工程光学下习题库整理汇总
1．在单缝衍射中，设缝宽为a ，光源波长为λ，透镜焦距为f ′，则其衍射暗条纹间距e 暗=f a
λ
'
，条纹间
距同时可称为线宽度。
3．光线通过平行平板折射后出射光线方向__不变_ ___ ,但会产生轴向位移量，当平面板厚度为d ，折射率为n ，则在近轴入射时，轴向位移量为1
(1)d n
- 。
4．在光的衍射装置中，一般有光源、衍射屏、观察屏，则衍射按照它们距离不同可分为两类，一类为 菲涅耳衍射，另一类为 夫琅禾费衍射 。
5．光轴是晶体中存在的特殊方向,当光在晶体中沿此方向传播时不产生双折射。n e 6．1/4波片的附加相位差为(21)0,1,2, (2) m m π +=±±,线偏振光通过1/4波片后，出射光将变为 椭圆 偏振光或圆片遮光 。 8．两列波相干的条件 有方向相同的振动分量 、振动频率相同 、 相位差稳定_。 9.假设光波的偏振度为p ，则p=0时表示 自然光，p=1时表示线偏振光,0 12.当自然光以布儒斯特角入射至两各向同性介质界面上，其反射光为线偏振光，折射光为_部分 偏振光。 14.在迈克尔逊干涉仪中，用单色光源直接照明，若反射镜M 1、M 2严格垂直，则此时发生 等倾（等倾或等 厚）干涉，可观察到中央或明或暗的一系列同心圆环，圆环中央疏、边缘密_（描述条纹特点）,若M 1与M 2’ 间的厚度每减少 2 λ 的距离,在条纹中心就消失 一个条纹。 17.一般获得相干光的方法有两类：分波面法和 分振幅法 。 18.牛顿环是一种等厚（等倾或等厚）干涉条纹，反射式牛顿环中心 总是暗（亮或暗）的。 20．迈克耳逊干涉仪的一个反射镜移动0.33mm 时，测得条纹变动192次，则 所用光源的波长为3437.5nm 。 22．从自然光获得线偏振光的方法有三种：（1）由反射和折射产生线偏振光 （2）由晶体的二向色性产生线偏振光 （3）由晶体双折射产生线偏振光 23.检验自然光、线偏振光和部分偏振光时，使被检验的光入射到偏振片上，然后旋转偏振片，若从偏振 片射出的光的强度不变化，则入射光为自然光。若射出的光的强度 有明暗变化但不完全消失，则入 射光为部分偏振光。若射出的光的强度 在极大和零之间变化，则入射光为线偏振光。 24.对于λ=5100埃，圆孔直径为1.22cm ，由焦距为5cm 的透镜产生的夫琅禾费衍射图样的第一暗环的半 径是2.55m μ 。 25.光从光疏介质射向光密介质时，反射光会 （会、不会）发生半波损失；光从光密介质射向光疏介质时，发射光反射光 不会 （会、不会）发生半波损失。 26.波长为550nm 的光射在杨氏双缝上，在距缝1000mm 的屏上量得10个条纹间距总长为16mm ，则其双缝距离为344m μ。 27.一束自然光由折射率为n=4/3的水中入射到玻璃上，当入射光为50.82° 时反射光是线偏振光，则玻璃的折射率为 1.64。 28.用劈尖干涉检测工件的表面，当波长为λ的单色光垂直入射时，观察到干 涉条纹如图。由图可见工件表面 有一凹槽。 29.用波长为λ的单色光垂直照射牛顿环装置，观察从空气膜上下表面反射的 光形成的牛顿环。若使平凸透镜慢慢地垂直向上移动，从透镜顶点与平面玻璃接触到两者距离为d 的移动过程中，移过视场中某固定观察点的条纹数目等于 2d λ 。 30.振动方向对于波的传播方向的不对称性叫做偏振 ，它是横波区别 纵波的一个最明显标志，只有横波才有偏振现象。 二、选择题 1.将波长为λ的平行单色光垂直投射于一宽度为b 的狭缝。若对应于夫琅禾费单缝衍射的第一最小值位置的衍射角θ为π/6。试问缝宽b 的大小为多少？C （A ）λ/2 （B ）λ （C ）2λ （D ）3λ （E ）4λ 2.在真空中行进的单色自然光以布儒斯特角57o i θ=入射到平玻璃板上。下列叙述中，哪一种是不正确的？ E （A ）入射角的正切等于玻璃板的折射率（B ）反射线和折射线的夹角为π/2 （C ）折射光为部分偏振光（D ）反射光为线偏振光 （E ）反射光的电矢量的振动面平行于入射面 3.波长为λ的单色光垂直投射于缝宽为b ，总缝数为N ，光栅常量为d 的光栅上，其光栅方程为 C （A ）b sin θ=m λ （B ）（d -b ）sin θ=m λ （C ）d sin θ=m λ （D ）Nd sin θ=m λ （E ）Nb sin θ=m λ 4.杨氏实验装置中，光源的波长为600nm ，两狭缝的间距为2mm 。试问在离缝300cm 的一光屏上观察到干 涉花样的间距为多少毫米？B （A）4.5 （B）0.9 (C)3.1 （D）4.1 （E）5.2 5.在迈克尔逊干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n、厚度为d的透明介质片。放入后，两光束的光程 差该变量为A （A）2（n-1）d （B）2nd （C）nd （D）（n-1）d （E）nd /2 6.牛顿环的实验装置是以一平凸透镜置于一平板玻璃上。今以平行单色光从上向下投射，并从上向下观察， 观察到有许多明暗相间的同心圆环，这些圆环的特点为：D （A）接触点是明的，明暗条纹是等距离的圆环 （B）接触点是明的，明暗条纹不是等距离的圆环 （C）接触点是暗的，明暗条纹是等距离的圆环 （D）接触点是暗的，明暗条纹不是等距离的圆环 （E）以上均不正确 8.光学仪器的分辨本领将受到波长的限制。根据瑞利判据，考虑由于光波衍射所产生的影响，试计算人眼 能区分两只汽车前灯的最大距离为多少公里？设黄光的波长λ=500nm；人眼夜间的瞳孔直径为D=5mm； 两车灯的距离为d=1.22m。C （A）1 （B）3 （C）10 （D）30 （E）100 10.在下列几种说法中，正确的说法是C （A）相等光程的几何距离必然相等 （B）几何距离大的其光程必然较大 （C）相同的光程必然有相同的对应的真空距离 （D）上述说法都不正确 11.右旋圆偏振光垂直通过1/2波片后，其出射光的偏振态为C （A）线偏振光（B）右旋椭圆偏振光（C）左旋圆偏振光 （D）右旋圆偏振光（E）左旋椭圆偏振光 12.借助玻璃表面上涂以折射率n=1.38的MgF2透明薄膜，可以减少折射率为 n′=1.60的玻璃表面的反射，若波长为5000?的单色光垂直入射时，为实现最小的反射，此薄膜的厚度至少应为：C （A）50? （B）300 ? （C）906 ? （D）2500 ? 13.把两块偏振片一起紧密地放置在一盏灯前，使得后面没有光通过，当一块偏振片旋转180°时，会发生 何种现象？B （A）光强增加然后减小到不为零的极小值 （B）光强增加然后减小到零 （C ）光强始终增加 （D ）光强增加，尔后减小，然后再增加 （E ）光强增加，减小，增加，然后再减小 14.严格地讲，空气折射率大于１，因此在牛顿环实验中，若将玻璃夹层中的空气逐渐抽成真空时，干涉 环将：A （A ）变大 （B ）缩小 （C ）不变 （D ）消失 15.一束自然光入射到一个由两个偏振片组成的偏振片组上，两个偏振片的光轴方向成30°角，则透过这 组偏振片的光强与入射光强之比为C （A ）3：4 （B ）3：4 （C ）3：8 （D ）1：8 4.一表面镀有一层二氧化硅（n 1=1.5）膜的硅片（n 2=3.42）置于空气中，画出入射光小角度入射时在各介质分界面上的反射光、折射光的S 分量与P 分量的相位情况。 SiO 2Si 四、简答题 2.简述劈尖干涉的条纹特点及其产生明纹和暗纹的条件，若将劈尖的上表面顺时针旋转，条纹如何变化；将劈尖的上表面向下平移，条纹又如何变化。 答：置于空气中的劈尖的干涉条纹是一些与其棱边平行的明暗相间的直条纹，且其棱边处形成暗条纹。 劈尖形成明纹的条件为：2,1,2,3, (2) nh m m λ λ?=+== 劈尖形成暗纹的条件为：2(21),0,1,2,3 (22) nh m m λ λ ?=+ =+= 若将劈尖的上表面绕交棱顺时针旋转，由条纹间距公式2e n λ θ = ，即θ角变小，则条纹间距会变大；将劈尖的上表面向下平移，则条纹间距不变，但条纹会向远离交棱的方向移动。 3.自然光和圆偏振光都可看成是振幅相等、振动方向垂直的两线偏振光的合成，它们之间的主要区别是什么？ 答：主要区别在于，合成圆偏振光的两线偏振光的相位差恒为π/2的奇数倍；而合成自然光的两线偏振光的相位是完全无关的。 4.简述菲涅耳波带片的定义与其作用。 答：将奇数波带或偶数波带挡住所制成的特殊光阑叫菲涅耳波带片。菲涅耳波带片类似于透镜，具有聚光作用。 5.写出夫琅和费圆孔衍射爱里斑的角半径公式，简要说明瑞利判据的内容。 答：夫琅和费圆孔衍射爱里斑的角半径公式为00.61 a λ θ=，其中0θ为角半径，λ为入射光的波长，a 为 衍射圆孔的半径。 瑞利判据：如果一个点光源的爱里斑中心刚好和邻近的另一个点光源的爱里斑边缘（第一极小）相重合，则这两个点光源恰好能被这一光学仪器所分辨。 