光学练习题(2012年)(含答案)
《光学》练习题（2010年）
一、单项选择和填空题
C １．将扬氏双缝干涉实验装置放入折射率为n 的介质中，其条纹间隔是空气中的C A n
1倍 B n 倍 C n 1倍 D n 倍 B2．在菲涅耳圆屏衍射的几何阴影中心处B
Ａ永远是个亮点，其强度只与入射光强有关
Ｂ永远是个亮点，其强度随着圆屏的大小而变
Ｃ有时是亮点，有时是暗点。
C ３．光具组的入射光瞳、有效光阑，出射光瞳之间的关系一般为C
Ａ入射光瞳和有效光阑对整个光具组共轭。
Ｂ出射光瞳和有效光阑对整个光具组共轭。
Ｃ入射光瞳和出射光瞳对整个光具组共轭。
B4．通过一块二表面平行的玻璃板去看一个点光源，则这个点光源显得离观察者B
A 远了
B 近了
C 原来位置。
C5．使一条不平行主轴的光线，无偏折（即传播方向不变）的通过厚透镜，满足的条件是入射光线必须通过
A 光心
B 物方焦点
C 物方节点
D 象方焦点
B6. 一薄透镜由折射率为1.5的玻璃制成，将此薄透镜放在折射率为4/3的水中。则此透镜的焦距数值就变
成原来在空气中焦距数值的:
A 2 倍
B 3 倍
C 4 倍
D 1.5/1.333倍
D7. 光线由折射率为n 1的媒质入射到折射率为n 2的媒质，布儒斯特角i p 满足：
A ．sin i p = n 1 / n 2
B 、sin i p = n 2 / n 1
C 、tg i p = n 1 / n 2
D 、tg i p = n 2 / n 1
A8．用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉，当反射镜M 1移动0.1mm 时，瞄准点的干涉条纹移过了400条，
那么所用波长为
A 5000?
B 4987?
C 2500?
D 三个数据都不对
D9．一波长为5000?的单色平行光，垂直射到0.02cm 宽的狭缝上，在夫琅禾费衍射花样中心两旁第二条暗
纹之间的距离为3mm ，则所用透镜的焦距为
A 60mm
B 60cm
C 30mm
D 30cm.
B10. 光电效应中的红限依赖于：
A 、入射光的强度
B 、入射光的频率
C 、金属的逸出功
D 、入射光的颜色
B11. 用劈尖干涉检测二件的表面，当波长为λ的单色光垂直入射时，观察到干涉条纹如图，图中每一条纹弯
曲部分的顶点恰与右边相邻的直线部分的连续相切，由图可见二件表面：
A 、有一凹陷的槽，深为4λ
B 、有一凹陷的槽，深为2λ
C 、有一凸起的埂，高为4λ
D 、有一凸起的埂，高为2λ
A12. 随着辐射黑体温度的升高，对应于最大单色光发射本领的波长将：
A 、向短波方向移动
B 、向长波方向移动
C 、先向短波方向，后向长短方向移动
D 、先向长波方向，后向短波方向移动
B13．用单色光观察牛顿环，测得某一亮环直径为3mm ，在它外边第5个亮环直径为4.6mm ，用平凸透镜的
凸面曲率半径为1.0m ，则此单色光的波长为
A 5903 ?
B 6080 ?
C 7600 ?
D 三个数据都不对
C14. 一束自然光以布儒斯特角入射于平板玻璃，则:
A 、反射光束偏振面垂直于入射面，而透射光束偏振面平行于入射面并为完全线偏振光
B 、反射光束偏振面平行偏振于入射面，而透射光束是部分偏振光
C 、反射光束偏振面是垂直于入射面，而透射光束是部分偏振光
D 、反射光束和透射光束都是部分偏振光
B15． 仅用检偏器观察一束光时，强度有一最大但无消光位置，在检偏器前置一 4λ
片，使其光轴与上述强
度为最大的位置平行，通过检偏器观察时有一消光位置，这束光是：
A 、部分偏振光
B 、椭园偏振光
C 、线偏振光
D 、园偏振光
B16．要使金属发生光电效应，则应：
A 、尽可能增大入射光的强度
B 、选用波长较红限波长更短的光波为入射光
C 、选用波长较红限波长更长的光波为入射光波
D 、增加光照的时间；
B17.下列说法正确的是
A 、利用不同折射率的凸凹透镜相配，可以完全消除去球差和色差；
B 、 近视眼需用凹透镜校正；
C 、 扩大照相景深的方法是调大光圈；
D 、 天文望远镜的作用是使遥远的星体成像在近处，使得人们能看清楚；
D18.将折射率n 1=1.50的有机玻璃浸没在油中。而油的折射率为n 2=1.10。则全反射临界角i c 为：
A 、 sin -1(1.10 / 1.50)
B 、 1.10 / 1.50
C 、 1.50 / 1.10
D 、 sin -1(1.50 / 1.10)
D19. 一透镜用n=1.50的玻璃制成，在空气中时焦距是10cm ，若此透镜泡在水中（水的折射率为1.33），焦
距将是：
A 、7.5cm
B 、10cm
C 、20cm
D 、40cm
A20．如图所示，波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率
为n 2 的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉， 若薄膜的厚度为e ，而且，n 1 >n 2 >n 3 ，则两束反射光在相
遇点的相位差为： [ ]
(A) 4πn 2 e /λ (B)2πn 2 e /λ (C)4πn 2 e /λ+ π (D)2πn 2 e /λ-π
A21．把双缝干涉实验装置放在折射率为n 水中，两缝的距离为d 缝到屏的距离为D(D?d)所用单色光在真中
的波长为λ，则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的距离是
(A) λD/ (nd) (B) n λ D/ d (C) λd / (nD) (D) λD/(2 n d)
22．在迈克尔孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n ，厚度为d 的透明薄片，放入后，这条光路的光程
改变了D
(A) 2 (n-1)d (B) 2 nd (C) 2 (n-1)d + 0.5λ (D) nd (E) (n -1)d
A23．当单色平行光垂直入射时，观察单缝的夫琅和费衍射图样。设I 0表示中央极大（主极大）的光强，θ1
表示中央亮条纹的半角宽度。若只是把单缝的宽度增大为原来的3倍，其他条件不变，则
31n λ
(A) I0增大为原来的9倍，sinθ1减小为原来的1/3
(B) I0增大为原来的3倍，sinθ1 减小为原来的1/3
(C) I0增大为原来的3倍，sinθ1 减小为原来的3
(D) I0不变，sinθ1 减小为原来的1/3
D24．在迈克尔孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n，厚度为d的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波长λ，则薄膜的厚度是
（A）λ/2 (B) λ/(2n) (C) λ/n (D) λ/2(n-1)
C25．一平面衍射的光栅具有N条光缝，则中央零级干涉明条纹和一侧第一级干涉明纹之间将出现的暗条纹为
(A) N (B) N2(C) N –1 (D) N - 2
C26．一束单色右旋圆偏振光垂直穿入二分之一波片后，其出射光为
（A）线偏振光（B）右旋圆偏振光
（C）左旋圆偏振光（D）左旋椭圆偏振光
C27．平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为 e ，并且，n1 < n2 > n3 ，λ1为入射光在折射率为n1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为
(A) 2πn2 e /( n1λ1) (B) 4πn1e /( n2λ1) +π
(C) 4πn2 e /( n1λ1) +π (D) 4πn2 e /( n1λ1)
D28．用白光源进行双缝实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色滤光片遮盖另一条缝，则（A）纹的宽度将发生改变。（B）产生红色和蓝色的两套彩色干涉条纹。
（C）干涉条纹的亮度将发生变化。（D）不产生干涉条纹。
D29．在透光缝数为N的光栅衍射实验里，缝干涉的中央明纹中强度的最大值为一个缝单独存在时单缝衍射中央明纹强度最大值的
(A) 1倍 (B) N倍（C）2N倍 (D) N2倍
D30. 下列物体哪个是绝对黑体：
（A）不发光的物体(B)不发出任何辐射的物体
(C)黑色的物体(D)不能反射和透射任何辐射的物体
C31. 一薄透镜由折射率为1.5的玻璃制成，将此薄透镜放在折射率为4/3的水中。则此透镜的焦距数值就变成原来在空气中焦距数值的:
(A) 2 倍 (B) 3 倍(C) 4 倍 (D) 1.5/1.333倍
D32．一透镜用用n=1.50cm的玻璃制成，在空气中时焦距是10cm，若此透镜泡在水中（水的折射率为4/3），焦距将是：
A、7.5cm
B、10cm
C、20cm
D、40cm
A33．将折射率为n1=1.5的有机玻璃浸没在油中，而油的折射率为n2 = 1.10，则临界角i c为：
A、sin-1（1.10/1.50）
B、1.10/1.50
C、1.50/1.10
D、cos-1（1.10/1.50）
C34．一透镜组由两个共轴的薄透镜组成，一凸一凹，它们的焦距都是20cm，中心相距10cm，现在凸透镜外离凸透镜30cm处，放一物体，这物体以透镜组所成的像是：
A、正立实像
B、倒立实像
C、正立虚像
D、倒立虚像
A35．下列那些说法是正确的？
(A)一束圆偏振光垂直入通过四分之一波片后将成为线偏振光
(B)一束椭圆偏振光垂直入通过二分之一波片后将成为线偏振光
(C)一束圆偏振光垂直入通过二分之一波片将成为线偏振光
(D)一束自然光垂直入通过四分之一波片后将成为线偏振光
B36．一菲涅耳波带片包含16个半波带，外半径ρ16=32mm，中央的第一个半波带的半径ρ1等于：
A、16mm
B、8mm
C、4mm
D、2mm.
