《光学》试题库(1-11).pdf
- 文档编号:14660147
- 上传时间:2023-06-25
- 格式:PDF
- 页数:29
- 大小:654.18KB
《光学》试题库(1-11).pdf
《《光学》试题库(1-11).pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《光学》试题库(1-11).pdf(29页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
试卷一试卷一一、一、选择与填空选择与填空:
1一块3mm厚的玻璃板折射为1.50,被置于波长为600nm(在真空中)的点光源和屏幕之间,从光源到屏幕的距离是3cm,则在光源和屏幕之间的波列数为。
2一束波长为的平行光S自空气垂直射到厚度为e的玻璃板aa面上A点处如图1所示,已知玻璃的折射率为n,入射光到达A点后分为透射光和反射光两束,这两束光分别传播到M点和N点时,光程保持相同,已知AM长度为h米,AN长度是多少。
图1图23如图2所示的杨氏双缝装置,用厚度为大,折射率分别为n1和n2(n1n2)的薄玻璃片分别盖住S1、S2光源,这时从S1和S2到达原来中央亮纹P0点的光程差=;现在的中央亮纹将移到P0点的哪一方。
4一光栅的光栅常数为a+b,如以波长为的单色光垂直入射,在透射的焦平面(屏幕)上最多能出现明条纹的级次k为,如果入射角为,最多能出现的明条纹级次k=。
5.光线从折射率为1.4的稠密液体射向该液体和空气的分界面,入射角的正弦为0.8,则有()。
A、出射线的折射角的正弦将小于0.8B、出射线的折射角的正弦将大于0.8C、光线将内反射D、光线将全部吸收6一透镜用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、7.5cmB、10cmC、20cmD、40cm7用劈尖干涉检测二件的表面,当波长为的单色光垂直入射时,观察到干涉条纹如图3,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3可见工件表面()。
A、有一凹陷的槽,深为/4B、有一凹陷的槽,深为/2C、有一凸起的埂,高为/4D、有一凸起的埂,高为/2图38波长=5000A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间距离为1.5mm,则焦距f为()。
A、25cmB、12.5cmC、2.5mD、12.5m9Na的D线是平均波长为5893,间隔为6的黄色双线,为在光栅的二级光谱中分辨此双线所选光栅的刻痕数应为()。
A、500条B、400条C、300条D、200条10一束自然光以布儒斯特角入射于平板玻璃板则()。
A、反射光束垂直偏振于入射面,而透射光束平等于入射面并为完全线偏光B、反射光束平等偏振于入射面,而透射光束是部分偏振光C、反射光束是垂直于入射面的线偏振光,而透射光束是部分偏振的D、反射光束和透射光束都是部分偏振的11左旋园偏振光垂直通过波片后,其出射光的偏振态为()。
A、左旋椭圆偏振光B、右旋椭圆偏振光C、左旋圆偏振光D、右旋圆偏振光12自然光通过透振方向互相垂直的两偏振片,入射光强为I0,若第三块偏振片插入起偏器和检偏器之间,且其透振方向和竖直方向成角,则透射光强度为()。
A、I0cosB、I0cos2C、I0cos4D、(I0sin2)/813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14下列物体哪个是绝对黑体()。
A、不辐射可见光的物体B、不辐射任何光线的物体C、不能反射可见光的物体D、不能反射任何光线的物体15光电效应和康普顿效应都包含有电子和光子的相互作用过程,则下面说法正确的是()。
A、两种效应都属于电子和光子的弹性碰撞过程;B、两种效应都属于电子和光子的非弹性碰撞过程;C、光电效应是由于电子吸收光子能量而产生,而康普顿效应是由于光子与电子的弹性碰撞而产生的;D、两种效应都服从动量守恒定律和能量守恒定律;二、二、计算题:
计算题:
1凸透镜L1和凹透镜L2的焦距分别为20.0cm和40.0cm,L2在L1之右40.0cm,小物放在L1之左30.0cm,求它的像及像的性质。
2双缝实验中,采用波长为的单色光为光源,今将一厚度为b,折射率为n的薄玻璃片放在狭缝S2和观察屏P之间一条光路上,见图,显然这时在屏幕上与狭缝L1、S2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I0表示b=0时c处的光强度,求:
c处光强度与玻璃片厚度b之间的函数关系。
b满足什么的条件时c处的光强最小。
3设计一平面透射光栅,当用白光垂直照射时,能在30衍射方向上观察到6000的第二级干涉主极大,并能在该处分辨=0.05的两条光谱线,但在此30方向上却测不到4000的第三缘主极大,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?