6.简述惠更斯原理和惠更斯－菲涅耳原理的内容。 答：惠更斯原理：波源在某一刻所产生的波前上的每一点都可以看作是发 出球面子波的新的波源（次波源），这些球面子波的包络面就是下一时刻的波前。 惠更斯－菲涅耳原理：波阵面Σ上每个面元d Σ都可看成是新的振动中心，它们发出次光波，在空间某一点P 的光振动是所有这些次 光波在该点的相干叠加。 7.一个沿Z 方向前进的单色右旋圆偏振光先后经过一个最小厚度的1/4波片和一个最小厚度的1/2波片，两波片的快轴都在Y 方向，请分析通过1/4波片后和1/2波片后的光波偏振状态。（需写出具体的分析过程和理由） 答：①入射光为右旋圆偏振光，∴y 分量与x 分量的相位差2(0,1,2,...)2 y x m m π ???π=-=+ =±±，两 振动分量振幅相等，即00y x E E =。 ②经快轴在Y 方向的/4λ波片后，y 分量与x 分量的相位差 2(0,1,2,...)2 m m π ??π'=- ==±±，即出射光成为振动在1、3象限且与Y 轴夹45°角的线偏振光。 ③又经过快轴在 Y 方向的 /2λ波片后，y 分量与x 分量的相位差 (21)(0,1,2,...)m m ??ππ'''=-=-=±±， 即出射光成为振动在2、4象限且与Y 轴夹45°角的线偏振光。 8.一束在空气中波长为589.3nm 的钠黄光，从空气进入水（4/3n =水）中时，它的波长将变为多少？在水中观察这束光时，其颜色会改变吗？ 答：根据光在介质中的波长/n n λλ=，水的折射率4/3n =，则钠黄光在水中的波长 589.3 442.04/3 n nm nm λ= =。光的颜色是由光波的频率决定，在不同的介质中，光的频率不变，所以在水中观察这束光，其颜色不变，仍为黄色。 9.在杨氏双缝干涉实验装置中，假定光源是单色线光源，当装置作如下几种改变时，试简单描述屏上的干 涉条纹将会怎样变化？ （1）将光源向上或向下平移；（2）观察屏移离双缝；（3）换用两个独立光源，使其分别照明双缝。 答：杨氏双缝干涉实验装置如图，以干涉图样的中央条纹在如题三种情况下的移动情况来说明干涉条纹的 移动。 （1）如图由光源S 发出的两束光到中央条纹P 点的光程差满足1122R r R r +=+，将光源向上平移， 则12R R <，要满足中央条纹的光程差条件，则需12r r >，即条纹会向下平移；同理，当光源向下平移时，则条纹向上平移；（2）观察屏移离双缝，即图中D 值增大，因为条纹间距公式为D e d λ= ；（3）换用两个独立光源，使其分别照明双缝，则从1S 、2S 发出的光波不是相干光，不产生干涉，屏上一片均匀亮度。 10.试列举出一种不产生明暗相间条纹的光干涉现象。 答：光的干涉合光强由相干光的光程差?决定，而干涉图样是等光程差点的轨迹。若干涉场中各处?值不 同，则出现明暗相间的干涉图样；若干涉场中各处?一样，整个视场中光强成均匀分布，没有条纹出现。例如在薄膜干涉的应用增反膜中，反射光的光程差2cos 2 nh i λ '?=+ ，若以平行白光照 射，由于n 、h 、i '一定，?仅由波长λ决定。若白光中某一波长恰满足相长干涉，则整个平面薄膜就均匀地呈现出这种波长的光的颜色。虽然薄膜上无条纹，但这仍是光的干涉现象。 11.一维简谐平面波函数cos ()z E A t ωυ =-中， z υ表示什么？如果把波函数写为cos()z E A t ωωυ =-，z ωυ 又表示什么？ 答： z υ表示在z 方向任意一点的振动落后于坐标原点（或振源）的一个时间间隔。而z ωυ 表示波函数的初相位。 12.理想单色平面光波是否一定是线偏振的？ 答：理想单色平面光波场中各点的振幅相同，其波面是一平面，而线偏振是指在垂直于传播方向的某一平 面内，光矢量只改变大小而不改变方向，它的末端的轨迹是一条直线。光的单色性和光的光的线偏振态是两个不同的概念，故理想单色平面光波，其光波长、频率以及相速单一，其偏振状态并不一定是线偏振。 五、计算题 1.波长为500nm 的平行光垂直入射到一块衍射光栅上，有两个相邻的主极大分别出现在sin θ=0.2和sin θ=0.3的方向上，且第4级缺级。求光栅的常数和缝宽。 解：（1）由题意得光栅常数1 2.5400d mm m μ= =, 又第四级缺级，4d a ∴=,则光栅的缝宽1 62541600 d a mm nm = == （2）由sin d m θλ=可求得第二级衍射光谱的衍射角3 2500 sin 0.42.510m d λθ?===? 光栅的缝总数5040020000N =?= ∴第二级衍射光谱的半角宽度 3 52 50010 1.0910cos 20000 2.510.4rad rad Nd λ θθ --??= = =???- （3）由A mN d λλ= =得 500 0.0125220000 d nm nm mN λλ===? 2.制造半导体元件时，常常要精确测定硅片上二氧化硅薄膜的厚度，这时可把二氧化硅薄膜的一部分腐蚀掉，使其形成劈尖，利用等厚条纹测出其厚度。已知硅的折射率为3.42，SiO2折射率为1.5，入射光波长为nm 3.589，观察到7条暗纹（如图所示）。问SiO2薄膜的厚度 e 是多少？ 解：由题意2SiO 劈尖的折射率与其上表面介质空气的折射率、下表面介质Si 的折射率间满足如下关系 2SiO Si n n n <<空气 则2SiO 劈尖上表面的反射光对间无相位突变，光程差中不记半波损失 22SiO n h ∴?= 由题意，在整个劈尖上看到七条暗纹，令光程差满足出现暗纹的条件 22(21) 0,1,2, (2) SiO n h m m λ ∴?==+= 当0m =时，对应第一条暗纹；则劈尖最高处第七条暗纹对应的级数为6m = ∴SiO2薄膜的厚度 2(21)(261)589.31276.844 1.5 SiO m e h nm nm n λ+?+== ==? 5.用波长为nm 624的单色光照射一光栅，已知该光栅的缝宽mm a 012.0=，不透明部分宽度 mm b 029.0=，缝数1000=N 条，试求：（1）中央峰的角宽度；（2）中央峰内干涉主极大的数目；（3） 一级谱线的半角宽度。 解：（1）求中央峰的角宽度即求单缝衍射中央条纹的角宽度 则6 022*******.1040.012 rad rad a λθθ-???=?=== （2）中央峰内干涉主极大的数目为 0.0120.029212 1212170.012 d a b n K a a ++=+=+=+=?+= （3）求一级谱线的半角宽度先求一级谱线的衍射角 由sin d m θλ= 6 162410sin 0.01520.0120.029 m d λθ-??===+ 谱线的半角宽度为 6 532 62410 1.5210cos 100.04110.0152rad rad Nd λ θθ --??= = =???- 10.今测得一细丝夫琅和费衍射中央亮条纹的宽度为1cm ，已知入射光波长为0.63μm ，透镜焦距为50cm ，求细丝的直径。 解：依题意，油膜上表面介质为空气（11n =），油膜的介质折射率2 1.32n =，其下表面玻璃的折射率 3 1.5n =123n n n ∴<<,因此当油膜上表面反射光间干涉相消时，其光程差满足 22(21) (0,1,2,...)2 n h m m λ ?==+= 由题意，可列联立方程[] 4852 1.32(21)26792 1.322(1)12 nm h m nm h m ?'??=+????'??=-+?? 解上面方程组得3 0.643m h m μ'=??=? 即油膜的厚度为0.643m μ。 13.用钠黄光589.3nm 观察迈克尔逊干涉条纹，先看到干涉场中有12个亮环，且中心是亮的（中心亮斑不计为亮环数），移动平面镜M1后，看到中心 吞（吐）了10环，而此时干涉场中还剩有5个亮环。试求：（1）移动平面镜M1后中心是吞还是吐了10环；（2）平面镜M1移动的距离；（3）移动前中心亮斑的干涉级次。（4）M1移动后，从中心向外数第5个亮环的干涉级。 解：（1）已知移动后在相同视场范围内条纹数目变少，条纹变稀了，联系迈克尔逊等倾干涉条纹随h 变化 的特点知，此时等效空气层变薄了。空气层变薄时条纹收缩，因此中心是吞了10环。 （2）平面镜M1移动的距离 9 589.31010 2.94722 d N m λ μ-?==? = （3）中央亮环对应的入射角为0，设边缘亮环对应的入射角为i ，则镜面移动前有 2h m λ= …① 2cos (12)h i m λ=- …② 镜面移动后有2()(10)h d m λ-=- …③2()cos (15)h d i m λ-=- …④ 由式①和式②，式③和式④，分别可得 cos (12)m i m λλ=- (10)cos (15)m i m λλ-=- 以上两式相比，消去cos i ，得方程 1015 12 m m m m --= - 解得17m ≈ （4）显然，移动后中心亮环级别为7，向外数第5个亮环的干涉级别为2。 