D38．根据惠更斯—菲涅耳原理，若已知光在某时刻的阵面为S，则S的前方某点P的光强度决定于波阵面S
上所有面积元发出的子波各自传到P 点的
(A) 振动振幅之和 (B) 光强之和
(C) 振动振幅之和的平方 (D) 振动的相干叠加
B39．波长为λ的单色光垂直入射到光栅常数为d 、总缝数为N 的衍射光栅上。则第k 级谱线的半角宽度?θ
(A) 与该谱线的衍射角θ无关
(B) 与光栅总缝数N 成反比
(C) 与光栅常数d 成正比
(D) 与入射光波长λ成反比
B40．如图，S 1、S 2 是两个相干光源，它门到P 点的距离分别为r 1 和r 2，路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 2 ，折
射率为n 1的介质板，路径S 2，P 垂直穿过厚度为t 2折射率为n 2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条
路径的光程差等于
（A ）（r 2+n 2t 2）－(r 1+n 1t 1) （B ）[r 2+(n 2－1)t 2－[r 1+(n 1－1)t 1 ] （C ）(r 2－n 2t 2)－(r 1－n 1t 1) （D ）n 2t 2－n 1t 1
B41．把一平凸透镜放在平玻璃上，构成牛顿环装置当平凸透镜慢慢的向上平移时，由反射光形成的牛顿环
(A) 向中心收缩，条纹间隔变小。
(B) 向中心收缩，环心呈明暗交替变化。
(C) 向外扩张，环心呈明暗交替变化。
(D) 向外扩张，条纹间隔变大。
B _42．在光电效应中，当频率为3×1015Hz 的单色光照射在脱出功?为4.0eV 的金属表面时，金属中逸出的
光电子的最大速度为多少m/s ？
A 、1.72×106
B 、1.72×104
C 、1.98×103
D 、1.72×102
43．一学生带500度近视镜，则该近视镜的焦距为_____-0.2 米______,该学生裸眼所能看清的最远距离为
_______眼前0.2米_____。
44．光通过光学系统时能量的损失主要有： _眼前0.2米_眼前0.2米_眼前0.2米_眼前0.2米_眼前0.2米__ 。
45．渥拉斯棱镜的作用 它能将自然光分解成两个分得较开光矢量相互⊥的线偏振光
46. 直径3米的园桌中心上方2米处吊一平均发光强度为200坎德拉的灯泡，园桌中心的光照度等于__50勒克斯; ;边缘的光照度等于_______25.6勒克斯___________。
47．如图所示的楔形薄膜，当上表面BB’平行地向上移动时，等厚条纹将向 左 移，当增大两表面AA’
与BB’的夹角时，条纹将变 宽 （宽或窄）。
48. 如图所示，波长为 的平行单色光垂直照射到 两个劈形膜上，两劈尖角分别为θ1和θ2，折射率分别为n 1和n 2，若二者分别
形成的干涉条纹的明条纹间距相等，则θ1，θ2，n 1和n 2之间的关系是
2211n n θ=θ
． λ
n 1 θ1
θ2 n 2
S S
49.光源的相干长度与相干时间的关系 t C S ?=max 。相干长度愈长，说明光源的时间相干性 愈好 。 获得相干光的方法有 分波前法 和 分振幅法 。
50.已知闪耀光栅的闪耀角为15o ，光栅常数d=1 m，平行光垂直于光栅平面入射时在一级光谱处得到最大光
强，则入射光的波长为 500 nm 。
51. 石英晶体对波长为5829.90A 的光的折射率为n e =1.55379，n 0=1.54225，为了制成1/2波片，一块光轴平行于表面的石英晶片至少须切成的厚度为 1.26×10-3cm 。
52. 随着绝对温度的升高，黑体的最大辐射能量将向 短波 方向移动
53. 在光电效应中，当频率为3×1015Hz 的单色光照射在脱出功?为4.0eV 的金属表面时，金属中逸出的光电子的最大速度为1.72×106 m/s m/s.
54. 某种介质的吸收系数α=0.32cm -1，透射光强为入射光强的20%时，介质的厚度为 0.515cm 。
55．波长λ=5000?的单色光垂直照射一缝宽a =0.25mm 的单缝, 在衍射图样中，中央亮纹两旁第三暗条纹间距离为1.5mm ，则焦距f 为 12.5cm 。
56．在迈克尔逊的干涉仪中，如果当一块平面镜移动的距离为0.080mm 时，有250条的干涉条纹通过现场。
则光源的波长为 6400? 。
57．在菲涅耳圆孔衍射实验装置中，R = 5m ，r 0 =10m ，ρ=0.5cm ，点光源发光波长λ=500nm 。圆孔所含的半
波带数为 15 。
58. 某种介质的吸收系数α=0.32cm -1，透射光强为入射光强的20%时，介质的厚度为 0.515cm
59. 汽车的两前灯相距1.5m ，眼睛瞳孔产生的圆孔衍射，正常视力的人在 6.7km 米距离处才能分辨出光源是两个灯。设眼睛瞳孔的直径为3mm ，光源发出的光的波长λ为550nm 。
60．在迈克尔逊的干涉仪中，如果当一块平面镜移动的距离为0.060mm 时，有250条的干涉条纹通过现场。
则光源的波长为 4.8×10-7m 。
61. 吸收系数α=0.32cm -1，透射光强分别为入射光强的25%时，介质的厚度为 4.332cm
12．波长为180nm 的光照到铝表面，已知铝的脱出功为4.2eV ，出射的光电子的能量是。(h =6.626×10-34j.s, e =1.602×10-19C)
62．全息图记录了物光波的 振幅 和 位相 全部信息。
63.要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90°，至少需要让这束光通过____2____块理想偏振片．在此情况下，透射光强最大是原来光强的_0.25____ 倍
64．在理想光学系统中，垂轴放大率β，轴向放大率α，角放大率γ，三者的关系是___βαγ=_____
65．产生激光的必要条件 粒子数反转 。
二、 简答题
1. 对于指定的轴上参考点P ，说明确定光学系统有效光阑、入瞳和出瞳的方法。
2. 尼科耳棱镜能够从自然光中获得线偏振光。其主要光学原理是什么？
3.如何区分圆偏振光和自然？
4.什么是“全息照相”？其主要特点有哪些
5.光的吸收、散射和色散三种现象都是由啥引起的？实质上是由啥引起的？
6.什么是瑞利散射？瑞利定律如何表述？
7.开普勒望远镜与伽利略望远镜有哪些异同？
8．试分析白云和蓝天的光学现象。
9.简述激光器中谐振腔的作用。
10.如何检验线偏振光？
11.“激光”的基本原理是什么？它有哪些主要特点？
12．分析迈克尔逊干涉仪两个反射镜相对运动时，在观察场中的环形条纹如何变化。
13．光栅的光谱线在什么情况下缺级？在什么情况下重叠？
14.1905年，爱因斯坦在对光电效应的研究中做了什么假设？
15．实现偏振光的干涉至少需要哪几个元件？它们分别起什么作用？
16.你能说出几种获得线偏振光的方法？
17.两个像点刚好能分辨开的瑞利判据是如何表述的？
18.常用的波片有哪几种？各有哪些主要应用？
19．惠更斯-菲涅耳原理是怎样表述的？
20．照相机镜头表面为何呈现蓝紫色？
21．试用杨氏双缝实验说明干涉与衍射区别与联系．
三、作图题
1．画出伽利略望远镜的光路图。
2．画出开普勒望远镜的光路图
3．画出显微镜的光路图
4．用理想光具组的几何做图法画出轴上P点的像
5．
6．试用作图法求惠更斯目镜的焦距和焦点、主点的位置．
7. 自然光入射方解石晶体表面，光轴在图面内，如图中斜线所示。作出晶体中o光、e光的传播方向及偏振。
四、计算题
1．凸透镜L 1和凹透镜L 2的焦距分别为20.0cm 和40.0cm ，L 2在L 1之右40.0cm ， 小物放在L 1之左30.0cm ，求它的像及像的性质。
2．如图所示，厚透镜前后表面的曲率半径分别为25厘米和40厘米，中心厚度是10厘米，折射率为1.5，后表面镀铝膜，一个高度为5毫米的虚物置于距透镜左表面右侧100厘米处，求最后成像的位置、高度及像的倒正、虚实和缩放？
3．一个双凸透镜（f = 6.0cm ）；一个凹面反射镜（R =20cm ）；一物体高4cm ，在透镜前12cm ，透镜在凹反射镜前2cm ，如图所示①计算其像的位置。②其像是实像还是虚像，正立还是倒立。
4．在单缝衍射实验中，波长为λ的单色光的第三级亮纹与λ=6300?的单色光的第二级亮度恰好相合，试计算λ的数值。
5．已知，mm r 202-=的双凸透镜，置于空气中。物A 位于第一球面前mm 50处，第二面镀反射膜。该物镜所成实像
mm 5n 。
解：
63R 处，求最后的像的位置。玻璃壁的影
7．一透镜焦距mm f 30'=，如在其前边放置一个x 6-=Γ的开普勒望远镜，求组合后系统的像方基点位置和
焦距，并画出光路图。
8.双缝实验中，采用波长为λ的单色光为光源，今将一厚度为b ，折射率为n 的薄玻璃片放在狭缝S 2和观察屏P 之间一条光路上，显然这时在屏幕上与狭缝S 1、S 2对称的中心c 处，观察到的干涉条纹强度将为玻璃片厚度b 的函数。如果I 0表示b=0时c 处的光强度，求：①c 处光强度与玻璃片厚度b 之间的函数关系。②b 满足什么的条件时c 处的光强最小。
