大學(xué)（物理）光學(xué)基礎(chǔ)2026年階段測試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______一、選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個正確答案，請將正確答案填在括號內(nèi)）1.關(guān)于光的干涉，下列說法正確的是（）A.只有頻率相同的兩列光波才能產(chǎn)生干涉B.頻率不同的兩列光波也能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，只是不穩(wěn)定C.兩個完全相同的相干光源發(fā)出的光才能產(chǎn)生干涉D.只要是兩列光波就可以產(chǎn)生干涉2.在雙縫干涉實驗中，若在兩縫后（靠近屏一側(cè)）各覆蓋一塊厚度均為d，但折射率分別為n1和n2（n2>n1）的透明薄片，從兩縫發(fā)出的光在原來中央明紋處相遇時，光程差為（）A.d(n2-n1)B.2d(n2-n1)C.d(n2+n1)D.03.用單色光垂直照射在觀察牛頓環(huán)的裝置上，當(dāng)平凸透鏡垂直向上緩慢平移而遠離平面玻璃時，可以觀察到這些環(huán)狀干涉條紋（）A.向右平移B.靜止不動C.向外擴張D.向中心收縮4.一束光強為I0的自然光，相繼通過三個偏振片P1、P2、P3后，出射光的光強為I=I0/8。已知P1和P3的偏振化方向相互垂直，若以入射光線為軸，旋轉(zhuǎn)P2，要使出射光的光強為零，P2最少要轉(zhuǎn)過的角度是（）A.30°B.45°C.60°D.90°5.光的衍射現(xiàn)象沒有涉及到的原理是（）A.光的直線傳播B.光的疊加原理C.光的波動性D.光的粒子性6.用波長為λ的單色光垂直照射單縫，若縫寬a=4λ，則屏上中央明紋兩側(cè)第三級暗紋之間的距離為（設(shè)透鏡焦距為f）（）A.3λf/aB.6λf/aC.9λf/aD.12λf/a7.對于單縫衍射現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A.縫的寬度d越小，衍射條紋越亮B.縫的寬度d越小，衍射現(xiàn)象越明顯C.縫的寬度d越小，光的傳播路線越接近直線D.入射光的波長越短，衍射現(xiàn)象越明顯8.一束平行光垂直入射到某個光柵上，該光束有兩種波長的光，λ1=440nm，λ2=660nm。實驗發(fā)現(xiàn)，兩種波長的譜線（不計中央明紋）第二次重合于衍射角φ=60°的方向上，則此光柵的光柵常數(shù)是（）A.4.4×10^(-6)mB.8.8×10^(-6)mC.1.32×10^(-5)mD.2.64×10^(-5)m9.一束自然光自空氣射向一塊平板玻璃，設(shè)入射角等于布儒斯特角i0，則在界面上的反射光（）A.是自然光B.是完全偏振光且光矢量的振動方向垂直于入射面C.是完全偏振光且光矢量的振動方向平行于入射面D.是部分偏振光但光矢量的振動方向平行于入射面10.已知某介質(zhì)對于空氣的臨界角為45°，則光從空氣射向此介質(zhì)時的布儒斯特角為（）A.3°B.45°C.54.7°D.60°二、多項選擇題（總共5題，每題4分，每題至少有兩個正確答案，請將正確答案填在括號內(nèi)）1.下列關(guān)于光的偏振現(xiàn)象的說法正確的是（）A.自然光通過偏振片后，就得到了偏振光B.立體電影利用了光的偏振現(xiàn)象C.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，在鏡頭前加一個偏振片可以減弱反射光的強度D.一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上，當(dāng)反射光線與折射光線之間的夾角恰好是90°時，反射光是完全偏振光E.光的偏振現(xiàn)象說明光是一種縱波2.關(guān)于薄膜干涉，下列說法正確的是（）A.肥皂泡呈現(xiàn)的彩色是光的薄膜干涉現(xiàn)象B.薄膜干涉分為等傾干涉和等厚干涉C.等傾干涉條紋是平行且等間距的D.等厚干涉條紋是平行且等間距的E.利用薄膜干涉可以檢查平面的平整度3.對于光的衍射現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A.衍射現(xiàn)象是光在傳播過程中繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象B.衍射現(xiàn)象否定了光的直線傳播規(guī)律C.