14.钠黄光包括λ=589.00nm 和λ'=589.59nm 两条谱线。使用15cm 、每毫米内有1200条缝的光栅，1级 光谱中两条谱线的位置、角间隔和半角宽度各多少？ 解：由题意，光栅的光栅常数为 1 1200 d mm = 由光栅方程sin d m θλ=可得1级谱线中两条谱线的位置 6 58910arcsin arcsin arcsin(0.7068)44.9811200 o d λ θ-?==== 6 589.5910arcsin arcsin arcsin(0.7075)45.0311200 o d λθ-' ?'==== 由角色散的公式 cos d m d d θλθ = 可得钠双黄线的角间隔为 6 310.59101101 cos cos 44.981200 o m d d rad d θλθ --??= ?==?? 双黄线中每条谱线的半角宽度为 6 658910 5.55101cos 1501200cos 44.981200 o rad rad Nd λ θθ--??= ==???? 6 6589.5910 5.55101cos 1501200cos 45.031200 o rad rad Nd λθθ--' ?'?= ==?'??? 16.在双缝实验中，入射光的波长为550nm ，用一厚h =2.85×10－4 cm 的透明薄片盖着S 1缝，结果中央明纹 移到原来第三级明纹处，求透明薄片的折射率。 解：依题意画装置示意图如右， 用透明薄片盖着S1缝，中央明位置从O 点向上移到O1点，其它条纹随之移动，但条纹宽度不变。O1点是 零级明纹，因此从S1到O1与从S2到O1两光路的光程差应等于0 。 2121()()(1)0r r h nh r r n h ∴?=--+=---=∵O1点为原来未加透明薄片第三级明纹处， 213r r λ∴-= 7 214 3355010111 1.582.8510 r r n h h λ---??∴=+=+=+=? 18.用波长0.63m λμ=的激光粗测一单缝缝宽。若观察屏上衍射条纹左右两个 第五级极小的距离是6.3cm ，屏和缝的距离是5m ，求缝宽。 解：由题意6 20.63101010105 6.310x f m a a λ --?'?==?? =?45100.5a m mm -∴=?= 19.如图所示，两块4cm 长的透明薄玻璃平 板，一边互相接触，另一边压住圆 形金属细丝，波长为589nm 的钠黄光垂直照明该装置，用显微镜从上方观察条纹。（1）测得干涉条纹的间距为0.1mm ，求细丝的直径；（2）细丝的温度变化时，从玻璃平板的中心A 处观察到干涉条纹向交棱方向移过了5个条纹，此时细丝是膨胀还是收缩了，温度变化后细丝直径的变化 量是多少？ 解：（1）由题已知45890.1L cm nm e mm λ===，， 求细丝直径D 。6 40589100.117820.12 L L D h mm mm e e λ-?=??=?= ?= （2）点A 处干涉条纹向交棱方向移动是条纹间距变小，则两块平板夹角变大，说明细丝膨胀了，直径变大。A 点处厚度的变化量是589 551472.52 2 d nm nm λ ?=? =? = 由于A 处于玻璃平板的中点，因此细丝直径的变化量是1472.522945D nm NM ?=?= 20.杨氏双缝实验中，P 为屏上第五级亮纹所在位置。现将一玻璃片插入缝S 1后，则P 点变为中央亮条纹的位置，求玻璃片的厚度。 已知： ，玻璃折射率： 解：依题意，入射光为单色平面光波，即入射光为平行光，则光源与屏A 的距离080R r cm =∞=，。依题意画屏A 的示意图如右 若给圆孔画半波带，则其波带数为 22 32 6 0011(0.610)()10.45100.8 N N N R r r ρρλλ--?=+===??, 如果屏上小孔半径为0.62mm ，则N=2如果屏上小孔半径为0.63mm ，则N=3,所以，同心环形缝的 存在，说明第二个半波带被挡住。这时衍射图像中央点的振幅313A a a =+。如果13a a ≈，则 312A a =。如果不存在屏A ，则可认为原屏A 处放置了一个开孔为无限大的屏， 0.6m λμ= 1.5 n = 则180o N θ=，由公式0 1cos 2 N N R a R r θπλ+∝ +得0N a = ∴11 0222 N a a a A = ±= 。 所以在这两种情况下，屏B 上中央亮点强度之比为 2 12 01(2)16(/2)N I a I a == 即屏A 存在时，中央亮点光强是不存在的屏A 时光强的16倍。 1、在杨氏双缝干涉装置中，若波长λ=600nm 在观察屏上形成暗条纹的角宽度为0.02° （1）试求杨氏干涉装置中两缝间的距离； （2）若期中一个狭缝通过的能量是另一个的4倍，试求干涉条纹的对比度。 2、在下图中，A 、B 是两块玻璃平板，D 为金属细丝，0为A 、B 的交棱。 （1）设计一测量金属细丝直径的方案； （2）若B 表面有一半圆柱形凹槽，凹槽的方向与A 、B 交棱垂直，问在单色光垂直照射下看到的条纹形状如何？ （3）若单色光波长λ=632.8nm ，条纹的最大弯曲量为条纹间距的2/5，问凹槽的深度是多少？ 3、一块闪耀光栅宽度为260mm，每毫米有300个刻槽，闪耀角为77°12’ （1）求光束垂直入槽面射时，对于波长为500nm的光的分辨本领； （2）光栅的自由光谱范围； （3）试与空气间隔为10mm、精细度为25的F-P标准具的分辨本领和自由光谱范围做比较。 4、一束单色光垂直入射在光栅常数为0.006mm的衍射光栅上，观察到第二级亮条纹出现在sinθ=0.20处（θ为衍射角），第三级亮条纹缺级。求： （1）入射单色光的波长； （2）光栅狭缝的宽度； （3）在屏上最多能看到的亮条纹数。 5、在通常的亮度下，人眼瞳孔直径约为2mm，若视觉感受最灵敏的光波长为550nm，试问： （1）人眼的最小分辨角是多少？ （2）在教室的黑板上画的等号的两横线相距2mm，坐在距黑板10m处的同学能否看清？ 6、一束振动方位角为45°的线偏振光入射到两种介质的界面上，第一介质和第二介质的折射率分别为n 1＝1和n 2＝1.5。当入射角为50°时，试求反射光的振动方位角。 解：?=501θ，由折射定律：51.0sin sin 2 1 2==n θθ ∴?=7.301θ ∴335.07.80sin 3.19sin )sin()sin(2121-=? ? -=+-- =θθθθs r 057.07.80tan 3.19tan )tan()tan(2121=? ? =+-= θθθθp r ∴877.545tan 057 .0335.0tan tan -=?-== i p s r r r αα ∴反射光的振动方位角为：?-=34.80r α 7、在杨氏实验中，两小孔距离为1 mm ，观察屏离小孔的距离为100 cm ，当用一折射率为1.58的透明薄片贴住其中一小孔时，发现屏上的条纹 系移动了1.5 cm ，试决定该薄片的厚度。 解：如图，设P 0点是S 1S 2连线的垂直平分线与屏的交点，则当小孔未贴上薄片时，由两小孔S 1和S 2 到屏上P 0点的光程差为0。当贴上薄片时，零程差点由P 0移到与之相距1.5 cm 的P 点，P 点光程差的变化量为： 151 0.015mm 1000 yd D ??= == 而P 点光程差的变化等于S 1到P 的光程的增加：(1)0.015n h ?=-= ∴薄片厚度为：20.015 2.5910mm 1.581 h -= =?- 8、波长为500nm 的平行光垂直照射在宽度为0.025mm 的单缝上，以焦距为50cm 的会聚透镜将衍射光聚焦于焦面上观察，求 （1）衍射图样中央亮条纹的半宽度； （2）第二暗纹到中央亮纹的距离； 解：（1）中央亮纹的半角宽度为： 02.0025 .0105006 0=?= =-a λ θrad ∴中央亮纹的半宽度为：102.0500=?==θf e cm P 0 2 r 1 r 2S S 1 P D y （2）第二暗纹的位置对应于2απ=±，即： sin 22 ka θπ=± ∴6 2250010arcsin arcsin arcsin 0.040.040.025 a λθ-±±??===±≈±rad ∴第一亮纹到中央亮纹的距离为： 500.0411q f e θ=-=?-=cm 9、钠黄光垂直照射一光栅，它的第一级光谱恰好分辨开钠双线（5891=λnm ，6.5892=λnm ），并测得589nm 的第一级光谱线所对应的衍射角为2°，第四级缺级，试求光栅的总缝数，光栅常数和缝宽。 