大學(xué)物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器操作考核試題及真題考試時(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)物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器操作考核試題及真題考核對(duì)象：大學(xué)物理專(zhuān)業(yè)學(xué)生題型分值分布：-判斷題（20分）-單選題（20分）-多選題（20分）-案例分析（18分）-論述題（22分）總分：100分---一、判斷題（共10題，每題2分，總分20分）1.分光計(jì)的調(diào)節(jié)過(guò)程中，需要確保望遠(yuǎn)鏡和平行光管的光軸垂直于分光計(jì)的中心軸。2.光學(xué)實(shí)驗(yàn)中，讀數(shù)顯微鏡的測(cè)量精度通?？梢赃_(dá)到0.01mm。3.楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，雙縫間距越大，干涉條紋間距越小。4.光柵衍射實(shí)驗(yàn)中，衍射級(jí)數(shù)越高，衍射角越大。5.偏振片的作用是改變光的強(qiáng)度，但不能改變光的偏振狀態(tài)。6.光學(xué)實(shí)驗(yàn)中，干涉條紋的可見(jiàn)度受光源相干性影響，相干性越好，條紋越清晰。7.法布里-珀羅干涉儀的干涉條紋具有等傾干涉的特點(diǎn)。8.光學(xué)實(shí)驗(yàn)中，透鏡的焦距越短，其放大倍數(shù)越大。9.全息照相實(shí)驗(yàn)中，記錄介質(zhì)需要具備高靈敏度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力。10.光學(xué)實(shí)驗(yàn)中，干涉儀的調(diào)平精度直接影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。二、單選題（共10題，每題2分，總分20分）1.在分光計(jì)調(diào)節(jié)過(guò)程中，首先需要調(diào)節(jié)的是（）。A.望遠(yuǎn)鏡聚焦B.平行光管光軸垂直于中心軸C.游標(biāo)盤(pán)讀數(shù)D.載物臺(tái)水平調(diào)節(jié)2.楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，若光源波長(zhǎng)為λ，雙縫間距為d，屏到雙縫距離為L(zhǎng)，則干涉條紋間距Δx為（）。A.λL/dB.λd/LC.2λL/dD.2λd/L3.光柵衍射實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)光柵常數(shù)a+b減小，衍射光譜的（）。A.級(jí)數(shù)增加B.級(jí)數(shù)減少C.衍射角增大D.衍射角減小4.偏振片透振方向相互垂直的兩個(gè)偏振片之間，透射光強(qiáng)度為入射光強(qiáng)度的（）。A.1/4B.1/2C.1D.05.法布里-珀羅干涉儀的干涉條紋特點(diǎn)是（）。A.等傾干涉B.等厚干涉C.雙縫干涉D.多縫干涉6.光學(xué)實(shí)驗(yàn)中，透鏡的焦距f與物距u、像距v的關(guān)系為（）。A.1/f=1/u+1/vB.f=u+vC.f=u-vD.f=u×v7.全息照相實(shí)驗(yàn)中，記錄介質(zhì)需要具備（）。A.高反射率B.高透光率C.高靈敏度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力D.高穩(wěn)定性8.光學(xué)實(shí)驗(yàn)中，干涉條紋的可見(jiàn)度U定義為（）。A.U=I_max/I_minB.U=(I_max+I_min)/I_maxC.U=(I_max-I_min)/(I_max+I_min)D.U=I_max×I_min9.分光計(jì)的游標(biāo)盤(pán)讀數(shù)精度通常為（）。A.0.1°B.1°C.0.01°D.0.001°10.光學(xué)實(shí)驗(yàn)中，望遠(yuǎn)鏡的目鏡用于（）。A.調(diào)節(jié)平行光管B.調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡聚焦C.測(cè)量衍射角D.測(cè)量干涉條紋間距三、多選題（共10題，每題2分，總分20分）1.光學(xué)實(shí)驗(yàn)中，分光計(jì)的調(diào)節(jié)步驟包括（）。A.調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)B.調(diào)節(jié)平行光管產(chǎn)生平行光C.調(diào)節(jié)載物臺(tái)水平D.調(diào)節(jié)游標(biāo)盤(pán)讀數(shù)對(duì)齊2.楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，影響干涉條紋間距的因素包括（）。A.光源波長(zhǎng)λB.雙縫間距dC.屏到雙縫距離LD.透鏡焦距f3.光柵衍射實(shí)驗(yàn)中，光柵常數(shù)a+b的作用是（）。A.決定衍射光譜的級(jí)數(shù)B.決定衍射光譜的分辨率C.影響衍射角的大小D.影響光源的相干性4.偏振光的產(chǎn)生方式包括（）。A.自然光通過(guò)偏振片B.自然光經(jīng)反射產(chǎn)生偏振光C.圓偏振光通過(guò)偏振片D.橢圓偏振光通過(guò)偏振片5.法布里-珀羅干涉儀的優(yōu)缺點(diǎn)包括（）。A.干涉條紋銳度高B.對(duì)光源相干性要求低C.可用于高分辨率光譜測(cè)量D.結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)節(jié)難度大6.光學(xué)實(shí)驗(yàn)中，透鏡成像的規(guī)律包括（）。