9．在杨氏双缝干涉装置中，双缝前有两个线光源S 和S '，两光源相距a 。若S '在屏上的一级暗条纹和S 的
零级明条纹重合，求a 所满足的条件。图中0r 和d 给定且d ,r a 0<<。两光源的波长均为λ。
10．双缝实验中，采用波长为λ的单色光为光源，今将一厚度为b ，折射率为n 的薄玻璃片放在狭缝S 2和观察屏P 之间一条光路上，显然这时在屏幕上与狭缝S 1、S 2对称的中心c 处，观察到的干涉条纹强度将为玻璃片厚度b 的函数。如果I 0表示b=0时c 处的光强度，求：①c 处光强度与玻璃片厚度b 之间的函数关系。②b 满足什么的条件时c 处的光强最小。
11．用波长为500nm 的单色光垂直照射在有两块光学玻璃构成的空气劈尖上，在观察反射光的干涉现象中，距劈尖棱边1.56cm 的A 处是从棱边算起的第四条暗条纹中心。（1）求空气劈尖的劈尖角，（2）改用600nm 的单色光，问A 处是明条纹还是暗条纹，（3）在（2）中从棱边算起到A 处的范围内共有几条明纹？几条暗纹？
12．用迈克耳孙干涉仪观察等倾干涉圆条纹，原来视场中有12个亮环，移动可动镜Ｍ１的过程中，视场中心陷入10个亮斑，最后在视场中只剩下5个亮环，求原来视场中心亮斑的级次？
13. 用水银蓝光(λ =435.8纳米)扩展光源照明迈克耳孙干涉仪，在视场中获得整20个干涉圆条纹．现在使Ｍ１远离Ｍ'２，使d 逐渐加大，由视场中心冒出500个条 纹后，视场内等倾圆条纹变为40个．试求此干涉装置的视场角、开始时的间距d 1和最后的间距d 2．
．
14．薄钢片上有两条紧靠的平行细缝，用波长λ=5416?的平面光波正入射到薄钢片上。屏幕距双缝的距离为2.00m ，测的中央明条纹两侧的第五级明条纹间的距离为L=12.0mm 。
（1） 求两缝间的距离。
（2） 从任一明条纹（记作0）向一边数到第20条明条纹，共经过多大距离？
（3） 如果使光斜入射到钢片上，条纹间距将如何变化？
15．已知平面透射光栅狭缝的宽度mm b 3
10582.1-?=，若以波长的He-Ne 激光nm 8.632=λ垂直入射在此光栅上，发现第四级缺级，会聚透镜的焦距为1.5m ，试求：
(1)屏幕上第一级亮条纹与第二级亮条纹的距离；
(2)屏幕上所呈现的全部亮条纹数。
16．宽度为10cm ，每毫米具有100条均匀刻线的光栅，当波长为500nm 的准直光垂直入射时，第四级衍射光刚好消失，求：①每缝宽度；②第二级衍射光亮度的角宽度；③二级衍射光可分辨的谱线的最小差异λ?。
17．请按以下要求设计一块光栅：① 使波长600 nm 的第二级谱线的衍射角小于30°，并能分辨其0.02 nm 的波长差；② 色散尽可能大；③ 第三级谱线缺级。则该光栅的缝数、光栅常量、缝宽和总宽度分别是多少？用这块光栅总共能看到600 nm 的几条谱线？
18．试设计一块光栅，当用白光垂直照射时，可以在衍射角300方向上观察到600纳米的第二级主极大，却
观察不到400纳米的第三级主极大，并且该方向可以分辨波长为600纳米和600.01纳米的两条谱线。试求光栅常数d 与总缝数N ，光栅的缝宽a 和缝距b 及光栅总宽度各是多少？
19．一块15cm 宽的光栅，每毫米内有120个衍射单元，用550nm 的平行光照射，第三级主极大缺级，求(1) 光栅常数d ；(2) 单缝衍射第二极小值的角位置；(3) 此光栅在第二级能分辨的最小波长差为多少？
20． 用波长1λ=400nm 和2λ=700nm 的混合光垂直照射单缝，在衍射图样中1λ的第k 1级明纹中心位置恰与2λ的第k 2级暗纹中心位置重合。求k 1和k 2。
21. (1) 在单缝夫琅禾费衍射实验中，垂直入射的光有两种波长，λ1=400 nm ，λ2=760 nm ，已知单缝宽度a =1.0×10-2 cm ，透镜焦距f =50 cm ．求两种光第一级衍射明纹中心之间的距离．(2) 若用光栅常数d =1.0×10-3 cm 的光栅替换单缝，其他条件和上一问相同，求两种光第一级主极大之间的距离．
22． P 1、P 2是透振方向相互垂直的两个偏振片，K 为二分之一波晶片，K 以光线为轴以ω速度旋转，求自然光经各元件后的偏振态及光强度变化式
23．两个偏振化方向正交的偏振片之间插入第三偏振片，求：①当最后透过的光强为入射自然光强的八分之一时，插入偏振片的方位角；②使最后透过的光强为零插入的偏振片如何放置？③能否找到插入偏振片的合透方位，使最后透过光强为入射自然光强的二分之一？
24.尼可耳棱镜的透振方向夹角为60o ，在两尼科耳棱镜之间加入一四分之一波片，波片的光轴 方向与两尼科
耳棱镜600夹角的平分线平行，强度为I 0的单色自然光沿轴向通过这一系统．（1）指出光透过λ/4波片后的
偏振态；（2）求透过第二个尼可耳棱镜的光强度和偏振性质（忽略反射和介质的吸收）．
25．置于透镜L 焦点S 处的点光源，发出一束单色右旋圆偏振光，光强为I 0，如图所示，其中K 为λ/4片，P 1、P 2 为偏振片。光轴与P 1的透振方向成45o角，P 1的透振方向与P 2的透振方向成60o角，试分析光波经各元件后的偏振状态及光强度。
26．两块偏振片叠在一起，其偏振化方向成30
°．由强度相同的自然光和线偏振光混合而成的光束垂直入射
在偏振片上．已知两种成分的入射光透射后强度相等．
(1) 若不计偏振片对可透射分量的反射和吸收，求入射光中线偏振光的光矢量振动方向与第一个偏振片偏振化方向之间的夹角；
(2) 仍如上一问，求透射光与入射光的强度之比；
(3) 若每个偏振片对透射光的吸收率为5%，再求透射光与入射光的强度之比．
27．线偏振光垂直入射到一块光轴平行于表面的方解石波片上,光的振动面和波片的主截面成300 角。求（1）投射出来的寻常光和非常光的相对强度为多少？（2）用钠光入射时如要产生900的相位差，波片的厚度应为多少？（λ= 589.0 nm ，n e = 1.486, n o = 1.658）
初中光学综合测试题含答案
初中物理光学综合测试卷 一、选择题：（共24分，每小题2分，1、2题为双选,其余为单选） 1、下列叙述中用到了与图1所示物理规律相同的是( ) A．“海市蜃楼” B.“杯弓蛇影” C.“凿壁偷光” D.“立竿见影” 2、关于以下四种光学仪器的成像情况说法正确的是( ) A.放大镜成正立放大的实像 B.照相机成倒立缩小的实像 C.潜望镜成正立等大的虚像 D.幻灯机成正立放大的实像 3、晚上，在桌面上铺一张白纸，把一小块平面镜放在纸上，让 手电筒的光正对着平面镜照射，如图2所示，则从侧面看去：（）图1 A．镜子比较亮，它发生了镜面反射 B．镜子比较暗，它发生了镜面反射 C．白纸比较亮，它发生了镜面反射 D．白纸比较暗，它发生了漫反射 4、夜晚，人经过高挂的路灯下，其影长变化是（） A．变长 B.变短 C.先短后长 D.先长后短图2 6、光从空气斜射向水面发生折射时，图3所示的光路图中正确的是( ) 图3 7、潜水员在水中看见岸上的“景物”实质是( ) A. 景物的虚像，像在景物的上方 B. 景物的实像，像在景物的下方 C. 景物的实像，像在景物的上方 D.景物的虚像，像在最物的下方 8、如图4所示，小明家的小猫在平面镜前欣赏自己的全身像，此时它所看到的全身像应是图中的（） 图4 图5 9、如右上图5所示有束光线射入杯底形成光斑，逐渐往杯中加水，光斑将（） A、向右移动 B、向左移动 C、不动 D、无法确定 11、图6所示的四种现象中,由于光的折射形成的是( ) 图6
二、填空题（共30分，每空1分） 13、都说景德镇瑶里风光很美“鱼在天上飞，鸟在水里游”，这美景奇观中的“鱼”是由于 光的形成的像；“鸟”是由于光的形成的像。 14、1997年3月9日，在我国漠河地区出 现了“日全食”现象，图7中表示日 全食对太阳、地球、月球的位置，则 图中的A是，B是。 这是由于形成的。图7 15、太阳发出的光到达地球需要500s，地球与太阳间的距离约为km。 16、如图8所示，将一块厚玻璃放在一支铅笔上，看上去铅笔似乎被分 成了三段，这是光的现象。 17、一条光线垂直射向平面镜，反射光线与入射光线 的夹角是度，若保持光的传播方向不变， 而将平面镜沿逆时针方向转动20°角,则反射光线 又与入射光线的夹角是度。图8 19、丹丹同学身高1.5m，站在平面镜前3m处，她的像到镜面的距离为_______m，像高是 m；若将一块和平面镜一般大的木板放在镜子后1m处如图10所示，这时她_______（填“能”或“不能”）在镜中看到自己的像。若她以0.5m/s的速度向平面镜靠近，则像相对于人的速度为m/s，像的大小（填变大、变小或不变）。 图10 图11 20、图11为光从玻璃斜射人空气的光路图,由图可知，反射角是度，折射角是 度。 三、作图或简答题（共18分，每小题2分） 23、平面镜反射光的方向如图14所示，请你在图上作出入射光线并标明入射角的 大小。 24、根据平面镜成像的特点画出图15中物体AB在平面镜MN中所成的像。 25、如图16所示，AB是由点光源S发出的一条入射光线，CD是由S发出的另一条入射光 线的反射光线，请在图中画出点光源S的位置。 图14 图15 图16 26、如图17所示，太阳光与水平面成60度角，要利用平面镜使太阳光沿竖直方向照亮井底，
