846 基礎(chǔ)物理-暨南大學(xué)2023年招收攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題

2023年招收攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題********************************************************************************************招生專業(yè)與代碼：光學(xué)工程080300、電子信息（專業(yè)學(xué)位）085400考試科目名稱及代碼：846基礎(chǔ)物理考生注意：所有答案必須寫在答題紙（卷）上，寫在本試題上一律不給分。一、單項選擇題：50分（每題2分，25題）可見光對應(yīng)的頻率范圍為【】（A）400THz~800THz；（B）400GHz~800GHz；（C）200THz~400THz；（D）200GHz~400GHz。一個物體對低于580nm波長的光線具有較大吸收，則該物體最可能呈現(xiàn)的顏色為【】（A）紅色；（B）綠色；（C）藍色；（D）灰色。下面說法錯誤的是【】（A）等傾干涉條紋反映了入射傾角的信息；（B）等厚干涉條紋反映了物體厚度的信息；（C）楊氏干涉是分振幅干涉;（D）邁克爾遜干涉儀利用了分振幅干涉。光線照射到一個圓孔上，若孔的尺寸減小，其夫瑯禾費衍射的0級衍射斑尺寸【】（A）減??；（B）增大；（C）先變大后減??；（D）先減小后變大。關(guān)于光散射，下面說法正確的是【】（A）米氏散射的光強與入射光的波長四次方成反比；（B）瑞利散射適用于散射粒子遠小于入射波長情形；（C）太陽在一天內(nèi)的顏色變化可用米氏散射解釋；（D）清水中加入幾滴牛乳，觀察到發(fā)光圓錐體，可用米氏散射解釋。太陽光垂直入射到一個肥皂泡上，并產(chǎn)生五彩斑斕的顏色，下列說法錯誤的是【】（A）顏色出現(xiàn)的原因是由于薄膜上下表面反射或透射的兩部分光發(fā)生干涉增強或相消；（B）正面觀測和反面觀測肥皂泡顏色會不同；（C）肥皂泡的顏色和厚度無關(guān)；（D）牛頓環(huán)的原理和肥皂泡出現(xiàn)顏色包含相同的物理機理。一束線偏振光分別單獨入射1/4波片和1/2波片，且入射光偏振方向與兩塊波片光軸方向的夾角都為90°，則出射光偏振態(tài)分別為【】（A）線偏振、圓偏振；（B）圓偏振、線偏振；（C）圓偏振、圓偏振；（D）線偏振、線偏振。關(guān)于平面波和球面波，下面說法錯誤的是【】（A）平面波在空間各處振幅相等；（B）平面波在空間各處相位不隨時間變化；（C）球面波的振幅和球面半徑成反比；（D）球面波的相位隨球面半徑增大而增大。一束部分偏振光由自然光和線偏振光混合而成，當(dāng)它通過一轉(zhuǎn)動的偏振片時，透射光的強度的最大值是最小值的6倍，則入射光中自然光占線偏振光光強的幾分之幾【】（A）1/5；（B）1/6；（C）1/3；（D）2/5。一條魚在水面（n=1.3）以下1米處（實際距離），則岸上的人看到魚離水面的距離及尺寸大小為【】（A）1.3米、放大；（B）0.77米、縮??；（C）1.3米、縮??；（D）0.77米、不變。下列哪種光是部分偏振光【】（A）直射的陽光；（B）經(jīng)玻璃反射或折射的太陽光；（C）經(jīng)過偏振片的太陽光；（D）圓偏振光。下面哪種情況可以發(fā)生穩(wěn)定干涉【】（A）兩個頻率相同的激光器發(fā)出的光；（B）太陽光經(jīng)過兩個相距很近且直徑很小的小孔后的光線；（C）一束單色激光分波成兩束光線，并轉(zhuǎn)化為左旋圓偏振光和右旋圓偏振光；（D）太陽光入射到200nm厚的云母片上。