光电工程学院物理光学基础试题
物理光学复习题
物理光学复习题物理光学是光学的一个重要分支，它主要研究光的波动性和粒子性，以及光与物质的相互作用。
对于学习物理光学的同学们来说，复习题是巩固知识、提高能力的重要工具。
以下是为大家整理的一些物理光学复习题，希望能对大家有所帮助。
一、选择题1、在杨氏双缝干涉实验中，若入射光的波长为λ，双缝间距为 d，屏到双缝的距离为 D，则相邻明条纹（或暗条纹）的间距为（）A λD/dB d/λDC λd/D D D/λd2、一束波长为λ的平行光垂直照射到一单缝上，若屏上的 P 点为第三级暗纹中心，则由单缝两边缘发出的光到达 P 点的光程差为（）A 3λB 3λ/2C 5λ/2D 5λ3、用波长为λ1和λ2的两种单色光分别垂直照射到同一双缝干涉装置上，若λ1＞λ2，则两种光的（）A 相邻明条纹间距相等B 相邻明条纹间距λ1的较大C 相邻明条纹间距λ2的较大D 不能确定4、在薄膜干涉中，若薄膜的厚度为 e，折射率为 n，入射光在薄膜中的波长为λ，则两反射光的光程差为（）A 2neB 2ne ＋λ/2C 2ne λ/2D 2ne ± λ/25、光的衍射现象表明（）A 光具有波动性B 光具有粒子性C 光既具有波动性又具有粒子性D 以上说法都不正确二、填空题1、在杨氏双缝干涉实验中，若双缝间距为 03mm，屏到双缝的距离为 12m，入射光的波长为 600nm，则相邻明条纹的间距为______mm。
2、一单缝宽度为 05mm，以波长为 500nm 的平行光垂直照射，在屏上形成的中央明纹宽度为______mm。
3、用波长为 589nm 的钠黄光垂直照射到每厘米有 5000 条刻痕的光栅上，则最多能看到第______级条纹。
4、在夫琅禾费单缝衍射实验中，若缝宽为 a，入射光波长为λ，透镜焦距为 f，则中央明纹的宽度为______。
5、一束自然光通过两个偏振片，若两偏振片的偏振化方向之间的夹角由 30°变为 60°，则透过的光强变为原来的______倍。
物理光学基础教程第一章答案
物理光学基础教程第一章答案1. 人们对光的本性的认识经历了漫长而曲折的过程，很多物理学家为此付出了艰辛的努力。
下面的四个人物，在对光的认识方面分别做出了不同的贡献。
请按照历史发展的顺序将他们依次排列，其中正确的一组是（）[单选题] *④①②③③④②①④③①②③④①②(正确答案)2. 在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹，这两种现象（） [单选题] *都是光的衍射现象前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象(正确答案)都是光的干涉现象3. 如图，当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑。
这是光的（）现象，这一实验支持了光的（）。
[单选题] *干涉微粒说衍射波动说(正确答案)干涉波动说衍射光子说4. 关于下图中的三个图样分别是将激光照射在怎样的狭缝或孔隙上实现的？[单选题] *单缝衍射双缝干涉圆形小孔衍射单缝衍射双缝干涉圆形障碍物衍射双缝干涉单缝衍射圆形障碍物衍射双缝干涉单缝衍射圆形小孔衍射(正确答案)5. 下列各组电磁波，按波长由长到短正确排列的是（） [单选题] *γ射线、红外线、紫外线、可见光红外线、可见光、紫外线、γ射线(正确答案)可见光、红外线、紫外线、γ射线紫外线、可见光、红外线、γ射线6. 下列所说的几种射线中，不属于电磁波的是（） [单选题] *紫外线红外线α射线(正确答案)γ射线7. 卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析，提出（） [单选题] *原子的核式结构模型(正确答案)原子核内有中子存在电子是原子的组成部分原子核是由质子和中子组成的8. 现已建成的核电站发电的能量来自于（） [单选题] *天然放射性元素衰变放出的能量人工放射性同位素放出的能量重核裂变放出的能量(正确答案)化学反应放出的能量9. 如图为双缝干涉的实验示意图，若要使干涉条纹间距变大可改用波长（）的单色光；或者使双缝与光屏之间的距离（）。