4.两个偏振化方向正交的偏振片之间插入第三偏振片,求:
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;使最后透过的光强为零插入的偏振片如何放置?
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?
试卷二试卷二一一选择题:
选择题:
1将折射率为n1=1.50的有机玻璃浸没在油中,而油的折射率为n2=1.10,则临界角ic为()。
A、sin-1(1.10/1.50)B、1.10/1.50C、1.50/1.10D、cos-1(1.10/1.50)2一透镜组由两个共轴的薄透镜组成,一凸一凹,焦距都是20cm,中心相距10cm,现在凸透镜外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3一透镜用用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、7.5cmB、10cmC、20cmD、40cm4在折射率为n2的玻璃制成的光学元件表面,镀上单层介质增透膜,膜厚度为h,折射率为n1,元件在空气中使用。
假如希望该镀膜表面对于正入射波长为的光完全消去反射光,就有如下要求()。
A、221nn且1412nkhB、221nn,且1412nkhC、221nn且1212nkhD、221nn,且1212nkh(k=0,1,2,)5图5下方是检验透镜曲率的干涉装置,用波长为的单色光垂直照射,干涉花样如图的上方所示则透镜下表面与横具间邻隙厚度不超过:
A、32B、2C、6D、12图5图66如图6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,当增大两表面AA与BB的夹角时,条纹将。
7一菲涅耳波带片包含16个半波带,外半径16=32mm,中央的第一个半波带的半径1等于()。
A、16mmB、8mmC、4mmD、2mm8观察单色光正入射时单缝的夫琅和费衍射图样,以I0表示中央极大的光强以1表示中央亮条纹的半角宽度,若只是把缝宽增到原来的3倍,其它条件不变,则()。
A、I0增为原来的3倍,而Sin1减为原来的1/3B、I0增为3倍,Sin1也增为3倍C、I0不变,Sin1增为3倍D、I0增为9倍,Sin1减为1/39将三个偏振片堆迭在一起,第二个与第三个通光方向与第一个成45和90角,如果强度为I0的自然光入射到这一堆偏振片上,则通过第一、二和第三个偏振片后的光强分别为,而它们的振动状态是,若第二个偏振片抽走,则光强变为。
10石英晶体对波长为5829.90A的光的折射率为ne=1.55379,n0=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厘米。
11.波长为4000和8000的两条谱线的瑞利散射强度之比为()。
A、2B、4C、16D、3212.随着绝对温度的升高,黑体的最大辐射能量将()。
A、不受影响B、向长波方向移动C、向短波方向移动D、先向长波移动,随后移向短波方向13.在光电效应中,当频率为31015Hz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、1.72106B、1.72104C、1.98103D、1.7210214.在康普顿散射实验中,一波长为0.7078的单色准直x射线入射在石墨上,散射辐射作为散射角的函数,散射辐射的性质为:
()A、散射辐射除开入射波长外,无其它波长B、波长的增加值与入射的波长无关C、波长的增加值与散射角无关D、波长的增加值等于波长的减少值15.如图所示的一频率为的入射光子与起始静止的电子碰撞和散射,如果散射光子的频率为,反冲电子的动量为p,则在入射光子平行的方向上的动量守恒定律的分量形式为()A、422cmphhB、coscosphhC、coscospchchD、pchch二、计算题:
二、计算题:
1一个双凸透镜(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,计算其影像的位置。
其像是实像还是虚像,正立还是倒立。
2在湖面上方0.5m处放一探测器,一射电星发出波长为21cm的电磁波,当射电星从地平面渐渐升起时,探测器探测到极大值,求第一个极大值出现时射电星和地平面的夹角。
3在单缝衍射实验中,波长为的单色光的第三级亮纹与=6300的单色光的第二级亮度恰好相合,试计算的数值。
4宽度为10cm,每毫米具有100条均匀刻线的光栅,当波长为500毫微米的准直光垂直入射时,第四级衍射光刚好消失,求:
每缝宽度;第二级衍射光亮度的角宽度;二级衍射光可分辨的谱线的最小差异试卷三试卷三一、选择题1、牛顿环产生的干涉条纹是一组同心的圆条纹,它是()A等倾条纹B等厚条纹C点光源产生的非定域条纹2、当狭宽b变小时,夫朗和费单狭衍射中的中央明条纹()A变宽B变窄C不变3、单色平行光垂直照射单缝,当单缝在垂直光的传播方向上、下稍有移动时,透镜焦平面上衍射图样()A向上移动B分布不变C向下移动4、光栅常数d一定在光栅后观察衍射光谱的透镜焦距为f,在第二级光谱中测得波长1、2两谱线的间距()A随f增大而增大;B随f增大减小C随参加衍射的总缝数N的增大而增大二、填空题二、填空题1、钠光波长为5893,欲以方解石对钠光做成1/4波片,其最小厚度是mm,已知no=1.658ne=1.4682、有一架开普勒望远镜,物镜焦距是2米,目镜放大本领是10,这架望远镜的放大本领是3、在杨氏双缝实验中,若在S1前(见下图)插入一厚度为L的透明薄膜,则中央明纹将向方向移动,若所用光波波长=589.3nm,薄片折射率n=1.4,则L=mm4、自然光通过偏振片后,透射光为光,如果透射光再经过/4片,且晶体的光轴与偏振光的透振方向成45角,则透射光为光5、一凸透镜在空气中的焦距为40cm,在水中焦距为136.8cm,此透镜的折射率为;若此透镜置于CS2中(CS2的折射率为1.62)其焦距是cm。
6、用直径2.16米的反射望远镜观察星体,理论上能分开的两颗星体的最小角距离=rad(=5500)三、计算题三、计算题1、通过偏振片观察一束部分偏振光,当偏振片由对应光强最大的位置转过60时,其光强减为一半,试求这束部分偏振光中的自然光和平面偏振光的强度之比及光束的偏振度。
2、有一光阑直径为5cm,放置在薄透镜后3cm处,透镜的焦距为5cm,孔径为6cm,今有一高为3cm的物PQ置于透镜前12cm处,求:
(1)对垂轴上的P点的入射瞳和出瞳的大小和位置
(2)象的位置3、如图a是测定si表面sio2薄膜厚度的示意图,已知sio2和Si的折射率分别为n=1.46和n=3.42用波长为5893的钠光照,观察到sio2劈尖上出现7条暗纹,如图(b),图中空线表示暗纹,虚线为明纹,第7条在斜坡的起点M处,向sio2薄膜的厚度是多么?
4、波长为1的伦琴射线被碳块散射,在散射角为90的方向上进行观察,试求:
(1)康普顿位移
(2)反冲电子的功能MOSiO2Si(a)01234567(b)四、名词解释四、名词解释1、费马原理2、布儒斯特定律试卷四试卷四一、名词解释一、名词解释
(1)半波损失
(2)布儒斯特定律(3)光电效应(4)康普顿效应二、单项选择二、单项选择1将折射率为n1=1.50的有机玻璃浸没在油中,而油的折射率为n2=1.10。
试问临界角为多少?