解：光栅的分辨本领为：mN A =?=λ λ 其中3.5892 6 .589589=+= λnm ∴光栅的总缝数为：982) 5896.589(13 .589=-?= ?= λ λ m N 第一级光谱满足：λθ=sin d ∴光栅常数为：017.02sin 103.589sin 6=? ?== -θλ d mm ∵第四级缺级 ∴缝宽为：00425.04 == d a mm 10、用波长为624nm 的单色光照射一光栅，已知该光栅的缝宽012.0=a mm ，不透明部分宽度 029.0=b mm ，缝数N ＝1000条，试求： （1）中央极大值两侧的衍射极小值间，将出现多少个干涉主极大；（2）谱线的半角宽度。 解：（1）中央峰两侧的衍射极小值满足：λθ±=sin a ∴中央峰内的衍射角满足a λ θ± ≤sin 干涉主极大满足：λθm d =sin =m 0，±1，±2 …… ∴在中央峰内的干涉主极大满足： λλa d m ≤ ∵ 42.3012 .0041.0≡=a d ∴m 的取值可为0，±1，±2，±3 ∴出现的干涉极小值个数为7个 （2）谱线的角宽度为： 56 1052.1) 029.0012.0(10001062422--?=+???==?Nd λθrad 实验心理学 一、填空 1.额外变量是使实验结果发生混淆的主要根源。对额外变量的控制，通常采用以下几种方法：排除法、恒定法、匹配法、随机化法、抵消平衡法、统计控制法 2.被试内设计是每个被试须接受自变量的所有水平的处理。 3.斯珀灵（Sperling）针对传统的感觉记忆方法的某些缺点，设计了部分报告法，它弥补了以前那些用全部报告方式研究感觉记忆的缺陷，结果他首次发现了被试感觉记忆量为平均9.1个项目 4.多自变量实验是指在一个实验中包含两个或两个以上、 的自变量的实验。它具有三个明显的优点：效率高、实验控制较好和可以获得交互作用 5.在刺激变量中，对反应时间影响比较大的因素有：刺激强度、复杂程度等。 6.阿特金森和希夫林提出了记忆的多存贮模型。该模型把记忆看作是一个系统，按照信息在系统内储存的时间可以划分为三个不同的子系统：感觉记忆（或瞬时记忆、短时记忆和长时记忆。 7、变量是指在数量上或质量上可变的事物的属性。在实验中实验者所操纵的、对被试的反应产生影响的变量称为自变量；由操纵而引起的被试者的某种特定反应称为因变量。 8.科学的探索，大致可分为两阶段或两个类型。第一阶段是探明规定某个行为的条件，第二个阶段是探明哪些条件与行为之间的函数关系。与这两个阶段相对应，可以把实验分为两种类型：_因素型实验、函数型实验 9.当一个自变量产生的效果在第二个自变量的每一水平上不一样时，就发生了交互作用。 10. 反应时（reaction time,简称RT），它是一个专门的术语，不是指反应_的时间，而是指刺激_施于有机体之后到明显反应开始所需要的时间。 11.基于感觉阈限的操作定义费希纳设计了三种测量感觉阈限的方法最小变化法、恒定刺激法和平均差误法。这些方法后来被统称为传统心理物理法 12.由于信号检测论在感觉敏感性与反应偏向之间作出区分，因此，它能够分析不同被试、不同操作条件下的反应敏感性；同时，还能够分析操作的恶化是因为敏感性下降，还是因为反应偏向的变化，并根据这些分析的资料对操作进行改进 13.接受者操作特性曲线，简称ROC曲线，在心理学上又称为感受性曲线，这就是说，曲线上各点反映着相同的感受性，它们都是对同一信号刺激的反应，不过是在几种不同的判定标准下所得的结果就是了。 14.从量表有无相等单位和有无绝对零点来分，心理量表可分为顺序量表、等距量表和比例量表。 15.匹配法是使实验组和控制组中的被试属性相等的一种方法。 16.心理实验的基本程序：课题确定、被试选择、实验控制、数据整合、研究报告撰写。 17.排除法是把_额外变量从实验中排除出去。 18.一个完整的实验报告，必须包括以下几项内容：摘要、题目、引言、方法、结果、讨论、结论、参考文献及附录。 19.实验的外部效度是指实验结果能够普遍推论到样本的总体和其它同类现象中去的程度，即实验结果的普遍代表性和适用性。 20.对偶比较法是把所有要比较的刺激配成对，然后一对一地呈现，让被试者对于刺激的某一特性进行比较，并作出判断：这种特性的两个刺激中哪一个更为明显。 21.实验，是指通过人为地、系统地操作环境，导致某些行为发生变化，并对之进行观察、记录、解释的科学方法。 22.实验设计乃是进行科学实验前做的具体计划。它主要是控制实验条件和安排实验程序的计划。 23.实验心理学的主要先驱之一费希纳，在1860年发表了巨著《心理物理学纲要》，他在这部著作中探讨了心理量和物理量之间的函数关系。 24.差别阈限法（或差异阈限法）是制作等距量表的一种间接方法，通过在不同强度的基础上测量_差别阈限（或最小可觉差）来实现。 25.心理学实验涉及的自变量种类很多，大致可以分为三类：作业变量、环境变量和被试变量。 English Homework for Chapter 1 1.In ancient times the rectilinear propagation of light was used to measure the height of objects by comparing the length of their shadows with the length of the shadow of an object of known length. A staff 2m long when held erect casts a shadow 3.4m long, while a building’s shadow is 170m long. How tall is the building? Solution. According to the law of rectilinear propagation, we get, x=100 (m) So the building is 100m tall. 2.Light from a water medium with n=1.33 is incident upon a water-glass interface at an angle of 45o. The glass index is 1.50. What angle does the light make with the normal in the glass? Solution. According to the law of refraction, We get, So the light make 38.8o with the normal in the glass. 3. A goldfish swims 10cm from the side of a spherical bowl of water of radius 20cm. Where does the fish appear to be? Does it appear larger or smaller? Solution. According to the equation. and n ’=1 , n=1.33, r=-20 we can get So the fish appears larger. 4.32170= x ''sin sin I n I n =626968 .05.145sin 33.1sin =?=' I 8.38='I r n n l n l n -'=-''11416.110133 .15836.8)(5836.81165.02033.01033.11>-=??-=''= -='∴-=--+-=-'+='l n l n cm l r n n l n l β n A 二、选择题 1. 心理物理法的创始人是： (A)冯特(B)费希纳(C)高尔顿(D)艾宾浩斯 2. 在“超常与常态儿童的兴趣、动机与创造性思维的比较研究”一文中，因变量显然是指： (A) 超常儿童(B) 常态儿童 (C) 超常与常态儿童(D) 兴趣、动机与创造性思维 3. “时距信息的加工机制及其通道效应的实验研究”一文标题显示，作为自变量的是： (A)时距信息(B)加工机制(C)通道(D)实验 4. 涉及人类被试的实验心理学研究必循遵循以下伦理道德，除了。 (A) 保障被试的知情同意权(B) 保障被试的退出自由(C) 保密原则(D) 给被试一定的被试费用 5. 冯特（W.Wundt）对心理学的最深远贡献是： (A) 对感觉元素的描述(B) 建立了作为实验科学的心理学 (C) 对神经传导速度的测量(D) 发展了最小可觉差的方法 6. 下列各领域中，被看作心理学的应用领域的是： (A) 实验心理学(B) 组织心理学(C) 比较心理学(D) 认知心理学 7. 