物理光学测试题
物理光学测试题导言：光学是研究光的产生、传播、相互作用和控制的学科。
物理光学是光学的主要分支之一，涉及光的干涉、衍射、偏振等现象。
下面是一些物理光学的测试题，希望对您的知识有所帮助。
测试题一：光的干涉1. 请解释下述现象：当两束单色光垂直相交时，如果其频率相近且相位差恒定且等于0或2π，将会发生干涉现象。
2. 请简要介绍干涉仪的工作原理，并说明干涉仪的两个主要应用。
测试题二：光的衍射1. 请解释“衍射”现象，并给出一个实际例子。
2. 光线通过一个狭缝时，发生衍射，这是因为光通过狭缝后会发生什么变化？测试题三：偏振光1. 什么是偏振光？请解释为什么只有特定方向的光可以通过偏振器。
2. 请简要介绍偏振光的产生和检测方法。
测试题四：光的色散1. 请解释“色散”现象，并简要说明导致色散的原因。
2. 光的色散会根据什么因素而变化？测试题五：光的吸收和散射1. 请解释光在物质中的吸收和散射现象。
2. 光的吸收和散射会受到哪些因素的影响？测试题六：光的波粒二象性1. 简要解释光的波动性和粒子性。
2. 光的波粒二象性如何解释光的干涉和衍射现象？测试题七：光电效应1. 简要介绍光电效应的基本原理。
2. 光电效应如何验证光的粒子性？测试题八：光的相干性1. 什么是光的相干性？请解释相干性的两个充分条件。
2. 请简要介绍两束相干光的干涉实验。
结语：通过这些测试题，希望能够帮助您进一步巩固和拓展物理光学方面的知识。
物理光学是一个广泛且重要的领域，在实际应用中具有广泛的应用。
在日常生活中，我们常常能够观察到光的干涉、衍射、偏振等现象，了解背后的原理将有助于我们更好地理解光学的基本原理和应用。
感谢您参与测试，希望对您有所帮助！。
物理光学复习题集及答案
物理光学复习题集及答案物理光学是研究光波的传播、干涉、衍射、偏振、色散等现象的一门学科。
它作为物理学的一个重要分支，深入研究光的本质和行为，对于理解光的特性和应用具有重要意义。
下面是一套物理光学的复习题集及答案，帮助你巩固和回顾相关知识。
一、选择题1. 光的波动性和粒子性是通过以下几个实验互相证实的是：A. 单缝衍射实验B. 杨氏双缝干涉实验C. 霍尔效应实验D. 普朗克辐射公式实验答案：B2. 光的波长和颜色之间的关系是：A. 颜色与波长成反比，波长越长颜色越红B. 颜色与波长成正比，波长越长颜色越红C. 颜色与波长成正比，波长越长颜色越蓝D. 颜色与波长成反比，波长越长颜色越蓝答案：C3. 在光的全反射现象中，当光从光密介质射向光疏介质时，入射角大于临界角会发生：A. 透射B. 折射C. 反射D. 干涉答案：C4. 关于凸透镜的焦距，以下说法正确的是：A. 焦距和物距、像距都有关系B. 焦距只与物距有关系C. 焦距只与像距有关系D. 焦距与物距、像距都无关系答案：A二、填空题1. 在单缝衍射实验中，当入射光波的波长变大，衍射的角度__________。
答案：变小2. 光的偏振是指光波中电场矢量的__________振动方向。
答案：固定3. 在双缝干涉实验中，当两个缝之间的间距增大，干涉的条纹间距__________。
答案：变小4. 在凸透镜中，属于实像的情况是当物距__________焦距时。
答案：小于三、解答题1. 请解释为什么光能够沿直线传播，并解释光的折射现象。
