云南师范大学《光学》期末试卷-B卷及答案

10物理光学(B)卷第1页共4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：B卷题号一二三四五总分评卷人得分一、选择填空题（每题2分，共16分）1.相干光波的条件是振动频率相同，位相差恒定以及（）。A.传播方向相同B.振幅相同C.振动方向相同D.位置相同2.关于光的相干叠加与非相干叠加，下列说法正确的是（）。A.相干叠加是有限几束光的叠加，非相干叠加是无限多束光的叠加B.非相干叠加是有限几束光的叠加，相干叠加是无限多束光的叠加C.只有振动方向一致的光才能产生相干叠加D.相干叠加与非相干叠加没有本质区别，都是光波的叠加3．在夫琅禾费单缝衍射中，缝宽b变小时，则每条衍射条纹的宽度将（）。A.变窄B.变宽C.不变D.模糊4.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5.实际物体成像时都不满足近轴条件，不满足近轴条件会引起（）。A.散射光B.衍射C.像差D.干涉6.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7.线偏振光垂直通过一块二分之一波片后，出射光成为（）。A.圆偏振光B.线偏振光C.部分偏振光D.椭圆偏振光E.自然光8.关于激光器的特性，在下列各种叙述中正确的是（）。A.功率大，效率高，单色性好B.方向性好，能量集中，单色性好，相干性好C.效率高，能量集中，单色性好，相干性好D.功率大，效率高，方向性好，能量集中得分评卷人10物理光学(B)卷第2页共4页二、填空题（每空1分，共16分）1.可见光在谱中只占很小的一部分，其波长范围约是nm。2.薄膜干涉分为_________干涉和_________干涉，牛顿环属于_________干涉。3.衍射可分为和两大类。4.在衍射光栅的光谱中，若发现k=4为缺级，则k=8是否必定缺级？；又若发现k=8为缺级，则k=4是否一定缺级？。（填是或否）5.在几何光学系统中，唯一能完善成像的是_____。6.光学仪器的本领有聚光本领、和。7.光的偏振态有自然光、、、和五种。三、简答题（每题4分，共8分）1.简述瑞利判据。2．为什么在清晨和傍晚，太阳看起来要红一些？宇航员在太空看到的白天天空是什么样子？为什么？四、作图题（每题5分，共10分）1.画图求P点的像（需简单说明）。得分评卷人得分评卷人得分得分得分评卷人得分PFA10物理光学(B)卷第3页共4页2、如下图所示的线偏振光以布儒斯特角i10入射到透明介质界面，画出反射光和折射光的偏振态（需作简单说明）。五、计算题（每题10分，共50分。要求写出必要的文字说明、计算公式和重要演算步骤。只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分。）1、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,测得两个第五级亮纹的距离为20.43mm,求入射光波长。2.用波长连续可调的平面单色光波垂直照射一块折射率为1.5的薄玻璃片上，观察到432nm与720nm两个波长的单色光在反射中加强。试求玻璃片的厚度。得分得分评卷人得分得分i100010物理光学(B)卷第4页共4页3、白光垂直照射到一个每毫米250条刻痕的透射光栅上，试问在衍射角为30°处会出现哪些波长的光？其颜色如何？4、高6cm的物体距凹面镜顶点12cm，凹面镜的焦距是10cm，试求像的位置及高度。5、让自然光通过两个透振方向相交60°的理想偏振片,透射光强为I1,今在这两个偏振片之间插入另一个理想偏振片，它的方向与前两个偏振片均成30°角,则透射光强为多少？云南师范大学课程考试试卷参考答案及评分标准课程名称：《光学》考试班级：10物理类试卷编号：B卷命题教师签名：徐晓梅2011年12月15日一．选择题（每小题2分，共16分）得分得分得分10物理光学(B)卷第5页共4页1．C2.D3.B4.A5.C6.D7.B8.D二．填空题（每空1分，共16分）1、电磁波，390——7602、等倾干涉，等厚干涉，等厚干涉3、菲涅尔衍射,夫琅禾菲衍射4、是，否7.平面镜8.放大本领、分辨本领9.线偏振光、部分偏振光、椭圆偏振光、圆偏振光三、简述题（每小题5分，共10分）1、答：总照度分布曲线中央有下凹部分，其对应强度不超过每一曲线最大值的74%，则正常眼睛（或从照相底片上）还能够观察到凹部。2、答：由于光在大气中的瑞利散射。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。因太空没有大气，光无散射，故宇航员看到的太空是黑色的。四、作图题（每小题4分，8分）1.解：(1)从P点作沿主轴的入射线，折射后方向不变；（2）从P点作任一光线PA，与透镜交于A点，与物方焦平面交于B点：（3）过O作辅助线OB，过A作与OB的平行的折射光线与沿主轴的折射线交于点P’,则P’就是物点P的像点。解：AB,P,PF,O10物理光学(B)卷第6页共4页2.当i为i10时，i10+i2=900，电矢量在入射面内的线偏振光不被反射，故只有折射光，折射光也为电矢量在入射面内的线偏振光。五、计算题（50分）1.（10分）解：解：（1）,43.2010nmy或nmdr43.20100（5分）（2）nmrd4901043.200（5分）2.（10分）解：解：(1)空气中的薄玻璃片反射光有半波损失，设膜厚为d，则相长干涉条件：jnd22，j=1，2，3，…（1）设720nm对应的级数为j，则432nm对应的为j+1级，带入上式得432)211(720)21(jj求得j=2，带入（1）式解得厚度d=360nm。i10i2介质分界面（4分）（3分）（3分）10物理光学(B)卷第7页共4页1250条毫米当760nm时,jdsin30由公式dsinj25076010622.6当390nm时,j=1/25039010625.1当j3时当j4时当j5时667nm(为红色)500nm(为绿色)400nm(为紫色)（4分）dsindsindsinjjj2.6j5.1这里j可取3,4,5所以13、（10分）解：（6分）4.（10分）解：∵fss111，ssyy。（4分）∴⑴6010121210fssfs（cm）；（3分）⑵3061260yssy（cm）。（3分）5.（10分）解：∵22221031230,cos,coscoscosIIIIIII，（6分）∴欲使I2=Im，须使302602。此时所能通过的最大光强为：04016930cosIIIm。（4分）