()Aarcsin(1.10/1.50);B1.10/1.50Carcsin(1.50/1.10)2X射线投射到间距为d的平行点阵平面的晶体中。
试问发生布拉格晶体衍射的最大波长为多少?
()AdB2dC4d3在直径为3米的圆桌中心上面2米高处悬挂一盏发光强度为200cd的电灯。
试问圆桌边缘的照度为多少勒克斯?
()A2.56B25.6C2564在杨氏实验装置中,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?
()A4.5B0.9C4.15在迈克耳孙干涉仪的一条光路中,放入一折射率n,厚度为h的透明介质片。
放入后,两光束的光程差改变量为()A2(n-1)hB2nhCnh6用每毫米内有400条刻痕的平面投射光栅观察波长为589nm钠光谱,试问光垂直入射时,最多能观察到-级光谱。
()A3B4C57当狭宽b变小时,夫琅和费单缝衍射中的中央明条纹()A变宽B变窄C不变8随着绝对温度的升高,黑体的最大辐射能量将如何?
()A不受影响B向长波方面移动C向短波方面移动9爱因斯坦的光电效应方程为eU=hv-W该方程是根据哪一个假设导出的()A、电子在自动量为l=nh的轨道上,n为整数B、当电子在两轨道之间跃迁时,发射光C、电子的吸收能量为E=hv10、右旋圆偏振光垂直通过1/2波片后,其出射光的偏振态为()A、平面偏振光B、左旋偏振光C、右旋偏振光三、计算题三、计算题1.一发射波长为600nm的激光平面波,投射于一双缝上,通过双缝后,在距双缝100cm的屏上,观察到干涉图样如图所示。
试求:
(1)缝的宽度b;
(2)双缝的间距d;2.一平面单色光波垂直照射在厚度均匀的薄油膜上,油膜覆盖在玻璃板上,所用单色光的波长可以连续变化,观察到500nm与700nm这两个波长的光在反射中消失。
已知油的折射率为1.30,玻璃的折射率为1.50,试求油膜的厚度。
3.极薄的表玻璃两片,曲率半径分别为20cm及25cm,沿其边缘胶合起来,内含空气而成的凸透镜,将它置于水中,求其焦距。
4.孔径都等于4cm的两个薄透镜组成同轴光具组,一个透镜是会聚的,其焦距为5cm;另一个是发散的,其焦距为10cm.两个透镜中心间的距离为4cm,对于会聚透镜前面6cm处的一个物点,试问:
(1)哪一个透镜是有效光阑?
(2)入射光瞳和出射光瞳的位置在哪里?
入射光瞳和出射光瞳的大小各等于多少?
光学试卷五光学试卷五一、选择题1、牛顿环产生的干涉条纹是一组同心的圆条纹,它是()A等倾条纹B等厚条纹C点光源产生的非定域条纹2、当狭宽b变小时,夫朗和费单狭衍射中的中央明条纹()A变宽B变窄C不变3、单色平行光垂直照射单缝,当单缝在垂直光的传播方向上、下稍有移动时,透镜焦平面上衍射图样()A向上移动B分布不变C向下移动4、光栅常数d一定在光栅后观察衍射光谱的透镜焦距为f,在第二级光谱中测得波长1、2两谱线的间距()A随f增大而增大;B随f增大减小C随参加衍射的总缝数N的增大而增大二、填空题二、填空题1、钠光波长为5893,欲以方解石对钠光做成1/4波片,其最小厚度是mm,已知no=1.658ne=1.4682、有一架开普勒望远镜,物镜焦距是2米,目镜放大本领是10,这架望远镜的放大本领是3、在杨氏双缝实验中,若在S1前(见下图)插入一厚度为L的透明薄膜,则中央明纹将向方向移动,若所用光波波长=589.3nm,薄片折射率n=1.4,则L=mm4、自然光通过偏振片后,透射光为光,如果透射光再经过/4片,且晶体的光轴与偏振光的透振方向成45角,则透射光为光5、一凸透镜在空气中的焦距为40cm,在水中焦距为136.8cm,此透镜的折射率为;若此透镜置于CS2中(CS2的折射率为1.62)其焦距是cm。
6、用直径2.16米的反射望远镜观察星体,理论上能分开的两颗星体的最小角距离=rad(=5500)三、计算题三、计算题1、通过偏振片观察一束部分偏振光,当偏振片由对应光强最大的位置转过60时,其光强减为一半,试求这束部分偏振光中的自然光和平面偏振光的强度之比及光束的偏振度。
2、有一光阑直径为5cm,放置在薄透镜后3cm处,透镜的焦距为5cm,孔径为6cm,今有一高为3cm的物PQ置于透镜前12cm处,求:
(1)对垂轴上的P点的入射瞳和出瞳的大小和位置
(2)象的位置3、如图a是测定si表面sio2薄膜厚度的示意图,已知sio2和Si的折射率分别为n=1.46和n=3.42用波长为5893的钠光照,观察到sio2劈尖上出现7条暗纹,如图(b),图中空线表示暗纹,虚线为明纹,第7条在斜坡的起点M处,向sio2薄膜的厚度是多么?