答案：光能够沿直线传播是因为光是一种横波，其传播方向垂直于电磁波振动的方向。
光的折射现象是指当光从一种介质进入另一种介质时，由于介质的折射率不同，光的传播方向会发生改变。
这是因为光在传播过程中速度不同，遵循折射定律即入射角和折射角之间的正弦比等于两种介质的折射率之比。
2. 请解释什么是衍射现象，以及它对实际生活和科学研究有什么重要意义。
物理光学试题含标准答案
6、（附加题20分）当一束纳黄光以30°入射到光轴平行于界面的石英晶体表面（ ），
(1)请采用惠更斯作图法做出折射光传播方向及电场矢量的振动方向，
（2）准确计算出折射光传播方向相对界面法线的夹角。
解：
(1)
（5分）
（2）o光传播方向与界面法线夹角 ：
由 ，得 （3分）
设：e光传播方向与界面法线夹角 ，e光传播方向与光轴夹角 ，
e光波面法线方向与界面法线夹角 ，e光波面法线方向与光轴夹角 ，
则，由
可得
（3分）
（3分）
由 （3分）
得
所以 （3分）
⑴后透镜焦点处的干涉级,
⑵在此焦面上能够看到几个亮条纹?
⑶其中半径最大条纹的干涉级和半径是多少?
解：
⑴ 由于 ，
对应焦点条纹： ， （5分）
⑵ 焦面上能看到的条纹数决定于照明光源可以形成的光线入射角度的范围
（3分）
对应最大条纹的干涉级满足
焦面上能看到的亮条纹数 （2分）
⑶ 焦面上能看到的半径最大条纹的干涉级为 （3分）
4、一束波长450nm线偏振光垂直入射到石英（ ）制成的半波片，
透射光束中o光波相对e光波的位相超前π,石英晶片的厚度最薄应为25μm。
5、当光束以入射角 照射光栅时（光栅常数为d），光栅方程 中
是观察方向与光栅法线的夹角， 表示在 方向观察到波长λ光波的衍射级次， 号分别对应 与 在光栅法线的同侧和异侧。
二、计算题（70分）
1、（15分）一台迈克尔逊干涉仪，使用波长λ=550nm的扩展光源，调节两臂使产生同心圆环干涉条纹。
⑴此圆环干涉条纹为何种干涉条纹？
⑵要使干涉圆环向中心一一消失20个圆环条纹，则可动臂必需移动多远？
物理光学部分练习题附答案
物理光学部分练习题一、选择题1. 设线数N 1＝600的光栅其零级主极大强度为I 1，在其它条件相同时，N 2＝1200的光栅其零级主极大强度为I 2，则I 2／I 1为（ ）a. 1／4b. 1／2c. 1d. 2e. 42. 以直径为D 的圆孔作为衍射受限系统的出瞳，在相干光照明时其截止频率为1ρ，而用非相干光照明时其截止频率为2ρ，则2ρ／1ρ为a. 1／4b. 1／2c. 1d. 2e. 43. 在牛顿环装置中，若用平行光垂直照明，则当透镜与平板间距拉大时，条纹将（ ）a. 向外扩张b. 向中心收缩c. 不受影响4. 为了检验自然光、圆偏振光、部分偏振光（圆偏振光＋自然光），则在检偏器前插入一块1/4波片。
当旋转检偏器一周，看到光强为两亮两黑，则为（ ）a. 自然光b. 圆偏振光c. 部分偏振光5. 一束平行光从空气垂直通过两块紧密胶合，折射率均为n = 1.5的平板玻璃，则在不计吸收的情况下透过玻璃的能量为入射光的（ ）a. 0.92b. 0.85c. 0.96d. 0.96166. 一束自然光通过1/4波片，一般为（ ）a. 线偏振光b. 圆偏振光c. 椭圆偏振光d.自然光7. 相同半径的一个圆盘和一个圆孔的夫琅和费衍射图样（ ）a. 强度分布完全相反b. 强度分布完全相同c. 除衍射图样中心处外，强度分布相同8. 有二个斜面相对、间隔为半波长的相同等腰直角棱镜（图1），一束光垂直入射到棱镜I 的直角面上，则（ ）a. 棱镜II 中完全没有光波透过b. 棱镜II 中有部分光波透过9. 用标准平板来检验受检平板的表面平整度，方法如图2，我们看到标准平板与受检平板形成的空气楔的干涉条纹如图3，那么受检平板表面的中间纹路是（ ）a. 