2025年大學(xué)光電信息科學(xué)與工程（光電研究）期末考核卷

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______一、選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案填在括號(hào)內(nèi)）1.關(guān)于光的干涉，以下說(shuō)法正確的是（）A.兩列光相遇時(shí)一定能發(fā)生干涉現(xiàn)象B.只有頻率相同的兩列光才能發(fā)生干涉現(xiàn)象C.干涉條紋是等間距的D.光的干涉現(xiàn)象說(shuō)明光具有波動(dòng)性2.一束光從某種介質(zhì)射向空氣，入射角為45°時(shí)，折射角為60°，則這種介質(zhì)的折射率為（）A.√2/2B.√3/2C.√2D.√33.以下關(guān)于光電效應(yīng)的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（）A.光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比B.存在飽和電流C.存在遏止電壓D.光電子的發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的4.對(duì)于激光，下列說(shuō)法正確的是（）A.激光是自然光B.激光的頻率單一C.激光的能量不集中D.激光不能發(fā)生干涉5.光導(dǎo)纖維利用了光的（）A.折射B.反射C.干涉D.衍射6.關(guān)于光的偏振，下列說(shuō)法正確的是（）A.自然光通過(guò)偏振片后變成偏振光B.偏振光不能再通過(guò)偏振片C.光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是縱波D.自然光在水面反射時(shí)，反射光和折射光都是偏振光7.用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置得到紅光的干涉條紋，若將其中一條縫擋住，在光屏上看到的現(xiàn)象是（）A.仍有干涉條紋，只是條紋間距變窄B.仍有干涉條紋，只是條紋間距變寬C.出現(xiàn)一條亮紋D.出現(xiàn)單縫衍射條紋8.下列光學(xué)元件中，對(duì)光有會(huì)聚作用的是（）A.平面鏡B.凹透鏡C.凸透鏡D.三棱鏡9.關(guān)于光的色散，以下說(shuō)法正確的是（）A.光的色散現(xiàn)象表明不同顏色的光在同一介質(zhì)中的傳播速度相同B.光的色散現(xiàn)象是由于光的干涉引起的C.太陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡后形成彩色光帶，這是光的色散現(xiàn)象D.光的色散現(xiàn)象只發(fā)生在折射現(xiàn)象中10.對(duì)于光電管，當(dāng)入射光的頻率大于截止頻率時(shí)，以下措施能增大光電流的是（）A.增大入射光的頻率B.增大入射光的強(qiáng)度C.減小光電管兩端的電壓D.改變?nèi)肷涔獾念伾?、多?xiàng)選擇題（總共5題，每題4分，每題至少有兩個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案填在括號(hào)內(nèi)）1.以下現(xiàn)象中，屬于光的干涉現(xiàn)象的有（）A.雨后天空出現(xiàn)的彩虹B.肥皂泡上的彩色條紋C.水面上的油膜呈現(xiàn)的彩色D.光通過(guò)單縫后在光屏上形成的條紋2.關(guān)于光的折射，下列說(shuō)法正確的是（）A.光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向一定改變B.光從空氣進(jìn)入水中時(shí)，折射角小于入射角C.光從水中進(jìn)入空氣時(shí)，折射角大于入射角D.光在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的3.下列關(guān)于光的波動(dòng)性和粒子性的說(shuō)法，正確的是（）A.光的波動(dòng)性是指光具有干涉、衍射等現(xiàn)象B.光粒子性是指光具有能量和動(dòng)量C.光的波動(dòng)性和粒子性是相互矛盾的D.光既具有波動(dòng)性又具有粒子性4.關(guān)于光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（）A.當(dāng)入射光頻率低于截止頻率時(shí)，無(wú)論光的強(qiáng)度多大，都不能產(chǎn)生光電子B.光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)C.