中考光学实验专题训练及答案
中考光学实验专题训练及答案 1、为了探究光反射时的规律，小明进行了如图3所示的实验。 ⑴请在图中标出反射角的度数。 ⑵小明想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，他应如何操 作？ ⑶如果让光线逆着OF 的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE 方向射出，这表明： 2、小红同学在做“探究平面镜成像”的实验时，将一块玻璃板竖直 架在水平台上，再取两段完全相同的蜡烛A 和B ，点燃玻璃板前的蜡烛A ，进行观察，如图4所示，在此实验中： (1)小红选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是__________． (2)所用刻度尺的作用是便于比较像与物________关系． (3)选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的__________关系． (4)移去后面的蜡烛B ，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上__________ 接收到蜡烛烛焰的像(填“能”或“不能”)．所以平面镜所成的像是__________像(填“虚”或“实”)． 图3 图4
(5)小红将蜡烛逐渐远离玻璃板时，它的像__________ (填“变大”、“变小”或“不 变”)． 3、某实验小组在探究光的折射规律时，将光从空气分别射入水和玻璃，测得数 据如下表： 分析表格中的数据，你肯定能得出一些规律。请写出一 条：。 4、在“探究凸透镜成像的规律”的实验中。 图4 (1)实验时，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在________。 (2)所用凸透镜的焦距为10 cm。某同学的实验数据如下表。 ①分析1、2、3次实验的数据可知_______、______、_____。 ②在第5次实验中，从_______一侧透过透镜看到在_______一侧放大的像。
光学习题及答案
光学习题及答案 练习二十二 光的相干性 双缝干涉 光程 一.选择题 1. 有三种装置 (1) 完全相同的两盏钠光灯,发出相同波长的光,照射到屏上； (2) 同一盏钠光灯,用黑纸盖住其中部将钠光灯分成上下两部分同时照射到屏上； (3) 用一盏钠光灯照亮一狭缝,此亮缝再照亮与它平行间距很小的两条狭缝,此二亮缝的光照射到屏上. 以上三种装置,能在屏上形成稳定干涉花样的是 (A) 装置(3). (B) 装置(2). (C) 装置(1)(3). (D) 装置(2)(3). 2. 在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是 (A) 使屏靠近双缝. (B) 把两个缝的宽度稍微调窄. (C) 使两缝的间距变小. (D) 改用波长较小的单色光源. 3. 如图22.1所示,设s 1、s 2为两相干光源发出波长为λ的单色光,分别通过两种介质(折射率分别为n 1和n 2，且n 1>n 2)射到介质的分界面上的P 点,己知s 1P = s 2P = r ,则这两条光的几何路程?r ,光程差δ 和相位差??分别为 (A) ? r = 0 , δ = 0 , ?? = 0. (B) ? r = (n 1－n 2) r , δ =( n 1－n 2) r , ?? =2π (n 1－n 2) r /λ . (C) ? r = 0 , δ =( n 1－n 2) r , ?? =2π (n 1－n 2) r /λ . (D) ? r = 0 , δ =( n 1－n 2) r , ?? =2π (n 1－n 2) r . 4. 如图22.2所示，在一个空长方形箱子的一边刻上一个双缝,当把一个钠光灯照亮的狭缝放在刻有双缝一边的箱子外边时,在箱子的对面壁上产生干涉条纹.如果把透明的油缓慢地灌入这箱子时,条纹的间隔将会发生什么变化？答: (A) 保持不变. (B) 条纹间隔增加. (C) 条纹间隔有可能增加. (D) 条纹间隔减小. 5. 用白光(波长为4000?～7600?)垂直照射间距为a =0.25mm 的双缝,距缝50cm 处放屏 幕,则观察到的第一级彩色条纹和第五级彩色条纹的宽度分别是 (A) 3.6×10-4m , 3.6×10-4m . (B) 7.2×10-4m , 3.6×10-3m . (C) 7.2×10-4m , 7.2×10-4m . (D) 3.6×10-4m , 1.8×10-4m . 二.填空题 图22.1 图22.2
微波光学实验 实验报告
近代物理实验报告 指导教师：得分： 实验时间：2009 年11 月23 日，第十三周，周一，第5-8 节 实验者：班级材料0705 学号200767025 姓名童凌炜 同组者：班级材料0705 学号200767007 姓名车宏龙 实验地点：综合楼503 实验条件：室内温度℃，相对湿度%，室内气压 实验题目：微波光学实验 实验仪器：（注明规格和型号） 微波分光仪，反射用金属板，玻璃板，单缝衍射板 实验目的： 1.了解微波分光仪的结构,学会调整并进行试验. 2.验证反射规律 3.利用迈克尔孙干涉仪方法测量微波的波长 4.测量并验证单缝衍射的规律 5.利用模拟晶体考察微波的布拉格衍射并测量晶格数 实验原理简述： 1.反射实验 电磁波在传播过程中如果遇到反射板,必定要发生反射.本实验室以一块金属板作为反射板,来研究当电磁波以某一入射角投射到此金属板上时所遵循的反射规律。 2.迈克尔孙干涉实验 在平面波前进的方向上放置一块45°的半透半反射版,在此板的作 用下,将入射波分成两束,一束向A传播,另一束向B传播.由于A,B 两板的全反射作用,两束波将再次回到半透半反板并达到接收装置 处,于是接收装置收到两束频率和振动方向相同而相位不同的相干 波,若两束波相位差为2π的整数倍,则干涉加强;若相位差为π的奇 数倍,则干涉减弱。 3.单缝衍射实验 如图,在狭缝后面出现的颜射波强度并不均匀,中央最强,同时也最 宽,在中央的两侧颜射波强度迅速减小,直至出现颜射波强度的最小 值,即一级极小值,此时衍射角为φ=arcsin(λ/a).然后随着衍射角的增
大衍射波强度也逐渐增大,直至出现一级衍射极大值,此时衍射角为 Φ=arcsin(3/2*λ/a ),随着衍射角度的不断增大会出现第二级衍射极小值,第二级衍射极大值,以此类推。 4. 微波布拉格衍射实验 当X 射线投射到晶体时,将发生晶体表面平面点阵散射和晶体内部平面点阵的散射,散射线相互干涉产生衍射条纹,对于同一层散射线,当满足散射线与晶面见尖叫等于掠射角θ时,在这个方向上的散射线,其光程差为0,于是相干结果产生极大,对于不同层散射线,当他们的光程差等于波长的整数倍时,则在这个方向上的散射线相互加强形成极大,设相邻晶面间距为d,则由他们散射出来的X 射线之间的光程差为CD+BD=2dsin θ,当满足 2dsin θ=K λ,K=1,2,3…时,就产生干涉极大.这就是布拉格公式,其中θ称为掠射角,λ为X 射线波长.利用此公式,可在d 已测时,测定晶面间距;也可在d 已知时,测量波长λ,由公式还可知,只有在 <2d 时,才会产生极大衍射 实验步骤简述： 1. 反射实验 1.1 将微波分光仪发射臂调在主分度盘180°位置,接收臂调为0°位置. 1.2 开启三厘米固态信号发射器电源,这时微安表上将有指示,调节衰减器使微安表指示满刻度. 1.3 将金属板放在分度小平台上,小分度盘调至0°位置,此时金属板法线应与发射臂在同一直线上, 1.4 转动分度小平台,每转动一个角度后,再转动接收臂,使接收臂和发射臂处于金属板的同义词,并使接收指示最大,记下此时接收臂的角度. 1.5 由此,确定反射角,验证反射定律,实验中入射角在允许范围内任取8个数值,测量微波的反射角并记录. 2. 迈克尔孙干涉实验 2.1 将发射臂和接收臂分别置于90°位置,玻璃反射板置于分度小平台上并调在45°位置,将两块金属板分别作为可动反射镜和固定反射镜. 2.2两金属板法线分别在与发射臂接收臂一致,实验时,将可动金属板B 移动到导轨左端,从这里开始使金属板缓慢向右移动,依次记录微安表出现的的极大值时金属板在标尺上的位置. 2.3 若金属板移动距离为L,极大值出现的次数为n+1则,L )2 ( λn ,λ=2L/n 这便是微波的波长,再令金属板反向移动,重复上面操作,最后求出两次所得微波波长的平均值. 3. 单缝衍射实验 3.1 预先调整好单缝衍射板的宽度(70mm),该板固定在支座上,并一起放到分度小平台上,单缝衍射板要和发射喇叭保持垂直, 3.2 然后从衍射角0°开始,在单缝的两侧使衍射角每改变1°,读一次表头读数,并记录.
(完整word版)波动光学复习题及答案
第九章波动光学 9.1 在双缝干实验中，波长λ =500nm 的单色光入射在缝间距 d=2×10-4 m的双缝上，屏到双缝的距离为2m，求： （1）每条明纹宽度；（2）中央明纹两侧的两条第10 级明纹中心的间距；（3）若用一厚度为e=6.6 × 10 m的云母片覆盖其中一缝后，零级明纹移到原来的第7 级明纹处；则云母片的折射率是多少？ 9 解：（1）Δχ=D = 2 500 140 m=5×10-3m d 2 10 4 （2）中央明纹两侧的两条第10 级明纹间距为 20Δχ =0.1m （3）由于e（n-1）=7 λ , 所以有 n=1+7 =1.53 e 9.2 某单色光照在缝间距为d=2.2 ×10-4的杨氏双缝上，屏到双缝的距离为D=1.8m，测出屏上20 条明纹之间的距离为9.84 × 10-2m，则该单色光的波长是多少？ 解：因为x Dy d 2 x 20 x 9.84 10 m 2.2 10 4 9.84 10 2 20 1.8 所以601.3nm 9.3 白光垂直照射到空气中一厚度e=380nm的肥皂膜（n=1.33）上，在可见光的范围内400～760nm），哪些波长的光在反射中增强？
r 2 r 1 k 干涉加强。所以 λ = 4ne 2k 1 在可见光范围内， k=2 时，λ =673.9nm k=3 时 , λ =404.3nm 9.4 如题图 9.4 所示，在双缝实验中入射光的波长为 550nm ， 用一厚度为 e=2.85 ×10-4cm 的透明薄片盖住 S 1缝，发现中央明纹 解：当用透明薄片盖住 S 1 缝，以单色光照射时，经 S 1缝的光程， 在相同的几何路程下增加了，于是原光程差的中央明纹位置从 O 点向上移动，其他条纹随之平动，但条纹宽度不变。依题意，图 中 O ' 为中央明纹的位置，加透明薄片后，①光路的光程为 r 1 e ne r 1 (n 1)e ；②光路的光程为 r 2 。因为点是中央明条纹的 位置，其光程差为零，所以有 r 2 [r 1 (n 1)e] 0 ，即 r 2 r 1 (n 1)e ⑴ 在不加透明薄片时，出现中央明条纹的条件为 解：由于光垂直入射，光程上有半波损失，即 2ne+ 2=k λ时， 。试求：透明薄片的折射率。
选修3-4光学测试题
选修3-4光学测试题 说明：本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分，请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内，第Ⅱ卷可在各题后直接作答.共100分，考试时间90分钟. 第Ⅰ卷(选择题 共40分) 一、本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的，请把它填在括号内. 1.夏日的白天,在大树下乘凉时,经常发现在树阴中间有许多圆形亮斑.关于其原因下列说法正确的是 A.大树的缝隙是圆的,所以地面上有许多圆斑 B.是很多树叶将太阳光反射到地面形成的圆斑 C.这是经很多不规则的树叶缝隙所形成的太阳的像 D.这是太阳光经树叶缝隙衍射形成的 2.对于某单色光,玻璃的折射率比水大,则此单色光在玻璃中传播时 A.其速度比在水中大,其波长比在水中长 B.其速度比在水中大,其波长比在水中短 C.其速度比在水中小,其波长比在水中短 D.其速度比在水中小,其波长比在水中长 3.下列关于偏振光的说法中正确的是 A.自然光就是偏振光 B.沿着一个特定方向传播的光叫偏振光 C.沿着一个特定方向振动的光叫偏振光 D.单色光就是偏振光 4.为了减少光学元件的反射损失,可在光学元件表面镀上一层增透膜,利用薄膜的干涉相消来减少反射光.如果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为n ,厚度为d ,它使绿光在垂直入射时反射光完全抵消,那么绿光在真空中的波长λ0为 A. 4 d B. 4 nd C.4d D.4nd 5.一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气,在界面上的入射角为45°.下面四个光路图中正确的是
6.关于双缝干涉实验,若用白光作光源照射双缝,以下说法不正确的是 A.屏上会出现彩色干涉条纹,因为白光是由波长不同的各种颜色的光组成的 B.当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时,屏上将出现宽度不同、中间是白色条纹的彩色衍射条纹 C.将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时,屏上有亮光，但一定不是干涉条纹 D.将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时,屏上无亮光 7.细红光束和细蓝光束垂直于AB 面进入楔形棱镜,并能从AC 面射出,如图所示.这两束光从棱镜的AC 面射出后的情况是 A.两束光一定相交 B.两束光仍然平行 C.两束光的反向延长线相交 D.条件不足,无法确定 8.红、黄、绿三种单色光以相同的入射角到达某介质和空气的界面时,若黄光恰好发生全反射,则 A.绿光一定能发生全反射 B.红光一定能发生全反射 C.三种单色光相比,红光在介质中的传播速率最小 D.红光在介质中的波长比它在空气中的波长长 9.如图所示,将半圆形玻璃砖放在竖直面内,它左方有较大的光屏P ,线光源S 可沿玻璃砖圆弧移动,它发出的光束总是射向圆心O .若S 从图中A 向B 处移动,在P 上先看到七色光带,以后各色光陆续消失.则此七色光带从下到上的排列顺序以及最早消失的光是 P O A A.红光→紫光,红光 B.紫光→红光,红光 C.红光→紫光,紫光 D.紫光→红光,紫光 10.在用插针法测定玻璃折射率的实验中,学生的实验方法和步骤完全正确,但测后发现玻璃砖的两个光学面不平行,则 A.入射光线与出射光线一定不平行,测量值偏大 B.入射光线与出射光线一定不平行,测量值偏小 C.入射光线与出射光线一定不平行,测量值仍然正确 D.入射光线与出射光线可能平行,测量值仍然正确
光学部分习题
例题1.1 人眼前一小物体，距人眼25cm ，今在人眼和小物体之间放置一块平行平面玻璃板， 玻璃板的折射率为1.5 ，厚度为5mm 。试问此时看小物体相对它原来的位置移动多远？ 解：利用 PP ˊ= d ( 1-1/n ) 可得： ? s = 5×（1－1/1.5）= 5/3≈1.67（mm) 例题1.2 两个平面镜之间的夹角为0?，30?，45?，60?，90?，120?，180?，而物体总是放在 两镜的角等分线上，试分别求出像的个数。 答：像的个数为 2k —1 ＝ (2π/θ) —1 个数：无数多，11，7，5，3，2，1 例题1.3 试计算如图所示的全反射棱镜（n=1.6），在实现光路转折过程 中的光能损失百分之多少？假定介质是无吸收。 解： 光经过棱镜过程中，三次发生反射，其中第二次全反射，无能量 损失，仅在玻璃和空气界面上通过时有反射能量损失，每次因反射损 失的百分数为故总的能量损失为 如果 n =1.5，则：R = 4％ 例题1.7 组成厚透镜的两个球面的曲率半径分别为4.00cm 和6.00cm ，透镜的厚度为2.00cm ， 折射率为1.5。一物点放在曲率半径为4cm 的球表面前8cm 处，求像的位置． 解：按题意，厚透镜焦距公式中的 故 把等已知值代入公式可以确定 把等已知值代入式可以确定 所以 应用物像公式 由公式可以得到相对于顶点O2的像距为 例题1.9 在报纸上放一个平凸透镜，眼睛通过透镜看报纸，当平 面在上时，报纸的虚像在平面下13.３mm 处；当凸面在上时， 报纸的虚像在凸面下14.6mm 处。若透镜的中央厚度为20mm ， 求透镜的折射率和凸球面的曲率半径。 解：人眼看到的是字透过透镜成的像。第一种情况， 字在球面的顶点，此次成像物、像 重合。 字再经过平面折射成像， 物距为-20mm ，像距为-13.3mm ，由成像公式，得 第二种情况，字仅通过折射成像，物距为-20mm ，像距为－14.6mm ，成 像公式为联立求解以上两个方程，得 mm 讨 论 题（1） 1. “物像之间的等光程性”是哪个原理的推论？ 2. 最简单的理想光学系统是什么光学元件？ 3. 什么是全反射？ 4. 光学纤维的工作原理是什么？其数值孔径通常怎样表示？ 5. 棱镜主要有哪些应用？ 6. 几何光学的符号法则是如何规定的？ )14(cm .5f = '
傅里叶光学实验报告
