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(一)选择题

1.单色光垂直投射于缝宽为b,总缝数为N,光栅常数为d的光栅上,其光栅方程为:

A、bsin??k? B、?d?b?sin??k?

C、dsin??k? D、Ndsin??k?

2.长为5200?的单色光垂直投射于到2000线/cm的平面衍射光栅上,试求第一级衍射最大所对应的衍射角近似为:

A、3° B、6° C、9° D、12

3.使500条/mm的平面透射光栅在30°方向上能分辨开5000?附近相差0.1?的两条谱线则此光栅的宽度应小于 cm,将钠灯发射的黄光垂直投射于某一衍射光栅。而这种黄光包含着钠双线的波长分别为5890?和5895.9?。若为了分辨第三级光谱中的钠双线,光栅的刻线数为:

A 222 B 333 C 444 D 555

4.度为10cm,2000线/cm的平面衍射光栅能够分辨5000?的第一级光谱中相邻近的两谱线的间隔近似为:

A 0.0025? B 0.025? C 0.25? D 2.5?

5.以波长4000~8000 ? 的白光照射光栅,在它的衍射光谱中,第二级和第三级发生重迭,试问第二级光谱被重迭部分的光谱范围为多少? 。

A、4000~6000 B、5333~8000 C、6000~8000 D、5333~6000 6.一菲涅耳波带片包含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

7.Na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

8.Na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 9.一光束通过衍射光栅构成夫琅和费衍射,当光栅在光栅所在平面上沿刻线的垂直方向上作微小移动,则衍射图样:

A、 作与光栅移动方向相同方向的移动 B、 作与光栅移动方向相反方向的移动 C、中心不变,衍射图样变化 D、没有变化 10.试向长度为10cm,2000线/cm的平面衍射光栅能够分辨5000?的第一级光谱中邻近的两谱线的间隔近似的为:

A、0.0025 ? B、0.025 ? C、0.25 ? D、2.5 ? 11.含有兰、绿、黄、15.红颜色的一束光照射到一衍射光栅上,偏离中心象最远的光是:

A、兰 B、绿 C、黄 D、红 12.设光从平板玻璃表面以55°的反射角反射后完全偏振,偏振光振动平面与反射平面夹角为:

A、0° B、35° C、55° D、90 (二)填空题

1.三个透射光栅分别为100条/mm、500条/mm、1000条/mm用钠灯作光源,经准直正入射光栅,要求两条黄谱线分离得昼远,如果观察的是一级衍射谱,应选用 光栅,如果观察的是二级衍射谱应选用 光栅。(钠灯双黄线为: 589.0nm, 589.6nm)

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一光栅的光栅常数为a+b,如以波长为λ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θ,最多能出现的明条纹级次kα 。射电星和地平面的夹角。

3.在一平面衍射光栅上至少要刻 条线,方能使它刚好分辨第一级光谱中的钠双线(λ1=5890 ?,λ2=5896 ?)。

4.某菲涅耳波带片直径为1cm,其上会有半波带数为50,此波带片的焦距是 米。(设λ=5000 ?)

5.今有三缝、五缝衍射屏各一个,它们有相同的缝宽a和不透光部分宽度b,各自进行夫琅和费衍射,它们的零级衍射主极大(光强)之比为 ;若已a?b3?2,知a则它们有“缺级”的级次分别为三缝 ,五缝 。

(三) 计算题 1.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 2.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: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。

3.以λ1=5000?和λ2=6000?的两单色光同时垂直射至某光栅,实验发现,除零级外,它们的谱线第三次重选时,在θ=30°的方向上,求此光栅的光栅常数d。 20.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△λ=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.以λ1=5000?和λ2=6000?的两单色光同时垂直射至某光栅,实验发现除零级外,它们的谱线第三级重迭时在θ=30°的方向上,求此光栅的光栅常数d=? 5.如图所示的洛埃镜装置中,光源S1至观察屏的竖直距离为1.5m,光源到 洛埃镜面的垂直距离为2mm,洛埃镜长AB为40cm,置于光源和屏之间的正中央:①确定屏上可以看见第想方设法的区域大小;②若光波波长λ=500nm,条纹间距为多少?在屏上可看见多少条条纹?

6.用橙黄照射到宽

色的平行光垂直度a=0.6毫米的

单缝上,在缝后放置一个焦距f=40.0厘米的凸透镜,则在屏上形成衍射条纹,若在屏上离中央明纹为1.4毫米处的P点为一明条纹,求:①入射光线的波长;②P点的条纹级数;③从P点来看,对该光波而言,狭缝处的波阵面可分成几个波带?(橙黄色光的波长约为6000?~6500?) 7.以白光正入射在一光栅上,将在30°衍射方向上观察到600nm的第二级 主极大,若能在该处分辨△λ=0.005nm的两条光谱线,可是在30°衍射方向却难以观察到400nm的主最大,试求:光栅常数d,光栅总宽度L,光栅上的狭缝宽度a,若以此光栅观察钠λ=590nm光谱,求当正入射时,屏上实际呈现的全部干涉级次。 8.宽度为10厘米,每毫米具有100条均匀刻线的光栅,当波长为5000?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第二级衍射亮纹的角宽度;③二级光谱可分辨的最小差异△λ。

第三章, 几何光学

(一)选择题

1.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)

2.一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,这物体以透镜驵所成的像是:

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、7.5cm B、10cm C、20cm D、40cm 4.照相机的透镜往往采用两个薄透镜胶合而成,一个是焦距为10cm的凸透镜另一个焦距为15cm的凹透镜,则这一透镜级的焦距为:

A、5 B、20 C、25 D、30 5.一物体置于焦距为8cm的薄透镜前12cm处,现将另一焦距为6cm的薄凸透镜放在第一透镜右侧30cm处,则最后成像的性质为:

A、一个放大的实像 B、一个缩小的实像 C、无像或成像于无穷远 D、一个放大的虚像 E、一个缩小的虚像 6.光学仪器的分辨本领将受到波长的限制,根据瑞利判据,考虑到由于光波 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km?(设黄光波长λ=5000?,人眼夜间的瞳孔直径为D=5mm,两束灯距离为d=1.22m: A、1 B、3 C、10 D、30

7.光束由介质Ⅱ射向介质Ⅰ,在界面上发生全反射,则光在介质Ⅰ、Ⅱ中 的传播速度v1和 v2的大小为:

A、v1>v2 B、v2>v1

C、v1=v2 D、无法判别v1、v2的大小 8.照相机的透镜往往采用两个薄透镜胶合而成,一个是焦距为10cm的凸透镜另一个是焦距为15cm的凹透镜,那么这一透镜组的焦距为:

A、5cm B、6cm C、20cm D、30cm

9.孔径相同的微波望远镜和光学望远镜比较,前者的分辨本领小的原因是:

A、星体发出的微波能量比可见光能量弱 B、微波更易被大气所吸收 C、 微波波长比光波波长长 D、大气对微波的折射率较小 10.一块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 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间距离为1.5mm,则焦距f为:

A、25cm B、12.5cm C、2.5m D、12.5m。 11.一束单色光从真空进入折射率为n的介质中,入射波和折射波的频率f1、 f2及入射波和折射波的波长λ1、λ2之间的关系是: