2025年大學(xué)光電信息工程（光電工程技術(shù)）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本卷共6題，每題5分。每題只有一個選項符合題意，請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。1.關(guān)于光的干涉，以下說法正確的是（）A.只有頻率相同的兩列光波才能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象B.光的干涉現(xiàn)象說明光具有波動性，與光的粒子性相矛盾C.雙縫干涉實驗中，光屏上距兩縫距離之差為波長整數(shù)倍的地方出現(xiàn)暗條紋D.薄膜干涉中，肥皂泡表面的彩色條紋是由于光的折射形成的2.一束光從某種介質(zhì)射向空氣，入射角為45°時，折射角為60°，則這種介質(zhì)的折射率為（）A.√2/2B.√3/2C.√3/3D.√23.下列關(guān)于光的衍射的說法，正確的是（）A.光發(fā)生衍射時，偏離直線傳播路徑的現(xiàn)象是明顯的B.只有障礙物或孔的尺寸與波長差不多，甚至比波長還小的時候，才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象C.光的衍射現(xiàn)象否定了光沿直線傳播的結(jié)論D.光的衍射現(xiàn)象說明了光具有粒子性4.對于光電效應(yīng)，以下理解正確的是（）A.只要光照射的時間足夠長，任何金屬都能發(fā)生光電效應(yīng)B.光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比關(guān)系C.光電子的發(fā)射幾乎是瞬時的D.當(dāng)入射光頻率低于截止頻率時，若增加光照強度，也可能發(fā)生光電效應(yīng)5.關(guān)于激光，下列說法錯誤的是（）A.激光是人工產(chǎn)生的相干光，可應(yīng)用于光纖通信B.激光的亮度高、能量大，可應(yīng)用于切割各種物質(zhì)C.激光的頻率單一，不能應(yīng)用于全息照相D.激光的平行度好，可用于精確測距6.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)的折射率為（）A.c/vB.v/cC.cvD.c+v第II卷（非選擇題共70分）（一）填空題（共15分）答題要求：本大題共3小題，每空3分。請將正確答案填在橫線上。7.光從空氣射向某種介質(zhì)，入射角為30°時，折射角為20°，則這種介質(zhì)的折射率為______。8.用波長為λ的單色光照射雙縫，在光屏上形成干涉條紋，已知雙縫間的距離為d，雙縫到光屏的距離為L，則相鄰兩條亮條紋間的距離為______。9.某金屬的逸出功為W?，用頻率為ν的光照射該金屬表面，產(chǎn)生光電子的最大初動能為______。（二）簡答題（共15分）答題要求：請簡要回答以下問題。10.簡述光的干涉和衍射的區(qū)別與聯(lián)系。（三）計算題（共20分）答題要求：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。11.一束單色光從某種介質(zhì)射向空氣，入射角為45°，折射角為60°。求這種介質(zhì)的折射率和光在這種介質(zhì)中的傳播速度。（四）材料分析題（共15分）材料：在光通信領(lǐng)域，光纖起著至關(guān)重要的作用。光纖利用了光的全反射原理，使光信號能夠在光纖中高效傳輸。光纖由纖芯和包層組成，纖芯的折射率大于包層的折射率。當(dāng)光從纖芯射向包層時，在一定條件下會發(fā)生全反射，從而保證光信號沿著光纖傳播。答題要求：閱讀上述材料，回答以下問題。12.簡述光在光纖中發(fā)生全反射的條件。13.若纖芯的折射率為n?，包層的折射率為n?，要使光在光纖中發(fā)生全反射，n?和n?應(yīng)滿足什么關(guān)系？（五）綜合應(yīng)用題（共15分）材料：在光電效應(yīng)實驗中，用頻率為ν的光照射某金屬表面，產(chǎn)生光電流。當(dāng)在金屬表面加上反向電壓U時，光電流剛好消失。已知電子電荷量為e，普朗克常量為h。答題要求：根據(jù)上述材料，回答以下問題。14.求該金屬的截止頻率ν?。15.若將入射光的頻率提高到2ν，求光電子的最大初動能。答案：1.A2.A3.B4.C5.C6.A7.√3/28.Lλ/d9.hν-W?10.區(qū)別：干涉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，在另一些區(qū)域始終減弱，形成穩(wěn)定的強弱分布的現(xiàn)象；衍射是光在傳播過程中，遇到障礙物或小孔時，光將偏離直線傳播的路徑而繞到障礙物后面?zhèn)鞑サ默F(xiàn)象。聯(lián)系：都是光的波動性的表現(xiàn)，都能產(chǎn)生明暗相間的條紋等現(xiàn)象。11.折射率n=sin60°/sin45°=√6/2；光在介質(zhì)中傳播速度v=c/n=√6c/3。12.光從纖芯射向包層，且入射角大于臨界角。13.n?＞n?