青海師范大學光學期末考試卷A帶答案

1、青海師范大學物理系 學年度第 學期 物理教育 專業(yè) 年級 班 光 學 考試試卷A姓名：_ 學號：_ 啟用時間：200 年 月 日題 號一二三四五六總 分分 數(shù)得分評卷人一、填空（每空2分，共計40分）1 一介質的折射率為，一束單色光在該介質中傳播的距離為，則其光程為 。2 波長為的綠光投射到間距的雙縫上，則在距雙縫處的光屏上，兩亮條紋頂點間的距離為 。3 在楊氏雙縫干涉實驗中，用一塊折射率為15的玻璃片蓋住其中的一條縫，發(fā)現(xiàn)第五級明紋恰好位于中央零級明紋處，若入射波的波長為，則玻璃片的厚度為 。4 邁克耳遜干涉儀的反射鏡M2移動時，看到條紋移過的數(shù)目為個，設光是垂直入射的，則所用光源的波長為

2、。5 波長為的紅光以入射角入射到厚度為的肥皂膜上，反射干涉條紋為二級明紋，則肥皂的折射率為 。6 用單色光觀察牛頓環(huán)，測得某一亮環(huán)的直徑為，在其外邊第五個亮環(huán)的直徑為，如果所用平凸透鏡的曲率半徑為，則此單色光的波長為 。7 波長為的平面單色光照射到一個小圓孔上，若極點到觀察點的距離為，則第一半波帶的半徑為 。8 用每毫米內有刻痕的平面投射光柵觀察波長為的鈉光譜，當光垂直入射時，最多能觀察到 級光譜。9 水面下深處有一點光源，如果水的折射率為，則水面光斑的半徑為 。10 一個高的物體放在球面鏡前處，所成的像為高的虛像，則該球面鏡曲率半徑為 。11平行放置的兩個偏振片，偏振化方向的夾角為，如果偏振

3、片都相對于平行于偏振化方向的振動吸收為，則透射光與入射光（自然光）的強度之比為 。12自然光由空氣射向水面，當入射角= 時，反射光為完全線偏振光。（水的折射率為）13 對于的黃光，方解石的光、光的主折射率之差為，則四分之一波片的厚度為 。14 一束圓偏振光，垂直入射到一1/8波片上，則透射光的偏振態(tài)為 。15 如果兩種顏色混合起來能夠成為白光的話，則一種顏色稱為另一種顏色的 。16 已知銫的逸出功為，現(xiàn)用波長為的紫外光照射，則光電子的初速度為 。17 一只燈泡，的輻射功率是可見光，假定可見光的平均波長為，則每秒輻射的可見光光子的數(shù)目為 。18 如果一光子的能量等于一個電子的靜能量的話，則該光子

4、的動量為 19 一小球的質量為，速度為，則其德布羅意波長為 。20 在康普頓效應中，波長的偏移與散射物質以及入射光的波長無關，僅決定于 得分評卷人二、計算題（60分）1 白光形成的單縫衍射圖樣中，其中某一波長的第三個次最大與波長為的光波的第二個次最大重合，求該光波的波長。 （3分）2 波長為的單色點光源離光闌，光闌上有一個內、外半徑分別為、的透光圓環(huán)，接收點P離光闌，求P點的光強I與沒有光闌時的光強I0之比。 （7分）3 欲使由無限遠發(fā)出的近軸光線通過透明球體并成像在右半球面的頂點處，該透明球體的折射率應為多少？ （8分）4 兩片極薄的表玻璃，曲率半徑分別為和，將兩片表玻璃的邊緣粘起來，形成內

5、含空氣的雙凸透鏡，把它置于水中，求其焦距為多少？ （11分）5 孔徑都等于的兩個薄透鏡組成同軸光具組，一個透鏡是會聚的，其焦距為，另一個是發(fā)散的，其焦距為，兩個透鏡中心間的距離為，對于會聚薄透前面處的一個物點，試問：（1）哪一個透鏡是有效光闌？（5分）（2）入射光瞳和出射光瞳的位置在哪里？入射光瞳和出射光瞳的大小各等于多少？（7分）6 通過偏振片觀察一束部分偏振光， 當偏振片由對應透射光強度最大的位置轉過，其光強減為一半，試求這束部分偏振光中的自然光和線偏振光的強度之比以及光束的偏振度（7分）。7波長為的X射線被碳塊散射，如從和入射角成的方向去觀察散射輻射，試求（1）散射后X射線的波長；（2）

6、反沖電子獲得的能量；（3）反沖電子的動量與X射線的入射方向間的夾角。 （12分）、 光 學 考試試卷A答案及評分標準一、 填空（每空2分，共計40分）1、。 2 。 3、。 4、。 5、。6、。7、8、4。 9、。 10、。11、。12、。 13、14、橢圓偏振光。 15、互補色。16、。17、個。18、19、。20、散射角二、 計算題（60分）1 解： 單縫衍射的次最大滿足： 設所求波長為，依題意得： 則：2 解： 波帶數(shù)目，透光圓環(huán)間露出的波帶數(shù)目為： 則點的振幅為： 當光闌不存在時點的振幅為： 故光強之比為 3 解：依題意知：，由球面折射成像公式可得：故：4 解：依題意知：； 由薄透鏡的

7、物象公式： 可求得物方焦距及像方焦距分別為：/（）=/（）=5 解：（1）將凹透鏡對凸透鏡成像，由于物在右方，故：，。代入高斯公式得：，成像的高度為： 則凹透鏡經凸透鏡所成的像對物點所張的孔徑角為： 凸透鏡對物點所張的孔徑角為： 由于，所以凸透鏡為同軸光具組的的有效光闌。 （2）凸透鏡為入射光瞳，其直徑為。凸透鏡經凹透鏡成的像為出射光瞳，其位置及大小可分別計算如下： 把、代入高斯公式得： 由橫向放大率公式可得出出射光瞳的直徑為： 6 解：部分偏振光相當于自然光和線偏振光的疊加。設自然光的強度為，線偏振光的強度為。當偏振片處于使透射光的強度為最大位置時，透過偏振片的線偏振光的強度仍然為，而透過偏振片的自然光的強度為，即透射光的強度為。偏振片轉過后，透射光的強度變?yōu)?。 依題意：，即 。從而得： 該部分偏振光的最大光強為，該