大學(xué)物理波動(dòng)光學(xué)模擬試題及真題考試時(shí)長(zhǎng)：120分鐘滿(mǎn)分：100分班級(jí)：__________姓名：__________學(xué)號(hào)：__________得分：__________試卷名稱(chēng)：大學(xué)物理波動(dòng)光學(xué)模擬試題及真題考核對(duì)象：大學(xué)物理專(zhuān)業(yè)學(xué)生、相關(guān)專(zhuān)業(yè)從業(yè)者題型分值分布：-判斷題（總共10題，每題2分）總分20分-單選題（總共10題，每題2分）總分20分-多選題（總共10題，每題2分）總分20分-案例分析（總共3題，每題6分）總分18分-論述題（總共2題，每題11分）總分22分總分：100分---一、判斷題（每題2分，共20分）1.光的干涉和衍射現(xiàn)象是光的波動(dòng)性的重要證明。2.在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若用白光照射，則中央明紋是白色的。3.光的衍射現(xiàn)象只能在障礙物尺寸與光波波長(zhǎng)相當(dāng)或更小的情況下發(fā)生。4.布拉格公式nλ=2d·sinθ適用于所有晶體衍射。5.全息照相利用了光的干涉和衍射原理，但與普通照相無(wú)關(guān)。6.普朗克常數(shù)h的單位是焦耳·秒。7.光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種橫波。8.在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，縫寬變窄，衍射條紋間距變大。9.液晶顯示器利用了液晶材料的各向異性。10.瑞利判據(jù)指出，當(dāng)兩個(gè)亮斑中心的角距離小于艾里斑的半徑時(shí)，兩個(gè)亮斑可分辨。二、單選題（每題2分，共20分）1.在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若將雙縫間距d減小，則干涉條紋間距Δx將（）。A.增大B.減小C.不變D.無(wú)法確定2.光的衍射現(xiàn)象中，中央明紋的亮度占總光強(qiáng)的（）。A.100%B.80%C.50%D.40%3.布拉格衍射中，當(dāng)入射角θ增大時(shí)，衍射峰值的位置將（）。A.向內(nèi)移動(dòng)B.向外移動(dòng)C.不變D.先內(nèi)后外4.全息照相記錄的是光的（）。A.振幅B.相位C.振幅和相位D.頻率5.光的偏振現(xiàn)象中，馬呂斯定律描述的是（）。A.光強(qiáng)與偏振角的關(guān)系B.光強(qiáng)與入射角的關(guān)系C.光強(qiáng)與波長(zhǎng)的關(guān)系D.光強(qiáng)與溫度的關(guān)系6.在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，若將入射光波長(zhǎng)λ變長(zhǎng)，則衍射條紋間距Δx將（）。A.增大B.減小C.不變D.無(wú)法確定7.液晶顯示器的工作原理基于（）。A.光的干涉B.光的衍射C.光的偏振D.光的反射8.瑞利判據(jù)中，兩個(gè)亮斑可分辨的條件是它們的角距離θ滿(mǎn)足（）。A.θ>1.22λ/DB.θ<1.22λ/DC.θ=1.22λ/DD.θ=λ/D9.光的相干條件包括（）。A.頻率相同B.振動(dòng)方向相同C.相位差恒定D.以上都是10.全息照相中，記錄介質(zhì)需要（）。A.對(duì)光強(qiáng)敏感B.對(duì)相位敏感C.對(duì)振幅敏感D.對(duì)頻率敏感三、多選題（每題2分，共20分）1.光的干涉現(xiàn)象包括（）。A.楊氏雙縫干涉B.薄膜干涉C.惠更斯原理D.布拉格衍射2.光的衍射現(xiàn)象包括（）。A.單縫衍射B.圓孔衍射C.光柵衍射D.楊氏雙縫干涉3.全息照相的特點(diǎn)包括（）。A.三維成像B.可重復(fù)觀察C.對(duì)光照不敏感D.記錄相位信息4.光的偏振現(xiàn)象中，偏振片的作用是（）。A.選擇性透過(guò)光波B.改變光波頻率C.改變光波相位D.改變光波振幅5.單縫衍射的暗紋條件是（）。A.a·sinθ=±m(xù)λB.a·sinθ=0C.a·sinθ=±(m+1)λD.a·sinθ=λ6.光柵衍射的公式為（）。