下列问题中，临床心理学家最可能研究的是： (A) 调适问题(B) 老鼠走迷津(C) 儿童数学问题解决(D) 种属行为 8. 根据格式塔的观点，人们知觉的是＿＿＿＿而不是个别的网点 (A) 图形(B) 封闭性(C) 刺激间的关系(D) 以上都对 9. 下列用于被试间设计的方法是， (A) 匹配 (B) 随机化 (C) 拉丁方设计 (D) ABBA设计 10. 下列用于被试内设计的方法是， (A) ABA设计(B)拉丁方设计(C) 匹配(D)ABBA设计 11. 内部效度的影响因素有， (A) 统计回归(B)主试—被试的相互作用(C) 零结果(D)测量工具的局限性 12. 外部效度的影响因素有， (A)实验环境的人为性(B)没有预备实验(C) 测量工具的局限性(D)样本缺乏代表性 13. 实验信度的验证，包括： (A) 直接验证(B) 系统验证 (C) 概念验证(D) 内容验证 14. 序列反应时任务试图将反应时实验的逻辑应用于____心理过程的研究. (A) 有意识(B) 无意识(C) 前意识(D) 潜意识 15. 内隐联想测验是以____为指标来进行的. (A) 概率密度(B) 反应时 (C) 正确率(D) 信心评价 16. 关于感觉的差别阈限，费希纳（Fechner）定律对韦伯（Weber ）定律的发展是基于＿＿＿＿的假设 (A) 韦伯分数是一个常数(B) 每个最小可觉差主观相等 (C) 仅在中等刺激强度范围有效(D) 不同感觉系统韦伯分数差异很大 17. 对暗适应产生的原因是： (A) 视杆细胞的视紫红质被分解(B) 视杆细胞的视紫红质合成增多 (C) 视锥细胞的视紫红质被分解(D) 视锥细胞的视紫红质合成增多 18. 使用直线内插法计算阈限的方法是, (A) 极限法(B) 恒定刺激法(C) 阶梯法(D) 平均差误法 19. 感觉的直接测量方法有, 第四章开天辟地的大事变 一、单项选择题： 1. 新文化运动兴起的标志是（）。 A．蔡元培“兼容并包”办学方针的采用 B．民主与科学口号的提出 C．陈独秀在上海创办《青年》杂志 D．李大钊发表《庶民的胜利》 2. 前期新文化运动与资产阶级改良派、革命派思想相比，就其作用而言，主要 “新”在（）。 A．传播了资产阶级民权平等思想 B．动摇了封建正统思想的统治地位 C．绝对肯定了西方文化的进步性 D．深入研究和传播了马克思主义 3. 毛泽东在《反对党八股》中指出，前期新文化运动的领导人物“对于现状， 对于历史，对于外国事物，……所谓坏就是绝对的坏，一切皆坏；所谓的好，就是绝对的好，一切皆好”。造成这种状况的主要原因是他们（）。 A．脱离广大人民群众 B．一定程度上受到封建思想的束缚 C．没有马克思主义的批判精神 D．没有接受俄国十月革命的经验 4. 新文化运动对中国革命产生的最深刻的影响是（）。 A．动摇封建思想的统治地位 B．弘扬了民主和科学，推动了自然科学发展 C．对五四运动的爆发起了宣传作用 D．后期传播社会主义思想，成为知识分子拯救国家改造社会的思想武器 5. 在20世纪第二个十年，堪称中国历史转折之里程碑的是（）。 A．武昌起义、中华民国建立 B．《新青年》创办、武昌起义 C．五四运动、《新青年》创办 D．中华民国建立、五四运动 6. 最能体现五四运动性质的口号是（）。 A．废除“二十一条” B．还我青岛 C．外争国权，内惩国贼 D．拒绝在和约上签字 7. 在民主革命时期，知识分子走向社会、与工农群众结合开始于（）。 A．戊戌变法时期 B．五四运动时期 C．五卅运动时期 D．一二·九运动时期 8. 在中国大地上率先举起马克思主义旗帜的是（）。 A．李大钊 B．陈独秀 C．张国焘 D．毛泽东 9. 标志着中国新民主主义革命开端的是（）。 A．新文化运动 B．五四运动 C．中国共产党的诞生 D．辛亥革命 10. 著名学者胡绳说：“近代中国在20世纪初处于一个社会大变革时期，中国 民主主义革命向新民主主义革命转折，这是诸多因素共同作用的结果。”下列诸多因素中起决定作用的是（）。 A．中国民族资本主义的发展 B．中国无产阶级的壮大 C．俄国十月革命的影响 D．马克思主义的传播 11. 1920年8月，陈独秀、李汉俊、李达等人在（）成立了中国工人阶 级政党最早的组织。 A．北京B．上海 C．武汉 D．广州 12. 代表上海中国共产党的早期组织的机关理论刊物是（）。 A．《共产党》 B．《劳动界》 C．《新青年》 D．《劳动音》13. 中国共产党早期组织领导的第一个工会是（）。 A．上海机器工会 B．长辛店工人俱乐部 C．武汉工会 D．长沙工会 14. 1921年9月，中国共产党在（）领导创建了第一个农民协会。 A．广东海丰县赤山约 B．广东陆丰县 一单项选择题（1×30=30分）： 1.以下哪种方法不是费希纳在心里物理学中创造的感觉测量的方法（C） A 最小可觉差法 B 恒定刺激法 C加因素法D 平均误差法 2.由刺激所引起的知觉大小是该感觉系统的K值与刺激强度的对数之积，这是（A）定律 A 费希纳定律 B 韦伯定律 C 史蒂文森定律 D 艾克玛定律 3.构成实验的三大要素中不包括（C） A 变量 B 假设 C 结果 D 控制 4. 2×3×4×3有（B）个自变量，共有（D）个水平 A 3 B 4 C 9 D 24 5.想要有效的消除源自实验者效应和被试效应的额外变量的干扰，最有效的方法是（A） A 双盲法 B 恒定法 C 随机化法 D 统计控制法 6.历史上第一个反应时实验是由（B）实施的 A 唐德斯 B 赫尔姆霍茨 C 卡特尔 D 冯特 7.下面哪项实验是应用的开窗实验技术（B） A 短时记忆的信息提取实验 B 字母转换作业 C 心理旋转实验 D 短时记忆视觉编码实验 8.以下哪个是差别阈限的操作定义（C） A 刚好能够引起心理感受的刺激大小 B 刚好能引起差异感受的刺激变化量 C 有50%的实验次数能引起差别感觉的两个刺激强度之差 D 有50%的实验次数能引起反应的刺激值 9以下哪项不是注意的研究方法（A） A信号检测范式 B 提示范式 C 搜索范式 D 双任务范式 10被试内设计用来专门解决顺序误差的方法是（C） A 随机化技术 B 匹配技术 C 平衡技术 D多基线设计技术 11影响实验内部效度的被试因素有（A） A 评价忧虑 B 期望效应 C 投射效应 D 刻板效应 12对于涉及两个变量的试验资料，由于每个变量的总变异既包含了“自身变异”又包含了“协同变异”（是指由另一个变量所引起的变异），须采用（C）法来进行分析才能得到正确结论 A 方差分析 B 重复测量方差分析 C 协方差分析 D 回归分析 13因变量的主观指标主要是指（D） A 反应速度的差异 B 反应的难度 C 反应速度 D 口语记录 14要求特征的典型例子是（C） 第一章习题 1、已知真空中的光速c＝3 m/s，求光在水（n=1.333）、冕牌玻璃（n=1.51）、火石玻璃（n=1.65）、加拿大树胶（n=1.526）、金刚石（n=2.417）等介质中的光速。 解： 则当光在水中，n=1.333时，v=2.25 m/s, 当光在冕牌玻璃中，n=1.51时，v=1.99 m/s, 当光在火石玻璃中，n＝1.65时，v=1.82 m/s， 当光在加拿大树胶中，n=1.526时，v=1.97 m/s， 当光在金刚石中，n=2.417时，v=1.24 m/s。 2、一物体经针孔相机在屏上成一60mm大小的像，若将屏拉远50mm，则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。 解：在同种均匀介质空间中光线直线传播，如果选定经过节点的光线则方向不变，令屏到针孔的初始距离为x，则 可以根据三角形相似得出： 所以x=300mm 即屏到针孔的初始距离为300mm。 3、一厚度为200mm的平行平板玻璃（设n=1.5），下面放一直径为1mm的金属片。若在玻璃板上盖一圆形纸片，要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片，问纸片最小直径应为多少？ 解：令纸片最小半径为x, 则根据全反射原理，光束由玻璃射向空气中时满足入射角度大于或等于全反射临界角时均会发生全反射，而这里正是由于这个原因导致在玻璃板上方看不到金属片。而全反射临界角求取方法为： (1) 其中n2=1, n1=1.5, 同时根据几何关系，利用平板厚度和纸片以及金属片的半径得到全反射临界角的计算方法为： (2) 联立（1）式和（2）式可以求出纸片最小直径x=179.385mm，所以纸片最小直径为358.77mm。 4、光纤芯的折射率为n1、包层的折射率为n2,光纤所在介质的折射率为n0，求光纤的数值孔径（即n0sinI1,其中I1为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角）。 