高等光学精选试题及答案
物理高中光学试题答案及解析
物理高中光学试题答案及解析一、选择题1. 光的折射现象是指光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的现象。
以下哪个选项正确描述了光的折射定律？A. 折射角总是大于入射角B. 折射角总是小于入射角C. 入射光线、折射光线和法线在同一平面内D. 折射角与入射角成正比答案：C解析：光的折射定律包括三个主要方面：入射光线、折射光线和法线在同一平面内；折射光线与入射光线分居法线两侧；入射角与折射角的正弦之比是一个常数，与介质的性质有关。
选项C正确描述了第一个方面。
2. 以下哪个现象不是光的干涉现象？A. 薄膜干涉B. 双缝干涉C. 单缝衍射D. 光的衍射答案：D解析：光的干涉现象是指两个或多个相干光波在空间相遇时，光强分布出现增强或减弱的现象。
薄膜干涉、双缝干涉和单缝衍射都是光的干涉现象。
而光的衍射是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时，波前发生弯曲和扩展的现象，与干涉现象不同。
二、填空题1. 光的偏振现象是指光波的振动方向在传播过程中被限制在某一特定方向的现象。
偏振光可以通过_________来实现。
答案：偏振器2. 光的全反射现象发生在光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于临界角时。
临界角的大小由_________决定。
答案：两种介质的折射率三、简答题1. 请简述光的色散现象及其产生的原因。
答案：光的色散现象是指不同波长的光在介质中传播速度不同，导致折射角不同，从而使光波分离的现象。
产生色散的原因是由于介质对不同波长的光具有不同的折射率，即色散率。
这种现象在彩虹的形成和棱镜分光中尤为明显。
四、计算题1. 已知某介质的折射率为 1.5，光从真空进入该介质，求光的临界角。
答案：根据公式\[ \sin(C) = \frac{1}{n} \]，其中C为临界角，n为折射率。
代入数值得\[ \sin(C) = \frac{1}{1.5} = 0.6667 \]，所以临界角C可以通过取正弦的反函数求得，即\[ C =\arcsin(0.6667) \]。
光学测试题及答案
光学测试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光的三原色是：A. 红、黄、蓝B. 红、绿、蓝C. 红、白、黑D. 黄、绿、紫答案：B2. 以下哪种现象不属于光的折射？A. 彩虹B. 透镜成像C. 镜面反射D. 光的色散答案：C3. 光的干涉现象说明光具有：A. 粒子性B. 波动性C. 热效应D. 磁效应答案：B4. 以下哪种光学仪器可以放大物体的像？A. 望远镜B. 显微镜C. 潜望镜D. 反射镜答案：B5. 光的衍射现象表明光具有：A. 直线传播的特性B. 波动性C. 粒子性D. 热效应答案：B6. 以下哪种现象不是光的反射？A. 镜子中的倒影B. 阳光下水面的闪光C. 激光笔的光束D. 太阳光照射到月亮上答案：C7. 光的偏振现象说明光是：A. 直线传播的B. 具有波动性的C. 具有粒子性的D. 具有热效应的答案：B8. 以下哪个不是光的传播速度最快的介质？A. 真空B. 水C. 空气D. 玻璃答案：D9. 光的全反射现象发生在：A. 光从空气射入水中B. 光从水中射入空气中C. 光从玻璃射入空气中D. 光从空气射入玻璃中答案：B10. 以下哪个是光的非线性光学效应？A. 折射B. 反射C. 干涉D. 拉曼散射答案：D二、填空题（每空2分，共20分）1. 光的折射定律是由_________定律和_________定律组成的。
答案：斯涅尔定律；能量守恒2. 光的双缝干涉实验中，干涉条纹的间距与_________成反比。
答案：双缝间距3. 光的偏振现象可以通过_________来实现。
答案：偏振器4. 光的色散现象是由于不同波长的光在介质中传播速度_________造成的。
答案：不同5. 光的全反射现象发生在光从光密介质射向光疏介质时，且入射角大于_________。
答案：临界角三、简答题（每题10分，共20分）1. 请简述光的干涉现象及其应用。
答案：光的干涉现象是指两束或多束相干光波在空间相遇时，由于光波的叠加而产生明暗相间的干涉条纹。
大学光学练习题及答案
光学练习题一、 选择题1．在空气中做双缝干涉实验，屏幕E 上的P 处是明条纹。