4、波长为1的伦琴射线被碳块散射,在散射角为90的方向上进行观察,试求:
(1)康普顿位移
(2)反冲电子的功能四、名词解释四、名词解释1、费马原理2、布儒斯特定律光学试卷六光学试卷六一、选择题MOSiO2Si(a)01234567(b)1、在杨氏实验中,照射光的波长增大,同时双缝的距离变小,则干涉条纹()A变密B变疏C不变D不能确定2、光在n1的介质中传播,位相差2,其中()A是光程差,是介质中波长B是光程差,是真空中波长C是几何程差,是真空中波长3、当单缝b变小时,夫琅和费单缝衍时的中央明纹()A变宽B变窄C不变4、单色平行光垂照明单缝,当单缝在衍时屏上向上平移动时,透镜后焦平面上衍时图样()A向上移动B分布不变C向下移动5、自然光沿晶体的某一方向传播时,两束光的光路不分开,则这个方向()A是光轴B不是光轴C不一定是光轴二、填空题1、费马原理的内容是2、布儒斯特定律的内容是3、形状完全相同的两个劈,一个是n=1.5的玻璃劈,放在空气中,另一个是两玻璃片之间的空气劈,用同样波长的光垂直照射,观察反射干涉图样。
玻璃劈棱处为条纹,空气劈棱处为条纹。
玻璃劈尖干涉条纹间距为空气劈条纹间距的倍。
4、用直径2.16米的反射望远镜观察星体,理论上能被分开的两颗星体的最小角距=弧度(=5500)5、自然光经尼科耳棱镜后,反射光为光,其振动而与主截面。
6、有一半径为R的透明介质球,近轴平行光线从球的后方射入,若折射光线正好会聚于球的右方球面上,介质球的折射率为7、某种波在一种色散介质中的相速度是a2,它的群速度是8、纳光的波长为5893,欲以方解石对钠光做成四分之一波片,其最小厚度是毫米。
(已知n。
=1.658ne=1.468)9、图中N1和N2是尾称耳棱镜,C是晶片,晶片光轴平行于晶面入射光与晶面垂直,有一束自然光自左向右入射,从N1出来的是光。
10、波长是0.6微米的光子的能量是,质量是,动量是。
三、Ar+激光器发出=6328的平行光束,垂直照到单缝上,在离单缝3米远的墙上观察夫琅和费衍的图样,测得两个第二级暗纹的距离是10厘米,求缝宽b(13分)四、有光一光阑其孔径为2.5cm,位于凸透镜前1.5cm,透镜焦距为3cm,孔径为4cm,长为1cm的物位于阑前6cm处,求:
(1)入射光瞳和出射光瞳的位置及大小;
(2)象的位置CNN五、在迈克耳孙干涉仪的一臂上,放一长为5cm的密封玻璃室,内装1大气压的空气,由=5000的单色光得到一组等倾条纹。
若将密封室抽成真空,观察到60个条纹在中心消失,求一个大气压条件下空气的折射率。
光学试卷七一、填空题1、在杨氏双缝实验中,若在S前(见图)插入一厚度为e的透明薄膜,则中央明纹将向方向移动。
若所用光波波长=589.3nm,薄片折射率n=1.4,中央明纹移动5个条纹,则薄片厚度e=mm(光线垂直通过薄片)2、形状完全相同的两个劈,一个是n=1.5的玻璃劈,放在空气中,另一个是两玻璃片之间的空气劈,用同样波长的光垂直照射,观察反射干涉图样。