A.物距u大于焦距f時(shí)，成倒立實(shí)像B.物距u小于焦距f時(shí)，成放大的虛像C.物距u等于焦距f時(shí)，成像在無(wú)窮遠(yuǎn)D.像距v與物距u成反比7.全息照相實(shí)驗(yàn)中，記錄介質(zhì)的要求包括（）。A.高分辨率B.高靈敏度C.動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力D.化學(xué)穩(wěn)定性8.光學(xué)實(shí)驗(yàn)中，干涉條紋的可見(jiàn)度U受哪些因素影響（）。A.光源相干性B.兩束光的光程差C.兩束光的強(qiáng)度D.觀察角度9.分光計(jì)的組成部分包括（）。A.望遠(yuǎn)鏡B.平行光管C.載物臺(tái)D.游標(biāo)盤(pán)10.光學(xué)實(shí)驗(yàn)中，望遠(yuǎn)鏡的調(diào)節(jié)步驟包括（）。A.調(diào)節(jié)目鏡使十字叉絲清晰B.調(diào)節(jié)物鏡使遠(yuǎn)處的物體成像清晰C.調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡光軸垂直于中心軸D.調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡聚焦于載物臺(tái)四、案例分析（共3題，每題6分，總分18分）1.案例：某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)，光源波長(zhǎng)λ=550nm，雙縫間距d=0.2mm，屏到雙縫距離L=1m。實(shí)驗(yàn)中觀察到干涉條紋間距Δx=1.1mm。請(qǐng)分析以下問(wèn)題：（1）計(jì)算雙縫到屏的距離L是否合理？（2）若實(shí)驗(yàn)中觀察到條紋間距偏小，可能的原因是什么？2.案例：某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行光柵衍射實(shí)驗(yàn)，光柵常數(shù)a+b=1.0×10^-4m，使用鈉光燈（λ=589.3nm）作為光源。實(shí)驗(yàn)中觀察到第一級(jí)衍射條紋的角度θ=10°。請(qǐng)分析以下問(wèn)題：（1）計(jì)算光柵的每條縫寬a是否足夠大？（2）若實(shí)驗(yàn)中觀察到衍射條紋模糊，可能的原因是什么？3.案例：某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行偏振實(shí)驗(yàn)，使用兩個(gè)偏振片，透振方向相互垂直。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)透射光強(qiáng)度為入射光強(qiáng)度的1/4。請(qǐng)分析以下問(wèn)題：（1）若將第二個(gè)偏振片旋轉(zhuǎn)45°，透射光強(qiáng)度變?yōu)槎嗌伲浚?）若實(shí)驗(yàn)中透射光強(qiáng)度不穩(wěn)定，可能的原因是什么？五、論述題（共2題，每題11分，總分22分）1.論述題：試論述分光計(jì)在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的作用及其調(diào)節(jié)步驟。2.論述題：試論述全息照相實(shí)驗(yàn)的原理及其與普通照相的區(qū)別。---標(biāo)準(zhǔn)答案及解析一、判斷題1.√分光計(jì)的中心軸垂直于底座，望遠(yuǎn)鏡和平行光管的光軸需分別垂直于中心軸。2.√讀數(shù)顯微鏡的精度可達(dá)0.01mm，適用于精密測(cè)量。3.×雙縫間距越大，干涉條紋間距越?。é=λL/d）。4.√光柵衍射公式dsinθ=kλ，k越高，sinθ越大，θ越大。5.×偏振片改變光的偏振狀態(tài)，同時(shí)影響光強(qiáng)度。6.√相干性越好，干涉條紋越清晰。7.√法布里-珀羅干涉儀基于等傾干涉原理。8.×焦距越短，放大倍數(shù)越大，但成像質(zhì)量受限于衍射極限。9.√全息照相需要高靈敏度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)的記錄介質(zhì)。10.√干涉儀調(diào)平精度影響測(cè)量結(jié)果。二、單選題1.B2.A3.C4.A5.A6.A7.C8.C9.C10.B三、多選題1.ABCD2.ABC3.ABCD4.ABCD5.AC6.ABC7.ABCD8.ABCD9.ABCD10.ABCD四、案例分析1.解析：（1）Δx=λL/d=(550×10^-9×1)/(0.2×10^-3)=2.75×10^-3m=2.75mm，L=1m合理。（2）條紋間距偏小可能原因：雙縫間距d偏小、屏到雙縫距離L偏小、光源波長(zhǎng)λ偏短。2.解析：（1）光柵公式dsinθ=kλ，d=λ/sinθ=(589.3×10^-9)/sin10°≈3.34×10^-6m，每條縫寬a需大于λ/2π，即a>94.8nm，足夠大。（2）條紋模糊可能原因：光柵刻線(xiàn)不清晰、光源非單色、透鏡質(zhì)量差。3.解析：（1）旋轉(zhuǎn)45°后，透射光強(qiáng)度為入射光強(qiáng)度的1/2。（2）強(qiáng)度不穩(wěn)定可能原因：光源波動(dòng)、偏振片松動(dòng)、環(huán)境振動(dòng)。五、論述題1.分光計(jì)的作用及調(diào)節(jié)步驟：作用：分光計(jì)用于精確測(cè)量角度，是光學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的儀器，可用于測(cè)量光柵常數(shù)、棱鏡折射率等。調(diào)節(jié)步驟：（1）調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡聚焦于無(wú)窮遠(yuǎn)；（2）調(diào)節(jié)平行光管產(chǎn)生平行光；（3）調(diào)節(jié)載物臺(tái)水平；（4