《光_学》试卷(含答案)

KμSpaceI物理与信息光电子学院2005-2006学年第一学期期末考试《光学》试卷A卷一、填空题（每小题3分，共18分）⒈迈克耳孙干涉仪是根据分振幅干涉原理制成的，其主要公式是2/Nh。⒉衍射可分为菲涅耳衍射、夫琅禾费衍射和两大类。⒊光学仪器的本领有放大本领、聚光本领和分辨本领⒋光的偏振态有自然光、线偏振光、部分偏振光、椭圆偏振光和圆偏振光。⒌在瑞利散射中，散射光的强度与波长的次方成比。⒍通常把既能记录光波振幅的信息，又能记录光波相位信息的摄影称为全息照相。二、选择题（每小题3分，共12分）⒎用单色光观察牛顿环，测得某一亮环直径为3mm，在它外边第5个亮环直径为4.6mm，所用平凸透镜的凸面曲率半径为1.0m，则此单色光的波长为（B）A.590.3nmB.608.0nmC.760.0nmD.三个数据都不对⒏将折射率为n的薄透镜置于折射率为n′（＞n）的介质中，则（B）A.凸透镜会聚、凹透镜发散B.凸透镜发散、凹透镜会聚C.凸透镜发散、凹透镜发散D.凸透镜会聚、凹透镜会聚⒐下列哪一个是朗伯定律的数学表达式？（）A.exp(0IIad)B.)exp(0AClIIC.(fIλ）λ-4D.Tλm=b⒑在两个共轴平行放置的透振方向正交的理想偏振片之间，再等分地插入一个理想偏振片，若入射到该系统的平行自然光强为I0，则该系统的透射光强为（C）KμSpaceIIA.I0/2B.I0/4C.I0/8D.I0/16三、简答题（每小题5分，共10分）⒒如何检验线偏振光？把一个偏振片放在光路中，迎着光的传播方向旋转偏振片，若旋转一周，光强有变化且出现两次消光，则该束光便是线偏振光。⒓“激光”的基本原理是什么？它有哪些主要特点？提示：通过辐射的受激发射而实现光放大。其主要特点是单色性佳、亮度高、相干性强、方向性好等。四、计算题（每小题10分，共60分）⒔用云母片（n=1.58）覆盖在杨氏双缝的一条缝上，这时屏上的零级明纹移到原来的第7级明纹处。若光波波长为550nm，求云母片的厚度。⒕波长为=632.8nm的He-Ne激光垂直地投射到缝宽b=0.0209mm的狭缝上。现有一焦距f’=50cm的凸透镜置于狭缝后面，试求：(1)由中央亮条纹的中心到第一级暗纹的角距离为多少？(2)在透镜的焦平面上所观察到的中央亮条纹的线宽度是多少？KμSpaceIII⒖折射率为1.50的玻璃棒一端成半球形，其曲率半径为2cm。将它水平地浸入折射率为1.33的水中，沿着棒的轴线离球面顶点8cm处的水中有一物体，求像的位置及横向放大率。⒗线偏振光垂直入射到一块光轴平行于表面的方解石波片上，光的振动面和波片的主截面成300角。求（1）投射出来的寻常光和非常光的相对强度为多少？（2）用钠光入射时如要产生900的相位差，波片的厚度应为多少？（λ=589.0nm，ne=1.486，no=1.658）KμSpaceIV⒘波长为600nm的光垂直照射到平面衍射光栅上，在与光栅平面法线成30°角的方向上，观察到该光的第二级谱线。试问该光栅的光栅常量d为何值？如果在该方向能分辨600.00nm和600.05nm的两条谱线，则该光栅的宽度至少为多少？此处光栅的角色散率为多少？⒙波长为320nm的紫外光入射到逸出功为2.2eV的金属表面上，求光电子从金属表面逸出时的最大速度。若入射光的波长为原来的一半，出射光电子的最大动能是否增至两倍？KμSpaceV参考答案及评分标准一、填空题（每小题3分，共18分）⒈分振幅干涉；2/Nh。⒉菲涅耳衍射、夫琅禾费衍射。⒊放大本领、聚光本领和分辨本领。⒋自然光、线偏振光、部分偏振光、椭圆偏振光和圆偏振光⒌四、反。⒍振幅、相位。二、选择题（每小题3分，共12分）⒎B⒏B⒐A⒑C三、简答题（每小题5分，共10分）⒒提示：把一个偏振片放在光路中，迎着光的传播方向旋转偏振片，若旋转一周，光强有变化且出现两次消光，则该束光便是线偏振光。⒓提示：通过辐射的受激发射而实现光放大。其主要特点是单色性佳、亮度高、相干性强、方向性好等。四、计算题（每小题10分，共60分）⒔解：∵jd)1n(∴m64.6)m(1064.6158.11055071njd69⒕解：（1）∵，∴（2）∵∴KμSpaceVI15.解：（1）∵233.150.1833.1s50.1,rnnsnsn即：∴)cm(5.18s（2）16.解：（1）3/130/20320tgIIPe（2）2220dnne∴)m(1056.8)486.1658.1(410589)nn(4d79eo17.解：⑴∵jdsin，∴36104.230sin106002sinjd（mm）。⑵∵jNP，600005.02600jN（条），∴4.14104.260003NdL（mm）。⑶23106.930cos104.22cosdjddD（rad/mm）。18.解：（1）∵Wm21h2)eV(7.12.29.32.2106.110320103106.63WhcWhm21E199-8-342k∴)s/m(107.71011.9106.17.12m2E53119km（2）∵)eV(6.52.29.32W2/hcEk∴kk2EE否。.250.133.185.18nnssyy