云南师范大学《光学》期末试卷-A卷及答案

10物理光学(A)卷第1页共6页云南师范大学2011—2012学年上学期统一考试《光学》试卷学院：专业：年级：学号：姓名：考试方式：闭卷考试时间：120分钟试卷编号：A卷题号一二三四总分评卷人得分一、单项选择题（每小题的备选择答案中，只有一个是正确的，将正确的选项填入题后的括号内。每题1.5分，共15分）1、单色光从空气射入水中，问频率、波长、波速是否改变，如何改变？（）A、频率、波长和波速都变小B、频率不变，波长和波速都变大C、频率不变，波长和波速都就变小D、三者都不变2、相干光波的条件是振动频率相同，位相差稳定以及。（）A、传播方向相同B、振幅相同C、振动方向相同D、位置相同3、两条狭缝相距2mm，离屏300cm，用600nm的光照射时，相邻干涉条纹的间距是多少？（视为扬氏双缝，以毫米为单位）。（）A、4.5B、0.9C、3.12D、5.184、在研究衍射时，可按光源和所研究的点到障碍物的距离，将衍射分为菲涅耳衍射和夫琅和费衍射两类，其中夫琅和费衍射为：（）A、光源到障碍物有限远，所考查点到障碍物无限远。B、光源到障碍物无限远，所考查点到障碍物有限远。C、光源和所考察点的到障碍物的距离为无限远。D、光源和所考察的点到障碍物为有限远。5、若白光入射到衍射光栅上，则第一级光谱中偏离中心最远的光是（）A、蓝光B、黄光C、绿光D、红光得分评卷人10物理光学(A)卷第2页共6页6、与光的起偏振角入射,从一透明物质表现反射时，下面说法中正确的是（）A、反射光与折射光是平行的B、反射光与入射光垂直C、反射光不偏振D、折射光线与反射光线夹2角度。7、有两种介质，折射率分别为n1和n2，当自然光从第一种介质入射到第二种介质时，起偏角为i0，，当自然光从第二种介质入射到第一种介质时，起偏角为10i，如果i010i,那么，哪一种介质是光密介质？（）A、第一种介质是光密介质B、第二种介质是光密介质C、二种都可能是D、不能确定8、强度的I0的平面偏振光入射到偏振片P上，偏振片的透振方向与入射平面偏振光的振动方向夹角是60°，则经偏振片后的光强应为多少？（）A、20IB、30IC、40ID、A、B、C都不对9、下列说法正确的是（）A、凸透镜一定会聚，凹透镜一定发散B、入射角大于某一值时就一定会发生全反射C、相干光才能叠加，非相干光不能叠加D、A，B，C都不正确10、薄透镜作图法中，当透镜两侧介质的折射率不相同时，则三条光线的作图法中不能成立的是（）A、平行过焦B、过焦平行C、过心不变D、无法判断二、填空题（每小题3分，共15分）1、二束光波在空间某点相遇，光程差与位相差的关系是ΔФ=。2、二束相干光叠加后的总光强可表示为。3、夫琅和费单缝衍射实验中，当缝沿着垂直于缝的方向上下平移时，L2焦平得分评卷人10物理光学(A)卷第3页共6页面上的衍射图案将（填“变”或“不变”）。4、一个左旋正椭圆偏光，如果要将其变为一个正的右旋偏光，需要插入一个波片。5、一个透明介质膜，上、下表面外的介质折射率都比膜的折射率大，则在计算下、下表面反射光程差时（填“要”或“不要”）加半个波长。三、简答题（10分）1、什么是爱因斯坦的光量子理论？（5分）2、为什么早晚的太阳会发红？（5分）四、作图题（10分，每小题5分）1、MM′为薄透镜主光轴，S、S′为物点与像点，作图求透镜中心点与焦点位置。.S′S.得分评卷人得分评卷人M′M10物理光学(A)卷第4页共6页2、在折射率为n1和n2两种介质的分界面上，i0为布儒斯特角，r为折射角，当入射光的光矢量平行入射面沿ao方向入射时,画出折射光的偏振方向。i0rn1n2abcO五、计算题（共50分）1、一物置于焦距为10cm的会聚透镜前40cm外，另一个焦距为20cm的会聚透镜位于第一透镜后30cm处，试求最后像的位置，虚实与倒正。（10分）得分评卷人10物理光学(A)卷第5页共6页2、汞灯发出的光照射相距为0.6mm的双缝,观察2.5m远处的屏上的干涉条纹,测得两个第四级亮纹的距离为20.43mm,求入射光波长。（10分）3、用每毫米500条栅纹的光栅，观察钠光光谱（A5900）。问：光线垂直入射时,最多能看到几级条纹？（10分）10物理光学(A)卷第6页共6页4、自然光通过透振方向相交成50°角的两块偏振片，如每块偏振片把通过的光线吸收10%，求透射光强与入射光强之比。（10分）5、一块厚μm2.1的折射率为50.1的透明膜片。设以波长介于nm700~400的可见光．垂直入射，求反射光中哪些波长的光最强?（10分）10物理光学(A)卷第7页共6页云南师范大学2011-2012课程考试试卷(A)参考答案及评分标准课程名称：光学试卷编号：A命题教师签名：年月日一、1、C2、C3、B4、C5、D6、D7、B8、C9、D10、C(每小题1.5分)二、1、22、cos22121IIIII3、不变4、21（或半）5、要(每小题3分)三、1、光与物质相互作用的过程中，光能量是集中在一些叫做光量子（或称光子）的粒子上，实际的光是光子流，单个光子的能量为hE，h称为普朗克常数。（5分）2、由于光在大气中的据瑞丽散射。此时太阳光几乎平行于地平面，穿过大气层最厚，波长较短的蓝、黄光等几乎朝侧向散射，仅剩下波长较长的红光到达观察者。（5分）四、略（10分）五、1、111'11'1fss101401'11scmS340131'111ss（4分）cmS)30(3402cmf20'2222'11'1fss201)30(1'13402scms100'262'22ss(4分)263121最后的像点第一个透镜左侧70cm处，为虚的倒像。（2分）2、（1）,43.2010nmy或nmdr43.20100（5分）10物理光学(A)卷第8页共6页（2）nmrd4901043.200（5分）有另外的解法。3、解：正入射时，md6310250010（2分）kdsin（2分）所以当1sin，对应的级次（取整数）最大：3dk（4分）能看到的条纹为：3，2，1，0，-1，-2，-3。（2分）4、经过第一个片后)(5%1022001分III经过第二个片后10%50cosI50cosI21212I)(550cos10%)1(212202分II5、解：由反射干涉相长公式有2ne+λ/2=kλ(k=1,2,…)（3分）得λ=4ne/(2k-1)=(4×1.5×12000)/(2k-1)=72000/(2k-1)A（3分）k=6,λ=6550A；k=7,λ=5540A；（2分）k=8,λ=4800A；k=9,λ=4240A；（2分）