凹的b. 凸的10．镀于玻璃表面的单层增透膜，为了使增透效果好，膜层材料的折射率应该（ ）a. 大于玻璃折射率b. 等于玻璃折射率c. 介于玻璃折射率与空气折射率之间d. 等于空气折射率e. 小于空气折射率图1 受检平板 图2图3二、 一平面电磁波，其在均匀介质中传播时电场强度可表示为：]10)10653(exp[)53(),,,(68⨯⨯-+++-=t z y x i z y x E t z y x E x V/m ，其中z y x ，，分别是直角坐标系的三个单位坐标方向矢量，x ，y ，z 为坐标变量，t 为时间变量。
物理光学测试题
物理光学测试题在物理学中，光学是研究光传播和光现象的分支学科。
它研究光的产生、传播、相互作用以及它和其他物质之间的相互关系。
光学的重要性不可忽视，它在很多领域都有广泛的应用，包括通信技术、光电子学、医学成像等等。
现在，让我们来进行一些物理光学测试题，以检验我们的学习成果和对光学的理解。
题一：在双缝干涉实验中，两个缝隙间距为2mm，使用波长为600nm的单色光，观察到干涉条纹的最大亮度出现在干涉屏上的某一点。
请问，该点离中央明纹有多远？解析：双缝干涉实验是用来探究光的波动性质的经典实验。
根据双缝干涉的原理，中央明纹是由两个缝隙的光程差为零的位置决定的。
由于两个缝隙间距为2mm，光的波长为600nm，可以利用干涉条纹的亮度分布来求解该点离中央明纹的距离。
根据双缝干涉的亮度分布公式，亮度最大出现在中央明纹附近，差别不大，所以该点距离中央明纹的距离可以近似看作是0。
因此，该点离中央明纹是非常接近的，可以忽略不计。
题二：一束通过玻璃棱镜折射后，形成一个折射角为60度的中心圆柱型色散光谱。
假设入射光的波长范围为400nm到700nm，请问色散光谱在玻璃棱镜上的位置是否与波长有关？解析：色散是光在介质中传播时，由于波长的不同而发生折射角度的改变。
根据色散现象，光在玻璃中的折射角度和波长有关，所以色散光谱在玻璃棱镜上的位置应该与波长有关。
题三：某光源发出的光波长为450nm，在空气中以45度角射到玻璃表面。
玻璃的折射率为1.5，请问光线在玻璃中的传播速度是多少？解析：光在不同介质中的传播速度受到介质的折射率影响。
根据折射率的定义，光在某介质中的传播速度与光在真空中的传播速度之比等于两介质的折射率之比。
光在真空中的速度为光速，即3 × 10^8 m/s。
光线从空气中射到玻璃表面，折射率为1.5。
所以，光线在玻璃中的传播速度可以通过光在真空中的速度除以玻璃的折射率来计算，即3 × 10^8 m/s ÷ 1.5 = 2 × 10^8 m/s。
高考物理新光学知识点之物理光学基础测试题含答案解析(2)
高考物理新光学知识点之物理光学基础测试题含答案解析(2)一、选择题1．如图所示是用双缝干涉测光波波长的实验设备示意图，图中①是光源，②是滤光片，③是单缝，④是双缝，⑤是光屏，下列操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是A．增大④和⑤之间的距离B．增大③和④之间的距离C．将绿色滤光片改成蓝色滤光片D．增大双缝之间的距离2．在阳光下肥皂泡表面呈现出五颜六色的花纹和雨后天空的彩虹，这分别是光的（）A．干涉、折射 B．反射、折射 C．干涉、反射 D．干涉、偏振3．如图所示为用a、b两种单色光分别通过同一个双缝干涉装置获得的干涉图样，现让a、b两种单色光组成的复色光通过三棱镜或平行玻璃砖，光的传播路径和方向可能正确的是（）A．B．C．D．4．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是()A．