若将缝S2盖住，并在S 1、S2连线的垂直平分面上放一平面反射镜M ，其它条件不变(如图)，则此时（ B ） A.P 处仍为明条纹B.P 处为暗条纹C.P 处位于明、暗条纹之间D.屏幕E 上无干涉条纹2．在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采的办法是（ B ） A.使屏靠近双缝 B.使两缝的间距变小 C.把两个缝的宽度稍微调窄 D.改用波长较小的单色光源3．在杨氏双缝干涉实验中，若用折射率为n 薄玻璃片将上面的狭缝挡住，则此时中央亮条纹的位置与原来相比应 （ A ） (A) 向上移动； (B) 向下移动；(C) 不动； (D) 根据具体情况而定。
4．在照相机镜头的玻璃上均匀镀有一层折射率n 小于玻璃的介质薄膜，以增强某一波长λ的透射光能量，假定光线垂直入射，则介质膜的最小厚度应为 ( D ) (A) λ/n ； (B) λ/2n ； (C) λ/3n ； (D) λ/4n 。
5．一折射率为n 、厚度为e 的薄膜处于折射率分别为1n 和的介质中3n ，现用一束波长为的平行λ光垂直照射该薄膜，如图，若n n n <<，则反射光a 、b 的光程差为 ( B )（A ）、22λ+e n ； （B ）、e n 22；（C ）、λ+e n 22； （D ）、e n 2 。
6．在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为的单λ色光垂直入射在宽度为3λ的单缝上，对应于衍射角为的方向30，单缝处波阵面可分成的半波带数目为（B ） （A ）2个 （B ）3个 （C ）4个 （D ）6个NM Q7．当平行单色光垂直入射于如图所示空气劈尖，两块平面玻璃的折射率为1 1.50n =，空气的折射率为21n =，C 点处的厚度为e ，在劈尖上下表面反射的两光线之间的光程差为(D ) A ．e n 22 B ．2/22λ+e n C ． e n 12 D ． 2/21λ+e n8．如图所示，两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离 为L ，夹在两块平面晶体的中间，形成空气劈形膜，当单色光垂直 入射时，产生等厚干涉条纹，如果滚柱之间的距离L 变小，则在L 范围内干涉条纹的 （ C ）（A ）数目减小，间距变大 （B ）数目减小，间距不变 （C ）数目不变，间距变小 （D ）数目增加，间距变小9．波长的单色550nm λ=光垂直入射于光栅常数41.010cm d -=⨯的光栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为 （ D ） （A ）4 （B ）3 （C ）2 （D ）110．三个偏振片1P 、2P 与堆叠在一3P 起，1P 与的偏振化3P 方向相互垂直，2P 与的偏振化1P 方向间的夹角为45，强度为的自0I 然光入射于偏振片1P ，并依次透过偏振片1P 、2P 与3P ，则通过三个偏振片后的光强为 （ C ） （A ）016I （B ）038I （C ）08I （D ）04I二、填空题1．相干光的必要条件为 频率相同 、 相位差恒定或相位相同 、 振动方向平行 。
(精选)光学测试题(附答案)
光学测试卷姓名_______班级_______一选择题（每题仅一个正确答案，错填漏填多选均不得分，每题2分，共15小题）1、许多照相机镜头到胶片的距离是可调的。
某次拍摄前摄影师已经“调好焦”，使被摄者在胶片上形成了清晰的像。
如果在拍摄前被摄者移动了位置，他和摄影者的距离变远了，为了使他在胶片上仍然成清晰的像，镜头与底片的距离应( ) A、变大 B．变小 C．先变小后变大 D．先变大后变小2、某物体经凸透镜在光屏上得到一个像,现将透镜上部遮住不让光通过,则屏上的像（）A.缺少上部分B.缺少下部分C.大小变化了D.像性质不变,只是变暗了3、一种手电筒上所有的聚光小电珠如图2所示，其前端相当于一个玻璃制成的凸透镜，灯丝（可看作一个点光源）发出的光通过它出射时，出射光束（图中实线所示）比无此透镜时的光束（图中虚线所示）要窄，即它可减小光束的发散，有聚光功能。
在这种小电珠中，灯丝应位于（）A．凸透镜的焦点以内B．凸透镜的一倍焦距和两倍焦距之间C．凸透镜的焦点处D．凸透镜的两倍焦距处4．测绘人员绘制地图时常常需要从飞机上拍摄地面的照片。
若使用的相机镜头焦距为50毫米，则底片与镜头距离应该在（）A．100毫米以外。
B．50毫米以内。
C．恰为50毫米。
D．略大于50毫米。