遏止電壓與入射光的頻率成正比D.飽和電流與入射光的強(qiáng)度成正比5.以下關(guān)于光學(xué)儀器的說(shuō)法，正確的是（）A.照相機(jī)利用了凸透鏡成倒立、縮小實(shí)像的原理B.投影儀利用了凸透鏡成倒立、放大實(shí)像的原理C.放大鏡利用了凸透鏡成正立、放大虛像原理D.顯微鏡的物鏡成倒立、放大的實(shí)像，目鏡成正立、放大的虛像三、填空題（總共5題，每題4分，請(qǐng)將正確答案填在橫線上）1.光在真空中的傳播速度為c，在某種介質(zhì)中的傳播速度為v，則該介質(zhì)的折射率n=______。2.用波長(zhǎng)為λ的單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，相鄰兩亮條紋的間距為Δx，雙縫間距為d，雙縫到光屏的距離為L(zhǎng)，則Δx=______。3.一束光從空氣射向某種介質(zhì)，入射角為30°，折射角為15°，則這種介質(zhì)的折射率為______。4.激光具有______、______、______等特點(diǎn)。（寫出三個(gè)特點(diǎn)即可）5.光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是______波。四、簡(jiǎn)答題（總共3題，每題10分，請(qǐng)簡(jiǎn)要回答問(wèn)題）1.簡(jiǎn)述光的干涉現(xiàn)象產(chǎn)生的條件以及干涉條紋的特點(diǎn)。2.說(shuō)明光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，并解釋為什么會(huì)有這些規(guī)律。3.闡述光導(dǎo)纖維的工作原理，并說(shuō)明其在現(xiàn)代通信中的重要作用。五、計(jì)算題（總共2題，每題15分，請(qǐng)寫出詳細(xì)的計(jì)算過(guò)程）1.已知某種介質(zhì)的折射率為√2，光在該介質(zhì)中的傳播速度為多少？若光從該介質(zhì)射向空氣，入射角為45°，求折射角。2.用波長(zhǎng)為500nm的單色光照射某金屬表面，產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為2.0×10^-19J，求該金屬的逸出功和截止頻率。答案：一、選擇題1.B2.C3.A4.B5.B6.A7.D8.C9.C10.B二、多項(xiàng)選擇題1.BC2.BCD3.ABD4.ABD5.ABCD三、填空題1.c/v2.Lλ/d3.√2+√6/44.頻率單一、能量集中、方向性好5.橫四、簡(jiǎn)答題1.光的干涉現(xiàn)象產(chǎn)生的條件是兩列光的頻率相同、相位差恒定、振動(dòng)方向相同。干涉條紋的特點(diǎn)是等間距、明暗相間，中央條紋為亮條紋。2.光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律：存在飽和電流，光強(qiáng)越大，飽和電流越大；存在遏止電壓，光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率有關(guān)；光電子的發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的。原因：光強(qiáng)越大，單位時(shí)間內(nèi)照射到金屬表面的光子數(shù)越多，產(chǎn)生的光電子數(shù)越多，飽和電流越大；入射光頻率越高，光電子的最大初動(dòng)能越大，遏止電壓越大；光子能量瞬間被電子吸收，電子立即逸出。3.光導(dǎo)纖維的工作原理是利用光的全反射。當(dāng)光在光導(dǎo)纖維中傳播時(shí)，在纖芯和包層的界面上發(fā)生全反射，從而使光能夠沿著光纖傳播。在現(xiàn)代通信中，光導(dǎo)纖維用于高速大容量的信息傳輸，具有損耗低、帶寬大、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。五、計(jì)算題1.光在該介質(zhì)中的傳播速度v=c/n=c/√2。由折射定律n=sinθ1/sinθ2，可得sinθ2=sinθ1/n=sin45°/√2=1/2，所以折射角θ2=30°。2.根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=hν-W0，其中Ek為光電子的最大初動(dòng)能，h為普朗克常量，ν為入射光頻率，W0為金屬的逸出功。已知λ=500nm，c=3×10^8m/s，h=6.63×10^-34J·s，Ek=2.0×10^-19J。先求入射光頻率ν=c/λ=3×10^8/(500×10^-9)=