解：位于光纤入射端面，满足由空气入射到光纤芯中，应用折射定律则有： n0sinI1=n2sinI2 (1) 而当光束由光纤芯入射到包层的时候满足全反射，使得光束可以在光纤内传播，则有： 一．名词解释:： 1. 双耳分听技术：让被试双耳同时听见两个分离的相互独立的声音信息。 本质：让被试双耳同时听见不同声音。 2. 追随耳实验：要求被试在双耳分听实验过程中始终复述某一个耳朵听到的信息，并且忽略所有来自另一只耳朵的信息。分别为“追随耳”和“非追随耳”。 3. 材料限制：指作业收到任务的低劣质量或不适宜的记忆信息的限制，因而即使分配到较多的资源也不能改善其作业水平。 4. 资源限制：指其作业收到所分配资源的限制，一旦得到较多的资源，这种过程便能顺利进行。因此，两个同事进行的作业若对资源的总需求量超过中枢能量，就会干扰。此时两个作业水平受互补原则决定，即一个作业应用的资源增加多少就会使另一个作业可得的资源减少多少。 5. 客体和特征特征是某个维量的一个特定值。客体是一些特征的结合。 6. 错觉性结合实验。指在不注意的条件下，向被试呈现的不同客体的特征发生彼此交换的现象。 7. 任务定义注意：在实验控制条件下，对某些刺激值或刺激维度而非其他刺激值或刺激维度的反应。 8. 加工定向注意：将注意看做一个把心理集中于多个感觉输入的一个的主动加工过程，注意提高了某些“被注意到”的任务或信息的加工质量。即为了改进加工的速度或准确性而把认知加工过程限制并集中在所有当前信息的某个子集上的过程。 9.（1）外围提示和符号提示。外围提示指提示直接出现在将被注意的位置，此类提示能自动引起注意，也被称为外源提示。 符号提示指提示只是指出注意应指向某个位置的一个符号。这种提示不会自动使注意指向被提示的位置，因此也被称为中间提示或内源提示。 （2）预言性提示和非预言性提示 预言性提示指对整个实验中有效试验次数多于无效试验次数的提示。（即目标更频繁地出现在被提示的位置上） 非预言性提示指在整个实验中有效试验次数与无效实验次数接近的提示。（即目标出现在被提示位置的次数并不比不被提示的位置多） 10.双任务范式：是在多个并行任务间注意的指向和调节作用。 11.警戒：持续性注意的一种形式，指个体在一定环境中为觉察特定的，难以预测而又较少出现的信号所保持的准备状态。（注意章节） 14.自下而上加工指由外部刺激开始的加工，而从上而下加工则指有关知觉对象的一般知识开始的加工。 15.不可能图形：是一种无法获得整体知觉经验的图形，也可说是一种特殊的错觉。 16.主观轮廓：错觉现象，指人们在一片完全同质区域中知觉到的轮廓。 17.知觉恒常性：人在一定范围内不随知觉条件的改变而保持客观事物相对稳定特性的组织加工过程。 18.暗适应：指在低亮度环境下感觉缓慢提高的过程。 19.视敏度：指分辨物体细节和轮廓的能力。 20.闪光融合：P369 21.视错觉：指单凭眼睛所见而形成的失真或扭曲的知觉经验。 22.接近法则：P372 23.听觉掩蔽：指两个声音同时呈现时，一个声音因受到另一个声音影响而减弱的现象。 24.促声融合：来自双耳的声觉信息融合成了来自一个“中央耳”的信息。 第一章 1、已知真空中的光速c ＝3 m/s ，求光在水（n=1.333）、冕牌玻璃（n=1.51）、火石玻璃（n=1.65）、加拿大树胶（n=1.526）、金刚石（n=2.417）等介质中的光速。 解： 则当光在水中，n=1.333时，v=2.25 m/s, 当光在冕牌玻璃中，n=1.51时，v=1.99 m/s, 当光在火石玻璃中，n ＝1.65时，v=1.82 m/s ， 当光在加拿大树胶中，n=1.526时，v=1.97 m/s ， 当光在金刚石中，n=2.417时，v=1.24 m/s 。 （例题）2、一物体经针孔相机在 屏上成一60mm 大小的像，若将屏拉远50mm ，则像的大小变为70mm, 求屏到针孔的初始距离。 解：在同种均匀介质空间中光线直线传播，如果选定经过节点的光线则方向不变，令屏到针孔的初始距 离为x ，则可以根据三角形相似得出： 所以x=300mm 即屏到针孔的初始距离为300mm 。 （例题）3、一厚度为200mm 的平行平板玻璃（设n=1.5），下面放一直径为1mm 的金属片。若在玻璃板上盖一圆形纸片，要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片，问纸片最小直径应为多少？ 1mm I 1=90 n 1 n 2 200mm L I 2 x 解：令纸片最小半径为x, 则根据全反射原理，光束由玻璃射向空气中时满足入射角度大于或等于全反射临界角时均会发生全反射，而这里正是由于这个原因导致在玻璃板上方看不到金属片。而全反射临界角求取方法为： (1) 其中n2=1, n1=1.5, 同时根据几何关系，利用平板厚度和纸片以及金属片的半径得到全反射临界角的计算方法为： (2) 联立（1）式和（2）式可以求出纸片最小直径x=179.385mm，所以纸片最小直径为358.77mm。 4、光纤芯的折射率为n1、包层的折射率为n2,光纤所在介质的折射率为n0，求光纤的数值孔径（即n0sinI1,其中I1为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角）。 解：位于光纤入射端面，满足由空气入射到光纤芯中，应用折射定律则有： n0sinI1=n2sinI2 (1) 而当光束由光纤芯入射到包层的时候满足全反射，使得光束可以在光纤内传播，则有： (2) 由（1）式和（2）式联立得到n0 sinI1 . （例题）5、一束平行细光束入射到一半径r=30mm、折射率n=1.5的玻璃球上，求其会聚点的位置。 如果在凸面镀反射膜，其会聚点应在何处？如果在凹面镀反射膜，则反射光束在玻璃中的会聚点又在何处？反射光束经前表面折射后，会聚点又在何处？说明各会聚点的虚实。 解：该题可以应用单个折射面的高斯公式来解决， 设凸面为第一面，凹面为第二面。 一、单项选择题(本大题共30小题，每小题1分，共30分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.鸦片战争前中国封建社会的主要矛盾是( ) A.地主阶级和农民阶级的矛盾 B.帝国主义和中华民族的矛盾 C.资产阶级和工人阶级的矛盾 D.封建主义和资本主义的矛盾 正确答案是：A 2.中国封建社会产生过诸多“盛世”，出现在清代的是( ) A.文景之治 B.贞观之治 C.开元之治 D.康乾盛世 正确答案是：D 3.将中国领土台湾割让给日本的不平等条约是( ) A.《南京条约》 B.《北京条约》 C.《马关条约》 D.《瑗珲条约》 正确答案是：C 4.西方列强对中国的侵略，首先和主要的是( ) A.政治控制 B.军事侵略 C.经济掠夺 D.文化渗透 正确答案是：B 年组织编写成《四洲志》，向中国人介绍西方情况的是( ) A.林则徐 B.魏源 C.马建忠 D.郑观应 正确答案是：A 世纪末，在帝国主义列强瓜分中国的狂潮中提出“门户开放”政策的国家是( ) A.俄国 B.日本 C.美国 D.德国 正确答案是：C 7.太平天国农民起义爆发的时间是( ) 年年 年年 正确答案是：A 8.太平天国由盛而衰的转折点是( ) A.永安建制 B.北伐失利 C.天京事变 D.洪秀全病逝 正确答案是：C 9.最早对兴办洋务的指导思想作出完整表述的人是( ) A.冯桂芬 B.马建忠 C.王韬 D.郑观应 正确答案是：A 10.洋务运动时期最早创办的翻译学堂是( ) A.同文馆 B.广方言馆 C.译书局 D.译书馆 正确答案是：A 年发表《劝学篇》一文，对抗维新变法的洋务派官僚是( ) A.李鸿章 B.左宗棠 C.张之洞 D.刘坤一 正确答案是：C 实验心理学练习题一…………………………………………………………………………………………………… 一、单项选择题：给出正确选项并做详细答案解析 1、一项实验拟考查图片材料是否比文字材料更容易识记，则材料是A A. 自变量 B. 因变量 C. 控制变量 D. 无关变量 2、通过双盲法来控制额外变量的方法属于C A. 匹配法 B. 平衡法 C. 排除法 D. 恒定法 3、在感觉阈限测定中，标准刺激由主试呈现，随后由被试调整比较刺激，使其与标准刺 激相等，这种方法是B A. 恒定刺激法 B. 平均差误法 C. 最小变化法 D. 系列探索法 4、在信号检测实验中，如果击中率的纵轴值为0.1虚报率的纵轴值为0.33，则该实验中 的β值为：C A. -0.22 B. 0.22 C. 0.33 D. 3.00 5、在2×3实验设计中，研究的因素有A A. 2个 B. 3个 C. 5个 D. 6个 6、通过搜集和分析某人过去和现在有关方面的资料，以推知其行为原因的方法是：B A. 调查法 B. 个案法 C. 测验法 D. 观察法 7、在“超常与常态儿童的兴趣、动机与创造性思维的比较研究”一文中，因变量显然是 指：D A. 超常儿童 B. 常态儿童 C. 超常与常态儿童 D. 兴趣、动机与创造性思维 8、等距量表的特点是B A. 无绝对零点，无相同单位 B. 无绝对零点，有相同单位 C. 有绝对零点，无相同单位 D. 有绝对零点，有相同单位 9、被试接受所有自变量处理，即所有的被试者接受全部的自变量处理，这类设计便属于： A A. 被试内实验设计 B. 被试间实验设计 C. 抵消实验条件的设计 D. 混合设计 10、根据唐德斯A.B.C.法，辨别反应时间应是：A A. 辨别反应时减去简单反应时 B. 选择反应时减去简单反应时 C. 辨别反应时减去选择反应时 D. 选择反应时减去辨别反应时 11、某研究表明，当场景中的干扰物减少和照明度降低时，与年轻人相比，老年人搜 索场景中交通标志的准确性更低、反应速度更慢。该研究中自变量的数量是：B 一、填空题 1. 额外变量是使实验结果发生混淆的主要根源。对额外变量的控制，通常采用以下几种方法： ____________、____________、__________、____________、_____________、______________。 2. 被试内设计是__________须接受自变量的________的处理。 3. 多自变量实验是指在一个实验中包含_______的自变量的实验。它具有三个明显的优点：________、________和_________。 4. 变量是指在___________或__________可变的事物的___________。在实验中实验者_________、 __________的变量称为自变量；由操纵而引起的被试者的__________称为因变量。 5. 当一个自变量产生的效果在第二个自变量的______________不一样时，就发生了__________。 6. 匹配法是使_________和___________中的被试属性相等的一种方法。 7. 排除法是把___________从实验中排除出去。 8. 实验的外部效度是指___________能够普遍推论到_________的总体和其它同类现象中去的程度，即实验结果的_________和__________。 9. 实验设计乃是进行科学实验前做的____________。它主要是__________和安排__________的计划。 10. 心理学实验涉及的自变量种类很多，大致可以分为三类：_________、_________和__________。 11. 在实验尚未正式开始前先行着手控制额外变量的方法称为实验前控制。但有时候由于条件限制，在实验前，难以完全控制额外变量的影响，这时必须使用实验后控制，又称为__________。 12. 主试在实验中可能以某种方式（如表情、手势、语气等）______影响被试，使他们的反应附和主试的_________。 13. 实验信度其实就是实验的可验证性问题。它有三种类型__________、___________和__________。 14. 操作定义由美国物理学家布里奇曼提出，他主张一个_____________应由测定它的_________来下定义。 15. 从实验变量角度实验设计涉及三个基本问题：（1）实验采用多少_______和________？（2）各自变量内又采用多少________？（3）如何将_________分配到各自变量的各处理水平中？ 16. 匹配设计是指将被试按某一个或几个特征上水平的______加以配对，然后再把每一对中的每个被试 _______到各个组别。 17. 小样本设计是___________的一种变式,实验时它向________或___________呈现自变量的不同水平或 处理方式。 18. 实验效度是指_____________能达到_______________的程度，也就是实验结果的___________和 __________程度。实验效度主要包括_________效度和___________效度。 19. ____________是指实验研究假设和测量指标的理论构思及其操作化问题，即理论构思及其转换的有效性。 二、选择题 1. 下列用于被试间设计的方法是， (A) 匹配 (B) 随机化 (C) 拉丁方设计 (D) ABBA设计 2. 下列用于被试内设计的方法是， (A) ABA设计 (B)拉丁方设计 (C) 匹配 (D)ABBA设计 3. 内部效度的影响因素有， (A) 统计回归 (B)主试—被试的相互作用 (C) 零结果 (D)测量工具的局限性 中国近代史 一、单项选择题(本大题共15个小题，每小题2分，共30分；在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题意) 1．“列强的炮声惊醒了古老中华帝国的美梦，中华民族的屈辱史——中国近代史开始了。”这里“列强的炮声”指的是( ) A．鸦片战争 B．第二次鸦片战争 C．甲午中日战争 D．八国联军侵华战争 2．下列图片中的历史人物在近代反侵略斗争中作出了重大的贡献，其中收复新疆的是( ) 3．列强对近代中国发动多次侵略战争，其中19世纪九十年代与19世纪四十年代的战争相比，最主要的区别是( ) A．列强获得了对华资本输出的特权 B．侵犯到中国渤海地区 C．允许列强在华设立使馆界 D．割占中国的领土面积扩大 4．在近代中国，有这样一批机器工业：企业实行雇佣制，经费由政府拨给，产品分配给军队。下列企业中属于这批工业的有( ) A．福州船政局 B．轮船招商局 C．滦州煤矿公司 D．沈阳飞机制造厂 5．19世纪末，随着民族危机加重，康有为、梁启超等维新派掀起了 一场救亡图存的政治变革。有关这场变革的说法不正确的是( ) A．光绪帝颁布诏书标志着变革的开始 B．在变革中建立了近代中国第一所体制完备的高等学府 C．此次变革得到湖南巡抚陈宝箴的支持 D．这是一场以光绪帝为首的封建统治者的自救运动 6．在一次历史研究性学习活动中，同学们搜集了某一时期陈独秀、李大钊、胡适、鲁迅等人的资料和文章。你认为这一学习活动的主题应是( ) A．“自强”“求富” B．“实业救国” C．“三民主义” D．“民主”和“科学” 7．在中国近代化探索的历程中，不同阶层、不同派别的力量进行了不同尝试。下列内容出现的先后顺序是( ) ①蔡元培倡导学术上“兼容并包”②公车上书③兴中会成立④北洋海军的建立 A．②③①④ B．④③②① C．①④③② D．③②④①8．马克思主义是中国共产党的行动指南，马克思主义成为近代中国新思潮的主流始于( ) A．新文化运动前期 B．十月革命爆发后 C．五四运动后 D．中国共产党成立后 9．1924年5月，孙中山在黄埔军校开学典礼上说：“要从今天起，重新做革命的基础，另外成立一种理想上的革命军。一生一世，都不存升官发财的心理，只知道做救国救民的事业。”两年后，该校师生 2013年大学二年级上学期期末模拟试卷 实验心理学 一、单项选择（共20分） 1. 心理物理法的创始人是（） A.冯特 B.费希纳 C.高尔顿 D.艾宾浩斯 2.使用直线内插法计算阈限的方法是（） A.极限法 B.平均差误法 C. 阶梯法 D. 恒定刺激法 3.实验中，疲劳可使阈限_____；若存在期望误差，在递增法测定时，阈限会______。（） A.降低偏低 B. 升高偏低 C. 升高偏高 D. 降低偏高 4.如果想要研究“早上和晚上背书的记忆效果，哪个时刻点更好?”，则书籍内容是( ) A.自变量 B.因变量 C.额外变量 D.无关变量 5. B反应时间之所以比A反应时间长，是因为前者的加工过程比后者的加工过程多了（） A.辨别刺激过程 B. 比较刺激和决策反应过程 C.选择反应过程 D.辨别刺激和选择反应过程 6. sone 量表的制作方法是（） A.对偶比较法 B.二分法 C.差别阈限法 D.等级排列法 7.在信号检测实验中，属于正确反应的是（） A. Y/N B. FA C. n/SN D. CR 8. 心理量是物理量的幂函数，这叫做（） 定律定律定律定律 9.以下公式表示错误的是（） A. V=1/α B. P(Y/N) +P(n/SN) =1 C. d′=Z 击中-Z 虚惊 D. β=O 击中 /O 虚惊 10.以下说法错误的是（） A. 心理上的主观音高与声音刺激的频率和强度有关 B. 在ROC曲线上的点距离偶然事件对角线越近，分辨率越强 C. 反应时间作为反应变量，会随刺激变量和机体变量的不同而变化 D. 统计决策理论是信号检测论的数学基础 11.( )标志着现代心理物理学的开始。 A.最小变化法 B.史蒂文斯的幂定律 C.平均差误法 D.正误法 12.请找出下列说法中错误的一项（） A.人耳接受的声音频率范围为1000~3000赫 B.