实验原理：（略） 实验仪器： 光具座、氦氖激光器、白色像屏、作为物的一维、二维光栅、白色像屏、傅立叶透镜、小透镜 实验内容与数据分析 1．测小透镜的焦距f 1 （付里叶透镜f 2=45.0CM ） 光路：激光器→望远镜（倒置）（出射应是平行光）→小透镜→屏 操作及测量方法：打开氦氖激光器，在光具座上依次放上扩束镜，小透镜和光屏，调节各光学元件的相对位置是激光沿其主轴方向射入，将小透镜固定，调节光屏的前后位置，观察光斑的会聚情况，当屏上亮斑达到最小时，即屏处于小透镜的焦点位置，测量出此时屏与小透镜的距离，即为小透镜的焦距。 112.1913.2011.67 12.3533 f cm ++= = 0.7780cm σ= = 1.320.5929 p A p t t cm μ=== 0.68P = 0.0210.00673 B p B p t k cm C μ?==?= 0.68P = 0.59cm μ== 0.68P = 1(12.350.59)f cm =± 0.68P =
2．利用弗朗和费衍射测光栅的的光栅常数 光路：激光器→光栅→屏（此光路满足远场近似） 在屏上会观察到间距相等的k 级衍射图样，用锥子扎孔或用笔描点，测出衍射图样的间距，再根据sin d k θλ=测出光栅常数d （1）利用夫琅和费衍射测一维光栅常数； 衍射图样见原始数据； 数据列表： sin || i k Lk d x λλ θ= ≈ 取第一组数据进行分析： 2105 13 43.0910******* 4.00106.810d m ----????==?? 210 523 43.0910******* 3.871014.110d m ----????==?? 2105 33 43.0910******* 3.95106.910d m ----????==?? 210 543 43.0910******* 4.191013.010 d m ----????==?? 554.00 3.87 3.95 4.19 10 4.0025104 d m m --+++= ?=? 61.3610d m σ-=? 忽略b 类不确定度：
《光学教程》考试练习题及答案
《光学教程》考试练习题 、单项选择和填空题 2 ?在菲涅耳圆屏衍射的几何阴影中心处 A 永远是个亮点，其强度只与入射光强有关 E 永远是个亮点，其强度随着圆屏的大小而变 C 有时是亮点，有时是暗点。 3 .光具组的入射光瞳、有效光阑，出射光瞳之间的关系一般为 A 入射光瞳和有效光阑对整个光具组共轭。 E 出射光瞳和有效光阑对整个光具组共轭。 C 入射光瞳和出射光瞳对整个光具组共轭。 4 ?通过一块二表面平行的玻璃板去看一个点光源，则这个点光源显得离观察者 A 远了 B 近了 C 原来位置。 5 ?使一条不平行主轴的光线，无偏折（即传播方向不变）的通过厚透镜，满足的条件是入射光线必须通过 A 光心 B 物方焦点 C 物方节点 D 象方焦点 6. 一薄透镜由折射率为1.5的玻璃制成，将此薄透镜放在折射率为 4/3的水中。则此透镜的焦距数值就变成 原来在空气中焦距数值的： A 2 倍 B 3 倍 C 4 倍 D 1.5/1.333 倍 7. 光线由折射率为 m 的媒质入射到折射率为 n 2的媒质，布儒斯特角i p 满足： A . Sin i p = n 1 / n 2 B 、Sin i p = n 2 / n 1 C 、tg i p = n 1 / n 2 D 、tgi p = n 2 / n 1 &用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉，当反射镜 M 1移动0?1mm 时，瞄准点的干涉条纹移过了 400条，那 么所用波长为 部分的顶点恰与右边相邻的直线部分的连续相切，由图可见二件表面: A 、有一凹陷的槽，深为 4 λ B 、 有一凹陷的槽，深为 2 λ C 、 有一凸起的埂，高为 4 λ D 、 有一凸起的埂，高为 2 1 ?将扬氏双缝干涉实验装置放入折射率为 n 的介质中，其条纹间隔是空气中的 B ?. n 倍 1 C 丄倍 A5000? 9.一波长为 之间的距离为 B4987? C2500? 5000?的单色平行光，垂直射到 3mm ,则所用透镜的焦距为 B 60cm C 30mm D 三个数据都不对 0.02Cm 宽的狭缝上，在夫琅禾费衍射花样中心两旁第二条暗纹 A 60mm 10. 光电效应中的红限依赖于： A 、入射光的强度 C 、金属的逸出功 11. 用劈尖干涉检测二件的表B 、 D 、 当波长为λ D 30cm. 入射光的频率 入射光的颜色 的单色光垂直入射时， 观察到干涉条纹如图， 图中每一条纹弯曲
光学单元测试题(含详解答案) doc
第十四章光学章末自测 时间：90分钟满分：100分 第Ⅰ卷选择题 一、选择题(本题包括10小题，共40分，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不选的得0分) 1．下列现象中属于光的干涉现象的是() A．天空出现彩虹 B．肥皂泡在阳光照射下呈现彩色条纹 C．阳光通过三棱镜形成彩色光带 D．光线通过一个极窄的缝呈现明暗相间的条纹 解析：A、C为光的色散现象，D为光的衍射． 答案：B 2．红光和紫光相比() A．红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大 B．红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大 C．红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小 D．红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较小 解析：红光的频率比紫光的频率小，由E＝hν可知红光的能量比紫光小，据此可排除选项A、C；红光在介质中的折射率比紫光在介质中的折射率小，由v＝c 可知在同一种介质中 n 红光的传播速度比紫光的大，所以B选项正确，D选项错误． 答案：B 3．在没有月光的夜间，一个池面较大的水池底部中央有一盏灯(可看做点光源)，小鱼在水中游动，小鸟在水面上方飞翔．设水中无杂质，且水面平静，则下面的说法中正确的是() A．小鱼向上方水面看去，看到的亮点的位置与鱼的位置无关 B．小鱼向上方水面看去，看到的亮点的位置与鱼的位置有关 C．小鸟向下方水面看去，看到的亮点的位置与鸟的位置无关 D．小鸟向下方水面看去，看到的亮点的位置与鸟的位置有关 解析：小鱼通过水面看灯是反射成像，不同位置射入鱼眼的反射光线不同，但反射光线的延长线交于一点，即为“平面镜”成的像．而鸟看灯是折射成像，鸟在不同位置射入鸟眼的折射光线不同．折射光线的延长线在不同位置交于不同点，故选项A、D对．答案：AD 4．现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性．下列事实中突出体现波动性的是() A．一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多 B．肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的 C．质量为10－3kg、速度为10－2m/s的小球，其德布罗意波波长约为10－23m，不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹 D．人们常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距大致相同 解析：一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多，反映的是光电效应规律，体现光的粒子性，A错误；C项是单个物体的低速运动，也不能突出体现波动性，C错误；B、D正确． 答案：BD
(完整版)大学物理实验思考题
测非线性电阻的伏安特性 [ 思考题] ： ⒈从二极管伏安特性曲线导通后的部分找出一点，根据实验中所用的电表，试分析若电流表内接，产生的系统误差有多大？如何对测量结果进行修正？ 答：如图5.9-1 ，将开关接于“ 1”，称电流表内接法。由于电压表、电流表均有内阻（设为R L与R A），不能严格满足欧姆定律，电压表所测电压为（R L＋R A）两端电压，这种“接入误差”或“方法误差”是可以修正的。 V 测出电压V和电流I ，则I＝R L＋R A， V 所以R L＝I－R A＝R L′＋R A ①。 接入误差是系统误差，只要知道了R A，就可把接入误差计算出来加以修正。通常是适当选择电表和接法，使接入误差减少至能忽略的程度。 由①式可看出，当R A<