A.d·sinθ=mλB.a+b=λC.d=λ/(m·sinθ)D.d=λ/(m·cosθ)7.全息照相的記錄過(guò)程需要（）。A.參考光B.物光C.顯影處理D.激光光源8.光的相干條件包括（）。A.時(shí)間相干性B.空間相干性C.頻率穩(wěn)定性D.振幅恒定9.液晶顯示器的工作原理涉及（）。A.電光效應(yīng)B.光的偏振C.光的干涉D.光的衍射10.瑞利判據(jù)的應(yīng)用場(chǎng)景包括（）。A.望遠(yuǎn)鏡分辨率B.顯微鏡分辨率C.光柵衍射D.楊氏雙縫干涉四、案例分析（每題6分，共18分）1.案例：楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，雙縫間距d=0.5mm，縫到屏距離L=1m，使用鈉光燈（λ=589.3nm）照射。求：（1）干涉條紋的間距Δx是多少？（2）若將鈉光燈換成氦氖激光（λ=632.8nm），干涉條紋間距如何變化？2.案例：?jiǎn)慰p衍射實(shí)驗(yàn)在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，縫寬a=0.1mm，入射光波長(zhǎng)λ=500nm，屏到縫距離L=1m。求：（1）中央明紋的寬度Δx是多少？（2）若將縫寬a減小一半，中央明紋的寬度如何變化？3.案例：光柵衍射實(shí)驗(yàn)在光柵衍射實(shí)驗(yàn)中，光柵常數(shù)d=1.0μm，使用白光照射，求：（1）第一級(jí)光譜的衍射角θ是多少？（2）若使用紫光（λ=400nm）照射，第一級(jí)光譜的衍射角θ如何變化？五、論述題（每題11分，共22分）1.論述題：光的相干條件及其意義詳細(xì)論述光的相干條件，包括時(shí)間相干性和空間相干性，并說(shuō)明相干條件對(duì)干涉和衍射現(xiàn)象的影響。2.論述題：全息照相的原理及應(yīng)用詳細(xì)論述全息照相的記錄和再現(xiàn)原理，并說(shuō)明全息照相在哪些領(lǐng)域有重要應(yīng)用。---標(biāo)準(zhǔn)答案及解析一、判斷題1.√2.√3.√4.√5.√6.√7.√8.√9.√10.√二、單選題1.A2.B3.B4.C5.A6.A7.C8.B9.D10.B三、多選題1.A,B2.A,B,C3.A,B,D4.A,D5.A,C6.A7.A,B,D8.A,B,C9.A,B,C10.A,B四、案例分析1.楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)（1）干涉條紋間距Δx=λL/d=589.3nm×1m/0.5mm=1.178×10?3m=1.178mm（2）若λ=632.8nm，Δx=632.8nm×1m/0.5mm=1.266mm，條紋間距增大。2.單縫衍射實(shí)驗(yàn)（1）中央明紋寬度Δx=2λL/a=2×500nm×1m/0.1mm=10mm（2）若a減小一半，Δx=2λL/(a/2)=4λL/a=40mm，中央明紋寬度增大。3.光柵衍射實(shí)驗(yàn)（1）第一級(jí)光譜θ=arcsin(λ/d)=arcsin(589.3nm/1.0μm)=arcsin(0.5893)≈36.4°（2）若λ=400nm，θ=arcsin(400nm/1.0μm)=arcsin(0.4)≈23.6°，衍射角減小。五、論述題1.光的相干條件及其意義光的相干條件是指兩束光波能夠發(fā)生穩(wěn)定干涉的條件，包括：-時(shí)間相干性：光源的相干時(shí)間Δt必須大于或等于光波通過(guò)干涉區(qū)域的時(shí)間，即Δt≥L/cλ，否則光波相位會(huì)快速變化，無(wú)法形成穩(wěn)定干涉。-空間相干性：光源的相干面積必須大于或等于干涉區(qū)域的大小，否則不同點(diǎn)發(fā)出的光波相位關(guān)系不穩(wěn)定。相干條件對(duì)干涉和衍射現(xiàn)象的影響：-若不滿(mǎn)足相干條件，干涉條紋會(huì)模糊或消失，衍射現(xiàn)象也會(huì)減弱。-在楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，若光源非相干，則條紋間距減小且亮度分布不均。-在單縫衍射中，若光源非相干，則衍射條紋亮度降低。2.全息照相的原理及應(yīng)用全息照相的原理基于光的干涉和衍射：-記錄過(guò)程：利用激光束分