計(jì)算步驟。）16.在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，雙縫間距d=0.5mm，縫到屏距離D=1m，使用波長λ=550nm的單色光垂直入射。求：（1）屏上相鄰亮紋的間距；（2）屏上第3級(jí)亮紋的位置（離中央亮紋的距離）。17.一束波長為λ=600nm的單色光，垂直入射到折射率為n=1.5的平行薄膜上，薄膜厚度為d=0.4μm。求：（1）兩表面反射光的光程差；（2）若薄膜厚度增大，中心點(diǎn)處是亮紋還是暗紋？為什么？18.一束自然光以入射角i=30°入射到空氣與玻璃（折射率n=1.5）的界面，求：（1）反射光的偏振狀態(tài)；（2）折射角為多少度？（3）若要使反射光完全偏振，入射角應(yīng)為多少度？四、簡(jiǎn)答題（每小題10分，共20分。請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問題。）19.簡(jiǎn)述菲涅耳半波帶法如何解釋單縫夫瑯禾費(fèi)衍射的暗紋條件。20.簡(jiǎn)述線偏振光通過1/4波片后，偏振狀態(tài)會(huì)發(fā)生怎樣的變化？并說明1/4波片的作用。試卷答案一、選擇題1.D2.D3.B4.A5.A6.B7.C8.B9.B10.A二、填空題11.白，綠12.相干，均勻13.1/214.tan?1(n?/n?)或arcsin(n?/n?)15.45三、計(jì)算題16.解：（1）相鄰亮紋間距Δx=λD/d=550×10??m×1m/0.5×10?3m=1.1×10??m=0.11mm（2）第3級(jí)亮紋位置x?=3Δx=3×0.11mm=0.33mm答：（1）相鄰亮紋間距為0.11mm；（2）第3級(jí)亮紋位置為0.33mm。17.解：（1）光程差δ=2nd=2×1.5×0.4×10??m=1.2×10??m=1200nm因?yàn)棣?kλ(k=0,1,2,...)，當(dāng)δ=1200nm=2λ時(shí)，k=2，所以中心點(diǎn)處為亮紋。答：（1）兩表面反射光的光程差為1200nm；（2）中心點(diǎn)處為亮紋，因?yàn)楣獬滩顬閮杀恫ㄩL。18.解：（1）根據(jù)布儒斯特定律，當(dāng)入射角滿足i+r=90°時(shí)，反射光完全偏振。此時(shí)反射光為線偏振光，振動(dòng)方向垂直于入射面。（2）根據(jù)折射定律，n?sini=n?sinr，sinr=(n?/n?)sini=(1/1.5)sin30°=(1/1.5)×(1/2)=1/3，r=arcsin(1/3)≈19.5°（3）完全偏振的入射角i_b=tan?1(n?/n?)=tan?1(1.5/1)=56.3°答：（1）反射光是線偏振光，振動(dòng)方向垂直于入射面；（2）折射角約為19.5°；（3）完全偏振的入射角約為56.3°。四、簡(jiǎn)答題19.解析思路：?jiǎn)慰p夫瑯禾費(fèi)衍射暗紋條件是衍射孔波陣面可分成偶數(shù)個(gè)半波帶，相鄰半波帶的到達(dá)屏上同一點(diǎn)的光波相位相反，光振動(dòng)相互抵消。通過作一系列平行于縫寬a的波帶將縫分成等寬的窄帶，每個(gè)窄帶的寬度約為λ/2，這樣的窄帶稱為半波帶。當(dāng)縫寬a恰好能分成k個(gè)（k為整數(shù)）半波帶時(shí)，第k個(gè)半波帶的邊緣到達(dá)屏上P點(diǎn)的光程差為λ/2，與第一個(gè)半波帶到達(dá)P點(diǎn)的光程差為kλ/2，使得所有半波帶發(fā)出的光波到達(dá)P點(diǎn)時(shí)完全抵消，形成暗紋。即暗紋條件asinθ=kλ(k=±1,±2,...)。半波帶法形象地解釋了暗紋形成的波動(dòng)光學(xué)原因。20.解析思路：線偏振光通過1/4波片后，偏振狀態(tài)會(huì)發(fā)生改變。設(shè)入射線偏振光的振動(dòng)方向與1/4波片的快軸（或慢軸）的夾角為α。線偏振光可以分解為沿快軸和慢軸的兩個(gè)分量，振幅分別為A?=Acosα和A?=Asinα。通過1/4波片后，這兩個(gè)分量的相位差改變?chǔ)?2。出射光的總振幅仍為A，但