四.论述题(10分)
试论述单色光双缝干涉,单缝衍射和光栅衍射条纹的区别
五.计算题(每题10分,共40分)
1.照相机物镜的焦距为12厘米, 暗箱可拉长20厘米. 今要拍摄距物镜15厘米的物体, 为使暗箱完全拉开时, 能够呈现清晰的象, 应在照相机的物镜上再附加一个什么样的透镜?
2. 将焦距f=50厘米的透镜从正中切去宽度为a 的部分, 再将剩下的两半接触在一起. 在透镜的一侧置一单色点光源(?=600nm), 另一侧置一观察屏. 屏上干涉条纹相邻亮纹间的距离?x=0.5毫米, 且当屏沿光轴移动时, 此间距不变. 求 a .
3. 波长为500nm和520nm的光照射到光栅常数为0.002厘米的衍射光栅上. 在光栅后面用焦距为2米的透镜把光会聚在屏上. 试求这两波长的光第一级谱线间的距离和第三级谱线间的距离
4. 在两个正交尼科耳棱镜之间置一厚度d=0.045 mm的晶片, 其折射率为ne=1.55, no=1.54. 晶片是沿光轴方向切出的. 放置晶片时使其光轴与第一个尼科耳棱镜主截面成30?角. 波长为600nm, 光强为I0的自然光垂直射到系统上, 试求通过这一系统后的光强.
光学期终试卷(八)
班级 学号 姓名 成绩
二. 选择题(每小题2.5分,共25分 每小题只有一个正确答案) 1. 有一半径为R的薄壁空心玻璃球, 满成着水,将一物置于距球面3R处,如忽略玻壁产生的影响,则其像的位置离球心为
A. R B. 2R C.3R D.4R 2. 平行光从光密媒质进入光疏媒质时,其截面积将
A. 不变 B.变小 C. 变大 D. 不能确定 3. 在菲涅尔双棱镜干涉装置中,不影响干涉条纹间距的参数是 A.入射光的波长; B.双棱镜的顶角
C.接收屏离双缝的距离 D.两束相干光交叠的区域的大小 4. 在水面上飘浮一层油,日光下,可以看到彩色条纹, 是什么现象? A. 衍射 B. 偏振 C. 干涉 D.色散 5. 若入射光的波长从400nm变到300nm 时,则从金属表面发射的光电子的遏止电压 将
A. 增大1.035V, B. 减小1.035V C.增大0.165V D.减小0.56V 6. 将光栅作为分光元件,下列说法正确的是
A. 光栅常数d越小, 光谱散得越开,总缝数N越大,分辨本领越好;
B. 光栅常数d越大,光谱散得越开,总缝数N越小,分辨本领越好; C. 光栅总缝数越大,光谱散得越开,光栅常数越小,分辨本领越好; D. 光栅总缝数越小,光谱散得越开,光栅常数越大,分辨本领越好 7. 关于夫朗和费衍射和菲涅尔衍射,下列说法正确的是 A. 因为是不同的衍射,所以处理方法不同 B. 两种衍射的基本原理是相同的 C. 两种衍射图案是完全相同的
D. 对同一衍射系统，作为夫朗和费衍射和作为菲涅尔衍射来处理时,其结果不同. 8. 线偏振光垂直通过λ/4波片后,其出射光为
A. 圆偏振光 B.右旋圆偏振光 C. 椭圆偏振光 D. 右旋椭圆偏振光 9. 一块制作好的全息图,如果将其打破, 剩下一小块,用光照射这一小块来再现时,看到的现象是
A. 看到一小部分像 B.看不到像 C.看到完整的像 D.看到大部分像 10. 晶体中的O光是满足折射定律的, 但e 光 A. 不满足折射定律
B. 在平行或垂直光轴方向传播性,满足折射定律 C. 在平行光轴方向传播时,满足折射定律 D. 在垂直光轴方向传播时,满足折射定律 三. 填充题(每小题2分,共20分) 1.波长为6?10mm单色光垂直地照射到夹角很小,折射击率n为1.5的玻璃尖劈上,在长度为1cm内可观察到10条干涉条纹,则玻璃尖劈的夹角为 ①
2.间隔为0.5mm的双缝用波长为600nm的单色光垂直照射,把光屏置于双缝的另一侧120cm处观察条纹,条纹间隔为 ② mm
3.有一会聚透镜距一屏20cm, 当有一物置于镜前某位置时,其像正好落在屏上,如把一发散透镜放在会取聚镜与屏的中点,则屏需后移20cm方能在屏上重新得到清晰的像,则此发散透镜的隹距为 ③ cm
4.发光点与屏幕间的距离D是固定的,隹距为f’的会聚透镜有两个位置能在屏幕上将发光体的光会取成实像,这两个位置间距为 ④ 5.有一透射光栅,其栅线间距d为1.5?10 cm,在波长为600nm的单色平行光照射下,第一级衍射光束与入射方向的夹角φ和入射光线对光栅的入射角θ。之间的关系为 ⑤
6.在波带片的左侧3m处放置一个光源,其像成在波带片右侧2m处,试问,若光源移向无穷远处,其像成在 ⑥ m处
7.某种双折射材料,对600nm的寻常光的折射摔为1.71,非常光的折射率为1.74,则用这种材料做成1/4波片所需厚度为 ⑦ mm
8. 显微镜由隹距为30mm的物镜和隹距为5mm的目镜组成,镜筒的有效长度为0.2m, 若明视距离为25cm,则显微镜的放大本领为 ⑧
29.一棱镜顶角A为50?,设其材料相应科希公式中a=1.53974, b= 4.6528?10 ?,则此
?15?4?4棱镜对波长为5500 ? 光的最小偏向角时的角色散率为 ⑨ ?
10.光从空气向折射率为1.45的玻璃平板垂直入射时,其折射光的偏振度为 ⑩
四. 试用作图法找像的位置和大小(5分)
Q
P L1 En.P. A.S L2 Ex.P
五. 论述题(10分)
什么是波的干涉现象?产生干涉的必要条件有哪些?
五.计算题(每题10分,共40分)
1. 在曲率半径分别为R1和R2的双凸厚透镜的一面(曲率半径为R2的一面)镀银. 已知透镜厚度为d. 求镀银后透镜的焦距.
2.设有一薄玻璃片, 厚度为h=3.6?10-4厘米,插入杨氏实验中的一光束的途径中, 发现中央亮条纹移动4个亮条纹的宽度. 已知光的波长为?=5.46?10-5厘米. 求玻璃的折射率. 如果在另一光束中插入折射率为1.5的玻璃片, 使得亮条纹的位置恢复原状, 求玻璃片的厚度
3. 将胶卷置于天文望远镜物镜的焦平面上拍摄远离地球的火箭. 当火箭距地球L1=2?104千米, 物镜直径为D1=80毫米时, 火箭的衍射象在天空的背景上恰好可以分辨. 随着火箭的飞行, 当火箭离地球L2=5?104千米时, 用多大直径的物镜所得到的照片才能顺利地看出火箭的象?
4. 在正交尼科耳棱镜之间置一沿光轴方向切出的石英晶片, 且晶片的光轴与尼科耳棱镜的主截面成45?角. 试计算晶片的最小厚度, 使得在此厚度下一条氢谱线?1=656.3nm将大大减弱, 而另一条谱线?2=410.2nm将成为最大强度. 已知晶体的折射率差?n=ne-no=0.009.
光学期终试卷(九)
班级 学号 姓名 成绩
二．选择题(每小题2.5分,共25分 每小题只有一个正确答案)
1. 对一个确定的光学系统来说，下面哪个物理量是不确定的
Ａ 垂轴放大率 Ｂ焦距 Ｃ 光焦度 Ｄ 主平面 2. 关于光程下列哪种说法是不正确的
Ａ 光程表示在媒质中通过真实路径所需时间内，在真空中所能传播的路程。
Ｂ 从物点到像点之间的各光线的光程是相等的。 Ｃ 光传播不同的光程后，其位相值将不同。
Ｄ 在不同的媒质中光传播相同的路径其光程不相等。 3. 在劳埃德镜干涉实验中，增大干涉条纹的间距的方法有
Ａ 增大点光源至平面镜的距离。 Ｂ 减小入射光的波长。 Ｃ 减小点光源至接收屏的距离。 Ｄ 增大入射光的波长。
4. 窗玻璃也是一块媒质板，但在通常的日光下我们观察不到干涉现象，那是因为
Ａ 玻璃太厚从两表面反射的光程差太大； Ｂ 玻璃两表面的平面度太差； Ｃ 因为干涉区域是不定域的； Ｄ 以上都不是。
5. 为增加蓝天和白云的对比，摄影者常采用橙黄色滤色镜拍摄天空，设照相机镜头 和底片的灵敏度将光谱范围限制在390nm到620nm之间，并设太阳光谱在此范围内可以看到的是常数，若滤色镜把波长在5500A以下的光全部吸收， 则天空的散射光被它去掉的百分比为
Ａ 70% B 82% C 76% D 64% 9. 光栅的色分辨本领Ｒ与角色散Ｄ之间的关系为
Ａ Ｒ与Ｄ无关 Ｂ Ｒ与Ｄ有关，并且Ｒ越大，Ｄ也越大； Ｃ Ｒ与Ｄ有关； Ｄ Ｒ与Ｄ有关，并且Ｒ越大，Ｄ越小。
７．小圆孔的菲涅尔衍射，用单色点光源作光源，对轴上某点Ｐ来说，当圆孔大小为 多大时，Ｐ点光强最强
Ａ 偶数个半波带 Ｂ 奇数个半波带；Ｃ 一个半波带；Ｄ 无穷多个半波带 ８．右旋椭圆偏振光垂直通过λ／４波片后，其出射光为 Ａ 右旋椭圆偏振光 Ｂ 线偏振光
Ｃ 右旋圆偏振光 Ｄ 左旋圆偏振光 ９．再现全息图是利用光的什么原理？
Ａ 折射 Ｂ 散射 Ｃ 干涉 Ｄ 衍射 １０．通过平面平行的双折射晶片观察远处物体时，将看到
Ａ 二个像 Ｂ 一个像 Ｃ 许多个像 Ｄ 看不到像
三．填充题（每小题２分，共２０分）
１．波长为600nm的单色光垂直地照射到镀有反射率很高的银膜平板上，平板上放着另
一个涂有感光乳胶薄层的透明平板玻璃板，两平面间夹角θ＝２’。乳胶显影后发现一系列平行黑条纹，相邻两黑条纹之间的距离为 ① mm
２．把折身率n=１．４０的薄膜放入迈克尔逊干涉仪的一臂时，如果由此产生了７条条
纹的移动，则膜的厚度为 ② ｍ（已知光波波长为589nm） ３．一容器中盛有透明液体，其折射率为2，今在液面下８厘米深处有一发光点，则发现液面上有一亮圆，而圆外无光透出，则此亮圆的半径为 ③ ｃｍ ４．一幻灯机将幻灯片成像在距透镜１５ｍ远的屏幕上，如果幻灯片上１ｃｍ被放 大成24厘米，那么该透镜的焦距为 ④ cｍ
5. 在一个每厘米有３１５０条刻线的光栅的可见光谱中，可在第五级衍射中观察到 的波长为比 ⑤ nm 短的所有波长的可见光．