迈克尔逊干涉仪的使用 [ 预习思考题 ] 1 、根据迈克尔逊干涉仪的光路，说明各光学元件的作用。 答：在迈克尔逊干涉仪光路图中（教材Ｐ １８１图 5.13--4），分光板 G 将光 线分成反射与透射两束； 补偿板 G / 使两束光通过玻璃板的光程相等； 动镜 M １ 和定镜 M ２ 分别反射透射光束和反射光束；凸透镜将激光汇聚扩束。 2、简述调出等倾干涉条纹的条件及程序 式测定λ，就必须使 M １馆和 M 2 /（M 2 的虚像）相互平行，即 M １ 和 M 2 相互 垂直。另外还要有较强而均匀的入射光。调节的主要程序是： ① 用水准器调节迈氏仪水平；目测调节激光管（本实验室采用激光光源） 中心轴线，凸透镜中心及分束镜中心三者的连线大致垂直于定镜 M ２ 。 ② 开启激光电源，用纸片挡住 M １ ，调节 M ２背面的三个螺钉，使反射光点 中最亮的一点返回发射孔； 再用同样的方法， 使 M １ 反射的最亮光点返回发 射孔，此时 M １ 和 M 2 / 基本互相平行。 ③ 微调 M ２ 的互相垂直的两个拉簧，改变 M ２ 的取向，直到出现圆形干涉 条纹，此时可以认为 M １ 与 M ２/ 已经平行了。同方向旋动大、小鼓轮，就可 以观察到非定域的等倾干涉环纹的“冒”或“缩” 。 3 、读数前怎样调整干涉仪的零点？ 答：按某一方向旋动微调鼓轮，观察到圆环的“冒”或“缩”后，继续 第 2 页 共 21 页 按原方向旋转微调鼓轮，使其“ 0”刻线与准线对齐；然后以相同方向转动 粗调鼓轮，从读数窗内观察，使其某一刻度线与准线对齐。此时调零完成， 答： 因为公式λ＝ ２△d △k 是根据等倾干涉条纹花样推导出来的，要用此
大学物理光学练习题及答案
光学练习题 一、 选择题 11. 如图所示，用厚度为d 、折射率分别为n 1和n 2 (n 1＜n 2)的两片透明介质分别盖住杨氏双缝实验中的上下两缝, 若入射光的波长为, 此时屏上原来的中央明纹处被第三级明纹所占 据, 则该介质的厚度为 [ ] (A) λ3 (B) 1 23n n -λ (C) λ2 (D) 1 22n n -λ 17. 如图所示，在杨氏双缝实验中, 若用一片厚度为d 1的透光云母片将双缝装置中的上面一个缝挡住; 再用一片厚度为d 2的透光云母片将下面一个缝挡住, 两云母片的折射率均为n , d 1＞d 2, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距减小 (B) 条纹间距增大 (C) 整个条纹向上移动 (D) 整个条纹向下移动 18. 如图所示，在杨氏双缝实验中, 若用一片能透光的云母片将双缝装置中的上面一个缝盖住, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距增大 (B) 整个干涉条纹将向上移动 (C) 条纹间距减小 (D) 整个干涉条纹将向 下移动 26. 如图(a)所示，一光学平板玻璃A 与待测工件B 之间形成空气劈尖，用波长λ＝500nm(1nm = 10-9m)弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的切线相切．则工件的上表面缺陷是 [ ] (A) 不平处为凸起纹，最大高度为500 nm (B) 不平处为凸起纹，最大高度为250 nm (C) 不平处为凹槽，最大深度为500 nm (D) 不平处为凹槽，最大深度为250 nm 43. 光波的衍射现象没有声波显著, 这是由于 [ ] (A) 光波是电磁波, 声波是机械波 (B) 光波传播速度比声波大 (C) 光是有颜色的 (D) 光的波长比声波小得多 53. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，将单缝K 沿垂直光的入射光(x 轴)方向稍微 平移，则 [ ] (A) 衍射条纹移动，条纹宽度不变 (B) 衍射条纹移动，条纹宽度变动 (C) 衍射条纹中心不动，条纹变宽 (D) 衍射条纹不动，条纹宽度不变 K S 1 L L x a E f
光学实验自测题
光学实验自测题标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]
实验一薄透镜焦距测定05-06-2 1.下面哪项实验结果可能是对凹透镜焦距测定数据正确的表示（） 2.光学实验中常把各种光学元件组合成光学系统调整到各元件主轴等高和共轴，一般 细调使用的方法可以称为：大像追小像 3. 4.采用“虚物成实像法”测定发散透镜焦距时，对于像距，应取正值。 5.薄透镜焦距测量实验要求成像必须尽可能清晰，以下哪项不是清晰像的判据：成像 大 6.在实验中常把各种光学元件组合成光学系统，按照一般光学光路通用调节方法，首 要任务是调整好各元件主轴的等高和共轴；调节分两步：一般先粗调,后微调。 7.薄透镜焦距测定中用到低压汞灯，汞灯属于气体放电光源，发出复合光。使用时需 要启动预热,断电后需要冷却。 8.透镜成像的高斯公式中各物理量的符号法则是：距离自参考点（薄透镜光心）量 起，与光线行进方向一致时为正,反之为负。 9.薄凸透镜焦距测定主要的三种方法有：物距像距法，大像小像（二次成像）（共轭 法）法，自准直法。 10.远方物体经过透镜成像的像距为什么可以视为焦距 [参考答案] 根据高斯公式（成像公式），物距为无穷远，代入得焦距等于像距。11.用自准直法测量凸透镜焦距时，透镜光心偏离底座中心坐标时，应如何解决 [参考答案] 由于透镜的光心不一定在底座刻线的平面内，所测结果可能偏大或偏小，要消除这一系统误差，可将透镜反转180度，再测量一次，然后取其平均值。 12.不同物距的物体经过凸透镜成像时，像的清晰区大小是否相同 [参考答案] 不相同，原因有二：一是不同区间的物成像区间范围不相同，二是由于近轴光线条件不能满足，致使存在色像差。 13.在等高共轴调节中可以小像追大像吗 [参考答案] 不可以，越调越远 14.测量薄凹透镜焦距主要有哪些方法 [参考答案] （1）虚物成实像法；（2）有平面镜辅助确定虚像位置法。 15.光学系统的等高共轴调节方法是什么 [参考答案] 关键词：粗调细调二次成像法，大像追小像 16.测透镜焦距时存在误差的主要原因有哪些 [参考答案] （1）等高共轴调节不好；（2)成像清晰范围找得不准；（3）由于物屏所放位置不能测量或者倾斜没有进行修正。 实验二光的等厚干涉及应用05-06-2 1.以下哪项，是对读数显微镜的错误操作：B A.旋转调焦手轮时，要由下向上移动镜筒； B.转动测微鼓轮，让十字叉丝垂线和各目标对准。若移动叉丝超过了目标环数时， 可以倒退回去，直接将移动叉丝移动到目标环，继续测量。
九年级物理光学部分单元测试题
九年级物理光学部分单元测试题 一．填空题。 1．光在中传播的速度最快，得到m／s。“坐井观天，所见甚小”，是由于光的。 2．某同学的身高为 1.6m，站在平面镜前1.2m处，则他在镜中的像高 m，他与像之间 的距离是 m。 3．我国有一部古籍《淮南万毕术》记有这样一段文字：“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻”这是利用的原理来观察周围景物的；能从各个不同方向看到一些本身不发光的物体，是因为光在物体表面发生的缘故，黑板“反光”是由于光射到被磨光的黑板表面上发生了反射的缘故。 4．若入射光线与平面镜垂直，则入射角是；若保持入射光线的方向不变，将平面镜绕入射点转动10°，这时反射光线与入射光线的夹角是。 5．如图１所示，是光从空气斜射入玻璃中时发生反射和折射的光 路图，已知∠3=∠6，则入射光线是，界面是， 界面的边是玻璃。 6．检查视力时，人与视力表之间的距离应为5m。现因屋子太小而使用了一个平面镜，视力表到平面镜的距离为3m，那么人到镜子的距离应为 m。若视力表全长为0．8m 则视力表在镜中的像的长度为 m。 7．一位同学站在河岸上看河中的水,比实际的 ,潜水员在水中看河岸上的树,比实际的 .(填“浅”或“高”) 8.在图2中，_____ _______图（填“甲”或“乙”）表示远视眼成像示意图。矫正远视眼应佩戴眼镜的镜片是___________透镜, 矫正近视眼应佩___________透镜（填“凸”或“凹”）。 甲图2 乙 9．人的眼睛是一种“神奇的照相机”，图3中_ ______相当于照相机的镜头，它能将光线__________(填“会聚”或“发散”)在视网膜上，视网膜相 当于照相机的_____________。 图１
初中物理光学测试题(含答案)
初二物理光学测试题 冲的过程中，关于它在湖水中的像的虚实、它和像之间的距离，正确 的说法是 Ａ．实像，距离变大 Ｂ．实像，距离变小 Ｃ．虚像，距离变小 Ｄ．虚像，距离变大 2.如下短句或词语涉及到的知识与光的直线传播无关的是 A ．立竿见影 B ．一叶障目 C ．鱼翔浅底 D ．三点对一线 3. 如图1所示的四种现象中，由于光的直线传播形成的是 4．如图所示为用玻璃罩罩着的古石碑，由于玻璃反 光，石碑上的字很难看清。小科认为：①用玻璃 罩能有效防止酸雨对石碑的侵蚀；②石碑上的字 发生了镜面反射；③罩外的树木通过玻璃表面反 射成了虚像；④若罩外的光线再强一点，石碑上 的字看起来一定会更清晰；⑤若罩内能给石碑一 定的照明，石碑上的字看起来会更清晰。其中合 理的是 A ．①③⑤ B ．②④⑤ C ．①②③④ D ．① ③④⑤ 5.如图所示，对下列光学现象的描述或解释错误的 是 （a ） （b ） （c ） （d ） A.图（a ）中漫反射的光线尽管杂乱无章，但每条光线仍然遵循光的反射定律 B.图（b ）中木工师傅观察木板是否平整，是利用了光的直线传播特点 C.图 （c ）所示炎热夏天公路上的海市蜃楼景象，是由光的反射现象造成的 D.图（d ）所示是太阳光经过三棱镜色散后的色光排列情况 6. 下图所示的四种现象中，属于光的反射现象的是 7. 一束与水面成50°夹角的光线从空气斜射入水中，则折射角： A ．小于50° B ．大于50° C ．大于40° D ．小于40° 8. 下面方框中的四个图像，其中一个是福娃在竖直放置的平面镜中的像， 你 认为应当是： 9.一个刚学站在竖直平面镜前1 m 处，镜中的像与他相距 A ．1 m B ．2 m C ．0 m D ．0.5 m 10．《史记》、《梦溪笔谈》中都有海市蜃楼的记载，宋代大诗人苏轼在《登州海市》中也描述过海市蜃楼的奇观。海市蜃楼现象的产生是由于 A ．光的折射 B ．光的反射 C ．光的直线传播 D ．光的色散 11．下列光现象中，由于光的折射而形成的是 12. 下列光路图能正 确反映光线从空气斜射入玻璃中 的是 二、填空题(每空2分，共24分) 13．光在真空中的传播速度为3×108m/s ，为实现我国的探月计划，向月球 A ．拱桥倒影 B ．一叶障目,不见泰山 C ．钢笔错位 D ． 树林间
高中物理光学部分习题
高中物理光学试题 1．选择题 1.1923年美国物理学家迈克耳逊用旋转棱镜法较准确地测出了光速，其过程大致如下， 选择两个距离已经精确测量过的山峰（距离为L），在第一个山峰上装一个强光源S，由它发出的光经过狭缝射在八面镜的镜面1上，被反射到放在第二个山峰的凹面镜B 上，再由凹面镜B反射回第一个山峰，如果八面镜静止不动，反射回来的光就在八面镜的另外一个面3上再次反射，经过望远镜，进入观测者的眼中．如图所示，如果八面镜在电动机带动下从静止开始由慢到快转动，当八面镜的转速为ω时，就可以在望远镜里重新看到光源的像，那么光速等于（） A．4Lω π B． 8Lω π C． 16Lω π D． 32Lω π 答案：B 2.如图所示，在xOy平面内，人的眼睛位于坐标为（3，0)的点，一个平面镜镜面向下， 左右两个端点的坐标分别为（－2，3）和（0，3）一个点光源S从原点出发，沿x轴负方向匀速运动．它运动到哪个区域内时，人眼能从平面镜中看到S的像点，像做什么运动？（） A．0～－7区间，沿x轴正方向匀速运动 B．－3～一7区间，沿x轴负方向匀速运动 C．－3～－7区间，沿x轴负方向加速运动 D．－3～－∞区间，沿x轴正方向加速运动 答案：B 3.设大气层为均匀介质，当太阳光照射地球表面时，则有大气层与没有大气层时，太阳 光被盖地球的面积相比（） A．前者较小 B．前者较大 C．一样大 D．无法判断 答案：B 4.“不经历风雨怎么见彩虹”，彩虹的产生原因是光的色散，如图所示为太阳光射到空 气中的小水珠发生色散形成彩虹的光路示意图，a、b为两种折射出的单色光．以下说法正确的是（） A．a光光子能量大于b光光子能量 B．在水珠中a光的传播速度大于b光的传播速度
大学物理实验(光学部分)思考题
大学物理实验（光学部分）思考题 一、《用牛顿环干涉测透镜的曲率半径》实验 1、牛顿环实验的主要注意事项有哪些？视差。竖直叉丝要与测量方向想垂直。为防止回程误差。在实验过程中读数显微镜的叉丝始终沿一个方向前进。干涉环两侧的序数不能出错，要防止仪器瘦震动而引起的误差。 2、牛顿环实验中读数显微镜物镜下方的玻璃片G有何作用？实验时应如何调节？如果G的方向错误将会如何？ 3、哪些情况会使干涉条纹的中心出现亮斑？牛顿环接触点上有灰尘或者油渍。在薄膜厚度为半波长的半整数倍什么情况下是亮的 4、牛顿环实验中读数显微镜载物台下方的反光镜要作如何调节？为什么？关掉、因为本实验不需要光源从下射入。 5、牛顿环仪为什么要调节至松紧程度适当？太紧。透镜将发生形变，测得的曲率半径将偏大，太松。受震动时，接触点会跑动。无法实验。 6、视差对实验结果有何影响？你是如何消除视差的？视差的存在会增大标尺读数的误差若待测像与标尺（分划板）之间有视差时，说明两者不共面，应稍稍调节像或标尺（分划板）的位置，并同时微微晃动眼睛，直到待测像与标尺之间无相对移动即无视差。 7、在实验过程中你是如何避免回程误差的？显微镜下旋后再上旋，由于齿轮没有紧密咬合，造成刻度出现偏差。避免回程误差就是说一次测量内只能一直向上或向下 二、《用掠入射法测定液体的折射率》实验 1、分光计的调节主要分为哪些步骤？ 2、分光计的望远镜应作何调节？ 3、分光计为什么要设置两个游标？测量之前应将刻度盘及游标盘作何调节？为什么？ 4、用分光计测定液体的折射率实验，有哪些注意事项？ 5、调节分光计时，请说明三棱镜应如何如何放置，为什么要这样做？ 6、用分光计测量液体的折射率的过程中，哪些部件（或器件）应固定不能动？ 7、分光计的调节要求是什么?
(完整版)初二物理光学练习题(附答案)-副本
一、光的直线传播、光速练习题 一、选择题 1.下列说法中正确的是（） A.光总是沿直线传播 B.光在同一种介质中总是沿直线传播 C.光在同一种均匀介质中总是沿直线传播 D.小孔成像是光沿直线传播形成的 2.下列关于光线的说法正确的是( ) A.光源能射出无数条光线 B.光线实际上是不存在的 C.光线就是很细的光束 D.光线是用来表示光传播方向的直线 3.一工棚的油毡屋顶上有一个小孔，太阳光通过它后落在地面上形成一个圆形光斑，这一现象表明( ) A.小孔的形状一定是圆的 B.太阳的形状是圆的 C.地面上的光斑是太阳的像 D.光是沿直线传播的 4.如果一个小发光体发出两条光线，根据这两条光线反向延长线的交点，可以确定( ) A.发光体的体积 B.发光体的位置 C.发光体的大小 D.发光体的面积 5.无影灯是由多个大面积光源组合而成的，下列关于照明效果的说法中正确的是（） A.无影灯没有影子 B.无影灯有本影 C.无影灯没有本影 D.无影灯没有半影 不透明体遮住光源时，如果光源是比较大的发光体，所产生的影子就有两部分，完全暗的部分叫本影，半明半暗的部分叫半影 6．太阳光垂直照射到一很小的正方形小孔上，则在地面上产生光点的形状是( ) A．圆形的B．正方形的 C．不规则的D．成条形的 7．下列关于光的说法中，正确的是( ) A．光总是沿直线传播的B．光的传播速度是3×108 m/s C．萤火虫不是光源D．以上说法均不对 二、填空题 9．在射击时，瞄准的要领是“三点一线”，这是利用____的原理，光在____中传播的速度最大．排纵队时，如果看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人，队就排直了，这可以用____来解释． 10.身高1.6m的人以1m/s的速度沿直线向路灯下走去，在某一时刻，人影长1.8m，经2s，影长变为1.3m，这盏路灯的高度应是___m。 11.在阳光下，测得操场上旗杆的影长是3.5m。同时测得身高1.5m同学的影子长度是0.5m。由此可以算出旗杆的高度是__ _m。 二、光的反射、平面镜练习题 一、选择题 1.关于光的反射，正确的说法是（） A.反射定律只适用于平面镜反射 B.漫反射不遵循反射定律 C.如果甲从平面镜中能看到乙的眼睛，那么乙也一定能通过平面镜看到甲的眼睛 D.反射角是指反射线和界面的夹角 2.平面镜成像的特点是( ) A.像位于镜后，是正立的虚像 B.镜后的像距等于镜前的物距 C.像的大小跟物体的大小相等 D.像的颜色与物体的颜色相同 3.如图1两平面镜互成直角，入射光线AB经过两次反射后的反射光线为CD，现以两平面镜的交线为轴，将两平面镜同向旋转15°,在入射光方向不变的情况下，反射光成为C′D′，则C′D′与CD关系为( )