5.如右图所示，一束光线斜射人容器中，在P处形成一光斑，在向容器里逐渐加满水的过程中，光斑将（）A.向左移动后静止B.先向左移动再向右移动C.向右移动后静止D.仍在原来位置6．图1是有关近视眼、远视眼及其矫正的示意图，其中表示近视眼矫正的是（）7.如图3所示，把蜡烛逐渐远离平面镜，它在镜中之像将 ( )A. 变大．B. 变小．C. 不变．D. 变倒立．8.如图所示是从平面镜中看到的一钟表时针和分针位置，此时的实际时刻是 ( )A. 8时20分．B. 4时20分．C. 3时40分．D. 8时40分，9．一个焦距是10cm的凸透镜，当物体从离透镜20cm处逐渐移向30cm处的过程中（）．A．像逐渐变大，像距逐渐变小B．像逐渐变小，像距逐渐变大C．像逐渐变大，像距逐渐变大D．像逐渐变小，像距逐渐变小10．目前光污染越来越严重。
大学物理光学习题附答案
［
］
33．5649：在如图所示的夫琅禾费衍射装置中，将单缝宽
度 a 稍稍变窄，同时使会聚透镜 L 沿 y 轴正方向作微小平移(单缝与
屏幕位置不动)，则屏幕 C 上的中央衍射条纹将
(A) 变宽，同时向上移动
(B) 变宽，同时向下移动
(C) 变宽，不移动
(D)
变窄，同时向上移动
(E) 变窄，不移动
［
］
34．5650：在如图所示的单缝夫琅禾费衍射装置中，设中央明
的部分
(A) 凸起，且高度为 / 4
(B) 凸起，且高度为 / 2
(C) 凹陷，且深度为 / 2
(D) 凹陷，且深度为 / 4 ［
］
平玻璃
空气劈尖
工件
O
n=1.68
n=1.60 n=1.58
O
3507 图
14．3507：如图所示，平板玻璃和凸透镜构成牛顿环装置，全 部浸入 n＝1.60 的液体中，凸透镜可沿 OO 移动，用波长＝500 nm(1nm=109m)的单色光垂直入射。 从上向下观察，看到中心是一个暗斑，此时凸透镜顶点距平板玻璃 的距离最少是
(C) 向棱边方向平移，条纹间隔不变
(D) 向远离棱边的方向平移，条纹间隔不变
(E)
向远离棱边的方向平移，条纹间隔变小
［
］
19．5326：两块平玻璃构成空气劈形膜，左边为棱边，用单色
平行光垂直入射。若上面的平玻璃以棱边为轴，沿逆时针方向作微
小转动，则干涉条纹的
(A) 间隔变小，并向棱边方向平移
(B) 间隔变大，并向远离棱边方向平移
一、选择题 1．3165：在相同的时间内，一束波长为的单色光在空气中和
在玻璃中
光学面试题及答案高中
光学面试题及答案高中1. 什么是光的折射现象？请解释折射定律。
答案：光的折射现象是指光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象。
折射定律，也称为斯涅尔定律，描述了入射光线、折射光线和法线之间的关系，其数学表达式为n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)，其中n1和n2分别是两种介质的折射率，θ1和θ2分别是入射角和折射角。
2. 请描述光的干涉现象及其产生的条件。
答案：光的干涉现象是指两束或多束相干光波在空间某点相遇时，由于相位差的存在，使得该点的光强出现增强或减弱的现象。
干涉产生的条件包括：两束光必须是相干光，即它们具有相同的频率、相位关系以及振动方向；它们必须在空间中相遇。
3. 什么是全反射现象？请解释其发生的原理。
答案：全反射现象是指当光从光密介质射向光疏介质时，如果入射角大于临界角，光线将不会折射进入光疏介质，而是全部反射回光密介质的现象。
其发生的原理是当入射角增大到临界角时，折射角达到90度，此时折射光线消失，光线全部反射。
4. 请解释光的偏振现象及其应用。
答案：光的偏振现象是指光波的电场矢量在特定方向上振动的特性。
自然光是无偏振的，而偏振光的电场矢量只在一个平面内振动。
偏振现象的应用非常广泛，包括偏振太阳镜可以减少眩光，偏振片在液晶显示技术中的应用，以及在光学实验中用于分析光的偏振状态。
5. 什么是光的衍射现象？请举例说明。
答案：光的衍射现象是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时，光波的传播方向发生偏离直线传播的现象。
衍射现象的一个典型例子是单缝衍射，当光通过一个狭缝时，会在屏幕上形成中央亮斑和多个较暗的条纹，这些条纹是由于光波在狭缝边缘发生衍射而产生的。
6. 请解释光的多普勒效应及其在日常生活中的应用。
答案：光的多普勒效应是指当光源和观察者之间存在相对运动时，观察者接收到的光波频率与光源发射的频率不同的现象。
在日常生活中，多普勒效应的一个应用是雷达测速，通过测量反射回来的电磁波频率的变化，可以计算出物体的速度。
