2025年大學(xué)工程物理（工程光學(xué)）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.光在真空中的傳播速度為（）A.3×10^8m/sB.3×10^5m/sC.3×10^6m/sD.3×10^7m/s2.以下哪種現(xiàn)象不屬于光的干涉（）A.薄膜干涉B.楊氏雙縫干涉C.單縫衍射D.牛頓環(huán)3.光的偏振現(xiàn)象說明（）A.光是縱波B.光是橫波C.光具有粒子性D.光具有波動性4.焦距為f的凸透鏡，當(dāng)物距u滿足（）時成倒立放大的實像。A.u>2fB.f<u<2fC.u<fD.u=f5.光的顏色由（）決定。A.光的頻率B.光的波長C.光的強(qiáng)度D.光的傳播方向6.以下哪種光學(xué)元件可以改變光的傳播方向（）A.平面鏡B.凸透鏡C.凹透鏡D.以上都可以7.光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，以下哪個物理量不變（）A.頻率B.波長C.速度D.傳播方向8.雙縫干涉實驗中，兩縫間距減小，條紋間距將（）A.增大B.減小C.不變D.無法確定9.光的衍射現(xiàn)象中，障礙物尺寸與光的波長相比（）時，衍射現(xiàn)象明顯。A.遠(yuǎn)大于波長B.遠(yuǎn)小于波長C.接近波長D.無關(guān)10.以下哪種光學(xué)儀器利用了光的折射原理（）A.潛望鏡B.放大鏡C.平面鏡成像D.投影儀二、多項選擇題（總共5題，每題4分，每題有多個正確答案，請將正確答案填在括號內(nèi)，少選得2分，選錯不得分）1.以下屬于光的波動性的現(xiàn)象有（）A.光的干涉B.光的衍射C.光的偏振D.光電效應(yīng)2.關(guān)于凸透鏡成像，以下說法正確的是（）A.實像一定是倒立的B.虛像一定是正立的C.放大的像一定是虛像D.縮小的像一定是實像3.光在介質(zhì)中傳播時，會發(fā)生以下哪些變化（）A.速度減小B.波長減小C.頻率增大D.傳播方向可能改變4.以下哪些是常見的光學(xué)薄膜（）A.增透膜B.高反射膜C.分光膜D.濾光膜5.以下哪些儀器利用了光的干涉原理（）A.邁克爾遜干涉儀B.法布里-珀羅干涉儀C.干涉濾光片D.全息照相三、判斷題（總共10題，每題2分，請判斷對錯，在括號內(nèi)打“√”或“×”）1.光的傳播不需要介質(zhì)。（）2.光的干涉條紋間距與光的波長成正比。（）3.光的偏振方向與光的傳播方向垂直。（）4.凹透鏡只能成虛像。（）5.光的顏色只由光的頻率決定，與其他因素?zé)o關(guān)。（）6.光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。（）7.雙縫干涉實驗中，光程差為半波長的奇數(shù)倍時出現(xiàn)暗條紋。（）8.光的衍射現(xiàn)象中，障礙物越小，衍射現(xiàn)象越不明顯。（）9.光從光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)時，折射角大于入射角。（）10.全息照相利用了光的干涉和衍射原理。（）四、簡答題（總共3題，每題10分）1.簡述光的干涉現(xiàn)象及其產(chǎn)生條件2.說明凸透鏡成像的規(guī)律及應(yīng)用3.解釋光的偏振現(xiàn)象，并舉例說明其在實際中的應(yīng)用五、計算題（總共2題，每題15分）1.在雙縫干涉實驗中，已知雙縫間距d=0.2mm，縫到屏的距離D=1m，用波長λ=500nm的單色光照射，求：（1）相鄰明條紋的間距；（2）若將整個裝置放入折射率n=1.5的介質(zhì)中，相鄰明條紋的間距變?yōu)槎嗌伲?.一薄凸透鏡焦距為f=10cm，物體放在透鏡前15cm處，求：（1）像的位置；（2）像的放大率；（3）像的性質(zhì)（實像還是虛像，倒立還是正立，放大還是縮?。┐鸢福阂弧⑦x擇題1.A2.C3.B4.B5.A6.D7.A8.A9.C10.B二、多項選擇題1.ABC2.ABD3.ABD4.ABCD5.ABCD三、判斷題1.√2.√3.√4.√5.√6.√7.√8.×9.×10.√四、簡答題1.光的干涉現(xiàn)象是兩列或多列光波在空間相遇時相互疊加，在某些區(qū)域始終加強(qiáng)，在另一些區(qū)域則始終削弱，形成穩(wěn)定的強(qiáng)弱分布的現(xiàn)象。產(chǎn)生條件：兩列光的頻率相同、振動方向相同、相位差恒定。2.凸透鏡成像規(guī)律：當(dāng)u>2f時，成倒立、縮小的實像，應(yīng)用于照相機(jī)；當(dāng)f<u<2f時，成倒立、放大的實像，應(yīng)用于投影儀；當(dāng)u<f時，成正立、放大的虛像，應(yīng)用于放大鏡。3.光的偏振現(xiàn)象是指光矢量（電場強(qiáng)度矢量E）在垂直于光傳播方向的平面內(nèi)，按一定規(guī)律振動的現(xiàn)象。實際應(yīng)用：偏振片用于立體電影、液晶顯示器等，利用偏振特性來控制光強(qiáng)和圖像顯示。五、計算題1.（1）根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式Δx=Dλ/d，代入數(shù)據(jù)可得：Δx=1×500×10^(-9)/(0.2×10^(-3))=2.5×10^(-3)m=2.5mm。（2）光在介質(zhì)中的波長λ'=λ/n=500×10^(-9)/1.5=1000/3×10^(-9)m，此時相鄰明條紋間距Δx'=Dλ'/d=1×(1000/3×10^(-9))/(0.2×10^(-3))=5/3×10^(-3)m=5/3mm。2.（1）根據(jù)凸透鏡成像公式1/u