一个sone是指40分贝时1000赫的纯音声音刺激的响度感觉 2007年北京自考实验心理学试卷 一、单项选择题（1*10） 1、用平均差误法测量感觉阈限容易产生（B ） A时间误差和空间误差B空间误差和动作误差 C定势的作用D习惯误差和期望误差 2、在用恒定刺激法测定差别阈限，只允许被试作两类回答时，计算差别阈限时相等地带的下限是（B ） A50%感觉弱于标准刺激的比较刺激B25%感觉重于标准刺激的比较刺激 C50%感觉等于标准刺激的比较刺激D50%感觉等于标准刺激的比较刺激 3、卡特尔制作天文学家声望顺序的顺序量表用的是（D ） A对偶比较法B数量估计法 C差别阈限法D等级排列法 4、当用对偶比较法制作一个对5种儿童服装喜爱程度的顺序量表时，让被试比较的样品对数有多少？（包括为了消除可能产生的空间误差需要增加的对数）（C ） A 10对 B 15对 C 20对 D 30对 5、反应时与刺激强度之间的关系表现为（D ） A反应时不受刺激强度变化的影响 B随着刺激强度的增加反应时逐渐缩短 C随着刺激强度的增加反应时逐渐延长 D随着刺激强度的增加反应时逐渐缩短，达到极限时反应时就不再发生变化了 6、用混色轮产生的颜色混合是（B ） A色光的混合B相减的混合 C颜料的混合D色调混合 7、等响度曲线上的每一条线代表一个响度等级，其单位为（D ）A分贝B色C美D方 8、记忆广度是（B ） A9个以上的项目B7±2 C无限的D21个比特 9、对两种过程记忆理论强有力支持的实验是（A ） A系列位置效应的实验B汉字特征抽取的实验 C插入材料对倒摄抑制影响的实验D加工层次对记忆影响的实验10、许多研究证实，赞琼的假设是正确的，即（C ） A当任务容易的时候其他人在场改善操作 B当任务困难的时候其他人在场改善操作 C其他人在场增加了被试主导反应的可能性 D其他人在场增加了被试非主导反应的可能性 二、多项选择题（1*5） 11、为了消除组间设计的缺点可以采用的方法有（AB ） A匹配被试B随机分配被试 C完全平衡的方法D拉丁方的方法 12、触觉适应表现为在刺激物的持续作用下（AC ） A触觉感受性的降低B触觉的完全消失 一、准实验设计 准实验设计：未对自变量实施充分的控制，但使用真实实验的某些方法整理、搜集、统计分析数据的研究方法。 单组时间序列设计 1.设计方案：对一组被试先进行周期性测量，之后引入实验处理X，然后再进行一系列周期性的测量。比较插入实验处理前后测量的变化趋势，从而推断实验处理是否产生效果。 2.优点：1.可以较好的控制“成熟”因素对实验处理效果的影响。在O1~O8的系列测量过程中，相邻两次测量的时间间隔基本相同，可以认为在每个时间间隔内“成熟”的发展基本相同。2. 可以有效的控制测验因素的干扰。由于每个被试的成绩都是经过反复测验而得到的一系列结果，这样就能够降低由于只做一次测验而出现的有偏样本成绩的概率，可以有效地减少测量偏差。3.缺点：1、由于无对照组，因而不能有效地识别和控制伴随实验处理发生的偶发事件的影响，不能排除那些与实验处理同时出现的附加变量的影响。2、多次实施前测往往会降低或增加被试对实验处理的敏感性，从而在被试身上产生作用而影响其实验处理后的测量成绩。 4.注意事项：1、研究中要保持实验情境的相对稳定，减少不必要的条件变化对实验结果的干扰。 2、通过单组时间序列设计实验不能得到最后的、确定性的结论，如果想得到肯定的因果关系结论，应选用有控制组参加的实验设计。 3、由于研究中对实验条件控制不是很严格，因此研究者应充分考虑那些突发的或随意事件，详细记录研究中伴随的各种事件，这有利于对结果作出更符合实际的科学评估和解释。 单组相等时间样本设计 1.设计方案：对一组被试连续抽取多个相等的时间样本，即选择完全相等的多个时间段，在其中的一个时间样本中实施实验处理，而在后续的另一个时间样本中并不实施实验处理，并通过对两种时间样本的观测分数之间的差异分析来比较实验处理的准实验设计。 2.数据分析：可对结果做三方面的检验：1.处理条件与无处理条件间的比较，以考察存在处理效应的可能性；2.分别在有处理条件下和无处理条件下考察时间因素的简单效应，这主要是分析研究中的时间效应或顺序效应； 3.分析实验处理与处理顺序的交互效应，以考察在时间序列中不同处理的不同效应。 3.优点：在控制影响内部效度的因素方面是完全有效的，如能较好控制“历史”作用的影响。 4.缺点：1.采用单组设计，实验处理后再重复进行做过的测验可能会增加或降低实验处理实验安排中，实验处理的间断出现会使被试产生新异感，并暴露实验目的，由2.的敏感性。． 此产生实验的霍桑效应。3.实验的重复进行也会产生一系列的顺序效应。 多组不相等组前后测设计 1.设计方案：先将实验组和控制组接受前测，然后给实验组处理，再对这两组被试进行后测。 2.优点：首先，增添了控制组，从而控制了历史、成熟、测验等因素的干扰。其次，前测可以了解实验处理实施前的初始状态，从而也就对选择有了初步的控制。 3.缺点：1.实验组与控制组是不对等的，因而选择与成熟、选择与实验处理的交互作用可能会降低效度。2.不能证明实验处理的长期效应。 多组不等组前后测时间序列设计 1.数据分析：方法1.求出实验组和对照组的前测成绩的平均数，以及实验组和对照组的后测成绩的平均数；然后求出实验组前测成绩和后测成绩平均数的差异，以及对照组前测成绩和后测成绩平均数的差异。采用独立样本的t检验对实验组差值和对照组的差值进行比较。方法 2.回归直线方程。 2.优点：1.既能对一组的一系列的观测成绩的变化趋势进行了解，也能对两组的前测和后测的系列观测成绩的趋势进行比较，以估计实验处理的效果。2.实际使用较多的一种比较完善的准实 第十章 光的电磁理论基础 解：（1）平面电磁波cos[2()]E A t c πν?=-+ 对应有14 62,10,,3102 A Hz m π ν?λ-=== =?。 （2）波传播方向沿z 轴，电矢量振动方向为y 轴。 （3）B E → → 与垂直，传播方向相同，∴0 By Bz == 814610[210()] z Bx CEy t π π===??-+ 解：（1）215 cos[2()]10cos[10()]0.65E A t t c c πν?π=-+=- ∴15 14 210510v Hz πνπν=?=? 72/2/0.65 3.910n k c m λππ-===? （2）8 714310 1.543.910510 n c c n v λν-?====??? 3.在与一平行光束垂直的方向上插入一片透明薄片，薄片的厚度0.01h mm =,折射率n=1.5, 若光波的波长为500nm λ=,试计算透明薄片插入前后所引起的光程和相位的变化。 解：光程变化为 (1)0.005n h mm ?= -= 相位变化为)(202500 10005.026 rad πππλδ=??= ? = 4. 地球表面每平方米接收到来自太阳光的功率为 1.33kw,试计算投射到地球表面的太阳光 的电场强度的大小。假设太阳光发出波长为600nm λ=的单色光。 解：∵2201 2 I cA ε= = ∴1 320 2()10/I A v m c ε= 5. 写出平面波8 100exp{[(234)1610]}E i x y z t =++-?的传播方向上的单位矢量0k 。 解：∵ exp[()]E A i k r t ω=- x y z k r k x k y k z ?=?+?+? 0000000000 2,3,4234x y z x y z k k k k k x k y k z x y z k x y z ===∴=?+?+?=++=+ 6. 一束线偏振光以45度角从空气入射到玻璃的界面，线偏振光的电矢量垂直于入射面，试 求反射系数和透射系数。设玻璃折射率为1.5。 解：由折射定律 1 2211221122111122sin sin cos 1.5cos cos 0.3034cos cos 22cos 0.6966cos cos s s n n n r n n n t n n θθθθθθθθθθ= =∴=--∴==-+===+ 7. 太阳光（自然光）以60度角入射到窗玻璃（n=1.5）上，试求太阳光的透射比。 解： 22 2221 2 1112222221 22 111212sin sin 212111.54cos 4sin cos 30.8231cos sin () 2 cos 4sin cos 0.998cos sin ()cos ()() 0.91 2 s p s p n n ocs n n n n θθθθθθτθθθθθθτθθθθθτττ==∴=??= ?==+=?=+-+∴= = 8. 光波以入射角1θ从折射率为1n 介质入射到折射率为2n 的介质，在两介质的表面上发生反《实验心理学》练习题答案
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