高等光学作业附答案
3.3. 空间相干性和时间相干性指的是什么？如何量度？光源的角宽度和相干孔径角是如何定义的？证明相干长度 Lc = λ2/∆λ。
答：空间相干性是指光场中不同两点在同一时刻的相干程度。
时间相干性是指同一点在不同时刻的相干程度。
空间相干性的度量是采用相干面积进行度量。
时间相干性是采用相干时间或相干长度进行度量。
光源的角宽度定义为0a d λ=，d0是使得条纹可见的光源最大宽度。
相干孔径角定义为22c pλθ=。
证明：多色光源的干涉场分布的条纹可见度有：sin()22kl K kl ∆=∆ 当2klπ∆=条纹不可见，此时有： 2122l k λλπλλλ==∆∆∆证毕。
3.12.(1)当把一单色点光源放在一会聚透镜物空间焦点上, 观察屏与透镜空间焦面重合, 则观察到夫琅和费圆孔衍射图样。
现在将光源换为圆状准单色初级光源, 圆中心在光轴上, 圆面垂直于光轴, 要想仍获得夫琅和费圆孔衍射图样, 对光源大小。
频宽以及透镜直径应有什么限制? 答：这里可以认为光源在透镜前表面的场的相干性决定了衍射图样。
首先光源的频宽应该保证准单色有νν∆，光源宽度应保证相干面积大于透镜宽度，有L fd aλ<，dL 为透镜直径，a 为光源直径，f 是透镜焦距。
(2)在衍射计实验中, 光源不是单色点光源, 但仍引用夫琅和费圆孔衍射的结果,即取I Q I Q J u uu a ()()()()(()),sin 121222===πλφ根据(1)的结果, 试说明为什么可以如此处理?答：只要光源足够小，保证了其在屏处的相干面积大，同时圆孔本身面积远小于相干面积，加上光源准单色条件，即可认为屏幕上两孔光场依然具有足够的相干性，因此可以用夫琅和费圆孔衍射的结果。
3.1.已知太阳的表观角直径为0.5。
平均有效波长为6000A, 求阳光的相干面积。
解：由L zd aλ=，根据角直径定义，有2tan(0.25)0.00873az=≈ 因此可得相干线度为：68.7um ，相干面积4723um 2. 3.9.阻尼振子的辐射场中某点复扰动为V t A t t i t t t ()exp(/)exp()=--><⎧⎨⎩10200φπν式中t 1是自发辐射寿命。
大学物理光学试题及答案
大学物理光学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光的干涉现象是由于光波的：A. 反射B. 折射C. 衍射D. 叠加答案：D2. 以下哪种现象不属于光的波动性质？A. 干涉B. 衍射C. 反射D. 偏振答案：C3. 光的偏振现象说明光是：A. 横波B. 纵波C. 非波D. 随机波答案：A4. 光的双缝干涉实验中，当缝间距增加时，干涉条纹的间距将：A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少答案：A5. 光的折射定律是由哪位科学家提出的？A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 胡克D. 斯涅尔答案：D6. 光的全反射现象发生时，光的入射角必须：A. 小于临界角B. 大于临界角C. 等于临界角D. 与临界角无关答案：B7. 光的衍射现象表明光具有：A. 粒子性B. 波动性C. 随机性D. 确定性答案：B8. 光的多普勒效应是指：A. 光的颜色变化B. 光的频率变化C. 光的强度变化D. 光的相位变化答案：B9. 光的波长越长，其频率：A. 越高B. 越低C. 不变D. 无法确定答案：B10. 光的色散现象是由于：A. 光的折射B. 光的反射C. 光的干涉D. 光的衍射答案：A二、填空题（每空1分，共20分）1. 光的干涉现象中，两束相干光波的相位差为________时，会产生干涉加强。
答案：0或π2. 光的偏振方向与光的传播方向垂直，说明光是________波。
答案：横3. 光的波长与频率的关系是________。
答案：成反比4. 在光的双缝干涉实验中，若两缝间距为d，屏幕到缝的距离为L，则干涉条纹间距为________。
答案：λL/d5. 光的全反射发生时，光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于临界角，临界角的计算公式为________。
答案：sinC = 1/n6. 光的多普勒效应中，当光源向观察者移动时，观察到的光频率会________。
答案：增加7. 光的色散现象是由于不同波长的光在介质中的折射率不同，导致________。