在电场的周围，一定存在着由它激发的磁场B．变化的磁场在周围空间一定能形成电磁波C．赫兹通过实验证实了电磁波的存在D．无线电波的波长小于可见光的波长5．下图为双缝干涉的实验示意图，光源发出的光经滤光片成为单色光，然后通过单缝和双缝，在光屏上出现明暗相间的条纹．若要使干涉条纹的间距变大，在保证其他条件不变的情况下，可以A．将光屏移近双缝B．更换滤光片，改用波长更长的单色光C．增大双缝的间距D．将光源向双缝移动一小段距离6．关于电磁波，下列说法正确的是（）A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C．电磁波在传播过程中可以发生干涉、衍射，但不能发生反射和折射D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输7．如图所示是双缝干涉实验装置图，以下可以增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离（）A．增大双缝与光屏之间的距离B．增大单缝与双缝之间的距离C．将红色滤光片改为绿色滤光片D．增大双缝之间的距离8．下列说法中错误的是 ( )A．雷达是利用电磁波的反射来测定物体的位置B．调制是电磁波发射的过程，调谐是电磁波接收的过程C．在双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则相邻干涉条纹间距变窄D．考虑相对论效应，一沿自身长度方向高速运动的杆长总比静止时的杆长短9．如图所示，一束太阳光通过三棱镜后，在光屏MN上形成的彩色光带落在bc区域内,e 为bc中点．现将一温度计放在屏上不同位置，其中温度计示数升高最快的区域为A．ab B．be C．ec D．cd10．以下列出的电磁波中，频率最高的是（）A．无线电波 B．红外线 C．X射线 D． 射线11．如图所示的LC振荡电路中，某时刻电流i的方向为顺时针，则以下判断正确的是A．若A板带正电，则电流i在增大B．若电容器在放电，则电流i在减小C．若电流i减小，则线圈两端电压减小D．若只减小电容C，则振荡电流周期变小12．光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是( )A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C．在光导纤维内传送图象是利用光的色散现象D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象13．如图所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样．现让a、b两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时，光的传播路径与方向可能正确的是（）A．①③B．①④C．②④D．只有③14．下列说法正确的是（）A．电磁波在真空中以光速c传播B．在空气中传播的声波是横波C．声波只能在空气中传播D．光需要介质才能传播15．下列说法正确的是（）A．由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空中，在不断增大入射角水面上首先消失的是绿光B．光的双缝干涉实验中，在光屏上的某一位置会时而出现亮条纹，时而出现暗条纹C．红光的光子能量比紫光光子能量大D．只有横波才能产生干涉现象16．如图所示的双缝干涉实验装置中，当使用波长为6×10﹣7m的橙光做实验时，光屏中心点P点及其上方的P1点形成两条相邻的亮纹；若换用波长为4×10﹣7m的紫光重复上述实验，在P和P1点形成的亮、暗纹情况是（）A．P和P1都是亮纹B．P是亮纹，P1是暗纹C．P是暗纹，P1是亮纹D．P和P1都是暗纹17．已知单色光a的频率低于单色光b的频率，则（）A．通过同一玻璃三棱镜时，单色光a的偏折程度小B．从同种玻璃射入空气发生全反射时，单色光a的临界角小C．通过同一装置发生双缝干涉，用单色光a照射时相邻亮纹间距小D．照射同一金属发生光电效应，用单色光a照射时光电子的最大初动能大18．如图甲所示是用干涉法检查厚玻璃板b的上表面是否平整的装置， a是标准样板。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
光电工程学院物理光学基础试题
一. 填空题
1. 单色自然光从折射率为n 1的透明介质1入射到折射率为n 2的透明介质2中，在两介质的分界面上，发生 现象；(),()()r t θθθi 反射角透射角和入射角的关系为 ；设12,υυ分别为光波在介质1、介质2中的时间频率，则12υυ和的关系为 ；设12,λλ分别为光波在介质1、介质2中的波长，则12λλ和的关系为 。
2. 光栅是一种分光元件，在复色光照射下，光栅产生的衍射光波按 在空间展开成光谱。
评价一维振幅光栅分光性能的主要指标是： 、 、 。
当光栅缝数N 和干涉级 m 越大，分辨本领越 。
按照光栅方程，正入射照明条件的最大干涉级为 。
3． 两束光E 1和E 2干涉，只有满足 、 、 条件，才能获得稳定的干涉
条纹；当位相差等于 时，干涉强度取极大值；当位相差等于 时，干涉强度取极小值。
4． 使用线偏振器可以检验入射光波的偏振态，使线偏振器绕光束传播方向旋转一周，如果观测到两个强度极大值位置和两次消光的位置，则可判定入射光波是 ；若观测到的出射光强不变，则可判定入射光波可能是 或 ；若观测到的出射光强有两个强度极大值位置和两个强度极小位置，但无消光的位置，则可判定入射光波可能是 或 。
二. 简答题
1. 图1所示为两个球面波干涉的等强度面分布示意图，其中1s 和2s 是两个相距距离为
l 的相干点光源，123,,∏∏∏是放置在干涉场中不同位置的观察屏，各观察屏到光源的距离远大于两光源之间的间隔l 。
（1） 画出三个观察屏上干涉条纹的分布示意图。
（2） 若其它条件不变，仅使两个点光源之间的距离l 减小，屏上的干涉条纹将出现什
么变化？若其它条件不变，y 0增大时，1∏屏上的干涉条纹将出现什么变化；x 0增大时，3∏屏上的干涉条纹将出现什么变化？
2. 图2是观察单缝夫琅和费衍射的装置，用波长为λ的单色平面波照明，缝宽为a ，透镜的焦距为f 。
（1）当光波正入射时，画图并说明单缝夫琅和费衍射图形的分布特点（包括图形的空间形状和特征尺寸）。
（2）分别描述单缝宽度变化、单缝平移和单缝旋转时，夫琅和费衍射图形有何变化？
（3）分别描述点光源0S 沿0x 方向（垂至于狭缝）和0y 方向（平行于狭缝）移动时，夫琅和费衍射图形有何变化？
图1
图2
3. 写出任意椭圆偏振光的Jones 矩阵。
说明将一束自然光转变为椭圆偏振光必须经历哪两个步骤？每一个步骤的作用是什么？采用什么方法来实现？
三. 计算题 (30分)
1. 一台天文望远镜物镜的入射光瞳是边长为a 的正方形，透过光波长0.5m λμ=。
（1）应用瑞利判据，导出这种具有正方形光瞳的望远镜的衍射受限分辨本领表达式。
（2）如果希望用这台望远镜分辨一对角距离30.2510β-=⨯毫弧度的等亮度的双子星，求望远镜入射光瞳的边长a 不能小于多少？
2．一束振动方向沿x 轴的单位强度线偏振光D1，顺序通过两个线偏振器P1和P2，画图并分析如何放置P1和P2的主方向，才能使出射的线偏振光D2相对于入射线偏振光D1的振动面旋转90°,并且使D2的强度最大？此最大值与入射光强度的比值是多少？。