玻璃劈棱处为条纹,空气劈棱处为条纹。
玻璃劈尖干涉条纹间距为空气劈尖间隔的倍。
3、用直径2.16m的反射望远镜观察星体,理论上能被分开的两颗星体的最小角距离=(=5500)4、自然光经尼科可棱镜后,出射光为光,其振动面与主截面5、自然光通过偏振片后,透射光为光,如果透镜光面经过/4片,且晶体的光轴与偏振片的透振方向成45角,则透射光为光。
6、极薄的表玻璃两片,曲率半径分别为20及25cm,将两片的边缘胶合起SSS来,形成内含空气的双凸透镜,把它置于水中,它的象方焦距f=cm7、显微镜的物镜焦距为0.5cm,目镜焦距为2.5cm,镜筒长16cm,则其视角放大率为8、若将恒星表面的辐射近似地看作是黑体辐射,则可以用测量m的办法来估计恒星表面的温度,现测得太阳的m=5100,则太阳表面的温度为9、如图所示两块平板玻璃右边卡紧,左边夹一纸片,形成空气劈尖,用=610-4mm的光垂入射,看到干涉条纹,今将一滴水滴到纸片上,看到纸片右端玻璃上增加了三条条纹,可见纸片变(厚或薄),厚度变化了mm二、计算题1、已知一单缝宽度b=1.010-4mm,透镜焦距f=0.5m,用1=4000和2=7600的单色平行光垂直照射。
求这两种光第一级明纹离屏中心的距离以及这两条明纹之间的距离,若用每厘米刻有1000条线的光栅代替这个单缝,则这两种单色光的每一级明纹分别距中心多远?
这两条明纹之间的距离又是多少?
(15分)2、通过偏振片观察一束部分偏振光,当偏振片由对应光强最大的位置转过60时,其光强减为一半,试求这束部分偏振光中的自然光和平面偏振光的强度之比以及光束的偏振度(10分)3、凸透镜焦距为10cm,凹透镜焦距为4cm,两个透镜相距12cm,已知物在凸透镜左方20cm处,求象的位置并作光路图(10分)4、在半导体元件生产中,为测定硅(si)表面氧化碳(sio2)薄膜的厚度,可将该膜一立即用化学方法腐蚀成劈尖状,如图(a)所示。
已知SO2和Si的折射率分别为n=1.46和n=3.42用波长为5893的钠光照射,若观测到sio2劈尖上出现7条暗纹,如图(b),图中空线表示暗纹,第7条在斜坡的起点M,向sio2薄膜的厚度是多么?
(10分)5、有一光阑直径为5cm,放置在薄透镜后3cm处。
透镜的焦距为5cm,孔径为6cm。
今有一高为3cm的物PQ置于透镜前12cm处。
求:
(1)对主轴上P点的入射光瞳和出射光瞳的大小和位置;
(2)象的位置。
(10分)光学试卷八一、填空1、钠光波长为5893欲以方解做成1/4波片,其最小厚度为mm,已知n0=1.658,ne=1.486.2、有一架开普勒望远镜,物镜焦距是2米,目镜放大本领是10,这架望远镜的放大本领是3、费马原理的内容是MOSiO2
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 光学 试题库 11