光的衍射現(xiàn)象為光的波動說提供了有力的證據(jù)D.只有當(dāng)障礙物或孔的尺寸與光的波長差不多或比光的波長小的時候，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象E.光的衍射現(xiàn)象說明光具有粒子性4.下列關(guān)于雙縫干涉實驗的說法正確的是（）A.雙縫干涉條紋是等間距的明暗相間的條紋B.若把雙縫中的一條縫遮住，屏上仍出現(xiàn)干涉條紋C.用不同顏色的光做雙縫干涉實驗，條紋間距不同D.雙縫干涉實驗中，光的波長越長，條紋間距越大E.雙縫干涉實驗中，光的頻率越高，條紋間距越大5.關(guān)于光的干涉和衍射，下列說法正確的是（）A.光的干涉和衍射都說明光具有波動性B.光的干涉和衍射都遵循光的疊加原理C.光的干涉和衍射現(xiàn)象都需要滿足一定的條件才能觀察到D.光的干涉條紋是等間距的，而衍射條紋是不等間距的E.光的干涉和衍射現(xiàn)象在日常生活中都很常見三、填空題（總共10題，每題2分，請將答案填在橫線上）1.兩列相干光的光程差為半波長的奇數(shù)倍時，干涉條紋為______條紋；光程差為波長的整數(shù)倍時，干涉條紋為______條紋。2.在雙縫干涉實驗中，若用白光做光源，則干涉條紋的中央明紋是______色。3.用波長為λ的單色光垂直照射單縫，若單縫寬度a增大，則中央明紋寬度______（填“增大”“減小”或“不變”）。4______是光的波動性的重要實驗證明之一，它表明光在傳播過程中會繞過障礙物而偏離直線傳播路徑。5.一束光強為I0的自然光，相繼通過兩個偏振片P1、P2，若P1、P______2的偏振化方向夾角為60°，則出射光的光強為______。6.光從某種介質(zhì)射向空氣，當(dāng)入射角為45°時，折射角為60°，則這種介質(zhì)的折射率為______。7.用波長為λ的單色光垂直照射光柵，若光柵常數(shù)為d，縫數(shù)為N，則光柵的分辨本領(lǐng)為______。8.牛頓環(huán)是由______產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象，其干涉條紋是一系列同心圓環(huán)。9.光的偏振現(xiàn)象表明光是一種______波。10.當(dāng)光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，入射角增大到某一角度時，反射光為完全偏振光，此時的入射角稱為______。四、簡答題（總共3題，每題10分，請簡要回答下列問題）1.簡述光的干涉現(xiàn)象中，相干光的條件是什么？2.分析單縫衍射條紋的特點，并說明與雙縫干涉條紋特點的區(qū)別。3.解釋光的偏振現(xiàn)象，并說明偏振光在實際生活中的應(yīng)用。五、計算題（總共2題，每題15分，請寫出詳細(xì)的計算過程）1.在雙縫干涉實驗中，已知雙縫間距d=0.2mm，縫到屏的距離L=1m，用波長λ=500nm的單色光垂直照射雙縫。求：（1）中央明紋兩側(cè)的第1條亮紋之間的距離；（（2）若將整個裝置放入折射率n=1.5的水中，此時中央明紋兩側(cè)的第1條亮紋之間的距離又為多少？2.波長λ=600nm的單色光垂直照射到一光柵上，測得第二級主極大的衍射角為30°，且第三級主極大缺級。求：（1）光柵常數(shù)d；（2）光柵上狹縫的最小寬度a；（（3）在屏上可能出現(xiàn)主極大的級數(shù)。答案：一、選擇題1.A2.A3.D4.B5.D6.B7.B8.B9.B10.C二、多項選擇題1.ABCD2.ABE3.ACD4.ACD5.ABCD三、填空題1.暗；明2.白3.減小4.光的衍射5.I0/86.√6/27.Nd8.空氣薄膜上下表面反射光9.橫10.布儒斯特角四、簡答題1.相干光的條件：頻率相同、振動方向相同、相位差恒定。只有滿足這些條件的兩列光相遇時，才能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象。2.單縫衍射條紋特點：中央明紋最寬最亮，兩側(cè)條紋寬度逐漸變窄，亮度逐漸減弱，條紋間距不等。與雙縫干涉條紋區(qū)別：雙縫干涉條紋等間距、明暗相間，單縫衍射條紋中央明紋較寬，兩側(cè)條紋間距不等且亮度變化不均勻。3.光的偏振現(xiàn)象：光矢量的振動方向?qū)τ趥鞑シ较虻牟粚ΨQ性。應(yīng)用：立體電影、偏振眼鏡、拍攝玻璃櫥窗內(nèi)物品時減弱反射光等。五、計算題1.（1）根據(jù)雙縫干涉亮紋公式\(x=kλL/d\)，\(k=1\)時，\(x_1=λL/d\)，則中央明紋兩側(cè)第