大学物理期末考试卷(光学)

共4页，第页东南大学考试卷（A卷）课程名称基础物理学(II)考试学期12-13-2得分适用专业考试形式闭卷考试时间长度120分钟4.设星光的中心波长为550nm，用一台物镜直径为1.20m的望远镜观察双星时，能分辨的双星的最小角间隔是（）。(A)3.2×10-7rad(B)5.4×10-7rad(C)1.8×10-7rad(D)5.6×10-7rad5.波长为的单色光垂直入射到光栅常数为d、总缝数为N的衍射光栅上，则第k级谱线的半角宽度（）。(A)与该谱线的衍射角无关；(B)与光栅常数d成正比；(C)与光栅总缝数N成反比；(D)与入射光波长成反比。6.某元素的特征光谱中含有波长分别为1＝450nm和2＝750nm的光谱线，在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，则重叠处2谱线的级数将是（）。(A)2，5，8，11．．．．．．(B)3，6，9，12．．．．．．(C)2，4，6，8．．．．．．(D)5，10，15，20．．．．．．7.连续谱X射线射到某晶体上，对于间距为d的平行晶面，相邻两晶面间反射线能产生干涉加强的最大极限波长为（）。(A)d/4(B)d/2(C)d(D)2d8.一束圆偏振光通过二分之一波片后透出的光是（）。一、单项选择题（每题3分，共24分）1.在真空中波长为的单色光，在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B，若A、B两点相位差为3，则此路径AB的距离为（）。(A)1.5(B)1.5n(C)1.5n(D)32.在玻璃（折射率n2＝1.60）表面镀一层MgF2（折射率n2＝1.38）薄膜作为增透膜，为了使波长为500nm（1nm=10-9m）的光从空气正入射时尽可能少反射，MgF2薄膜的最小厚度应是（）。(A)90.6nm(B)125nm(C)181nm(D)250nm3.波长500nm的单色光垂直照射到宽度b0.25mm的单缝上，单缝后面放置一凸透镜，在凸透镜的焦平面上放置一屏幕，用以观测衍射条纹。今测得屏幕上中央明条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离为12mm，则凸透镜的焦距f为（）。(A)2m(B)1m(C)0.5m(D)0.2m学号姓名密封线自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效共4页，第页1n3n2nAB1n3n2nAB(A)线偏振光；(B)部分偏振光；(C)圆偏振光；(D)椭圆偏振光。二、填空题（共29分）1.（本题4分）如图所示，在双缝干涉实验中SS1＝SS2，用波长为的光照射双缝S1和S2，通过空气后在屏幕E上形成干涉条纹．已知P点处为第三级明条纹，则S1和S2到P点的光程差为__________。若将整个装置放于某种透明液体中，P点为第五级明条纹，则该液体的折射率n＝____________。2.（本题5分）用波长为的单色光垂直照射如图所示的劈尖（n1n2n3），观察反射光干涉，则劈尖棱边处为________（填明或暗）条纹，从棱边算起，第三条明条纹中心所对应的厚度为____________。3.（本题3分）采用钨丝作为双缝干涉实验的光源，已知与双缝平行的发光钨丝的宽度b=0.24mm，双缝间距d=0.4mm。钨丝发的光经滤光片后得到中心波长为690nm的准单色光，现将钨丝逐渐向双缝移近，当干涉条纹刚消失时，钨丝到双缝的距离l是_____________。4.（本题5分）波长=560.0nm的平行光垂直照射到宽度为b=0.40mm的单缝上，单缝后透镜的焦距为f=60cm，当单缝两边缘点A、B射向P点的两条光线在P点的相位差为时，则sinθ=________，P点离透镜焦点O的距离等于____________________。5.（本题3分）波长=550nm的单色光垂直入射于光栅常数d=2×10-4cm的平面衍射光栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为______________。6.（本题3分）测得从一池平静湖水表面反射出来的太阳光恰好是线偏振光，则此时太阳所处位置相对地平线的仰角为____________________。（取该湖水的折射率为1.33）7.（本题3分）波长为600nm的单色光，垂直入射到某种双折射材料制成的四分之一波片上．已知该材料对e光的主折射率为1.74，对o光的折射率为1.71，则此波片的最小厚度为_________________。8.（本题3分）一根长为50cm充满海水的玻璃管，可见光沿管轴向通过时透过率约80%，则该海水的吸收系数为_________________。（忽略玻璃的吸收）PESS1S2OPfAB共4页，第页三、简答题（共11分）1.（本题6分）简述实现偏振光干涉的实验装置，并说明各光学元件在实验中的功能。2.（本题5分）简述Raman散射实验中的实验现象和规律。四、计算题（共36分）1.（本题14分）一双缝实验装置，已知缝距d=0.48mm，两缝宽度都是b=0.08mm，用波长为=480nm的平行光垂直照射双缝，在双缝后放一焦距f=2.0m的透镜求：(1)在透镜焦平面处的屏上，双缝干涉相邻明纹的间距；(2)在单缝衍射中央亮纹范围内的双缝干涉明纹数目N和相应的级数；(3)计算衍射图样中第一级与第二级明纹的强度之比I1﹕I2。共4页，第页2.（本题12分）钠黄光是由波长1=589.00nm和2=589.59nm的两条谱线组成，现在用每毫米500条缝的光栅作钠黄光光谱实验（入射光垂直于光栅）。(1)求在第一级光谱中，这两种波长光的主极大衍射角度之差2-1；(2)若光栅的宽度为L=10cm，试分析在第一级光谱中能否可以分辨出此两条谱线。3.（本题10分）两个偏振片P1，P2叠在一起，一束强度为I0的光垂直入射到偏振片上。已知该入射光由强度相同的自然光和线偏振光混合而成，已知入射光穿过第一个偏振片P1后的光强为0.716I0；当将P1抽出去后，入射光穿过P2后的光强为0.375I0，求P1、P2的偏振化方向之间的夹角。