關(guān)于邁克爾遜干涉儀，下面說法錯誤的是【】（A）可以用于精密測量；（B）可以用于光速測量；（C）可以用于觀測薄膜干涉；（D）光源的単色性影響測量最大長度。半波損失中的波長值指的是【】中的波長。（A）入射介質(zhì)；（B）出射介質(zhì)；（C）真空。光波沒有聲波衍射效應(yīng)明顯，原因是【】（A）光是電磁波；（B）光速比聲速大；（C）光的波長比聲波小很多；（D）光波具有不同波長。關(guān)于起偏角，下列說法正確的是【】（A）反射光只有s偏振；（B）光從空氣入射水面與光從水中入射空氣的起偏角相同；（C）起偏角大于全反射角；（D）一塊平行玻璃片，當(dāng)光線從空氣中以起偏角入射，該光線傳播到玻璃的另一個平面，其入射角不再是起偏角。下列哪個因素不是決定光在界面上反射、折射特性【】（A）入射光的入射角；（B）兩個介質(zhì)的折射率；（C）入射光的光強；（D）入射光的偏振態(tài)。關(guān)于全反射，下列說法錯誤的是【】（A）透射率為零；（B）透射介質(zhì)中無電磁場分布；（C）光線全部反射；（D）全反射和偏振無關(guān)。光的色散是指介質(zhì)（中）的【】隨光的【】而變化的現(xiàn)象。（A）折射率、速度；（B）折射率、波長；（C）光速、頻率；（D）光速、速度。真空中波長為l的單色光，在折射率為n的透明介質(zhì)中從A沿某路徑傳播到B，相位改變了5p，則此路徑AB的光程為【】（A）2.5l；（B）2.5l/n；（C）2.5nl；（D）5l。一雙凸透鏡的焦距為f=100mm,一物體放置于距離左焦點的左側(cè)200mm處，則成像的放大率為【】（A）2；（B）-2；（C）-1/2；（D）1/2。下列器件不能作為偏振器件的是【】（A）狹縫；（B）平板玻璃；（C）雙折射晶體；（D）棱鏡。牛頓環(huán)中心是【】（A）亮斑；（B）暗斑；（C）隨透鏡厚度變化；（D）隨觀測角度變化。下列哪種光束具有空間變化的偏振態(tài)？【】（A）徑向偏振光；（B）圓偏振光；（C）線偏振光；（D）橢圓偏振光。兩偏振片堆疊在一起，一束光垂直入射時沒有光線通過。則下列情形不可能出現(xiàn)的是【】（A）入射光是自然光，兩個偏振片偏振化方向夾角90°；（B）入射光是線偏振光，兩個偏振片偏振化方向夾角45°；（C）入射光是圓偏振光，兩個偏振片偏振化方向夾角45°；（D）入射光是線偏振光，兩個偏振片偏振化方向夾角90°。二、解答題：100分1.(1)發(fā)生全反射的條件？(6分)(2)光波要形成穩(wěn)定的干涉的條件？(9分)2.一塊平板玻璃的折射率為，一束s偏振的光從空氣中以45°的入射角入射到平板玻璃上，已知s偏振的振幅透射率和反射率表達式為，，其中i1,i2分別為入射角和折射角，n1,n2分別為入射面和折射面介質(zhì)的折射率。(1)求出折射角。(4分)(2)求光強的透射率和反射率；(5分)(3)求能流的透射率和反射率。(6分)3.有三個偏振片堆疊在一起，第一塊與第三塊的偏振化方向相互垂直，開始時第二塊和第一塊的偏振化方向相互平行，然后第二塊偏振片以恒定的角速度w繞光傳播的方向旋轉(zhuǎn)，設(shè)入射自然光的光強為I0。求：出射光的光強隨時間的變化關(guān)系(提示：馬呂斯定律：一個線偏光入射偏振片，其出射光強為，其中為入射光強，為偏振光振動方向與偏振片偏振化方向夾角)。(15分)4.實驗室想用兩個透鏡把口徑為2mm的激光束擴展為口徑為20mm的激光束，現(xiàn)有下列正透鏡A、B、C、D、E、F，它們焦距分別為=200mm,=150mm,=120mm,=50mm,=20mm,=10mm,應(yīng)選擇哪兩個透鏡，為什么？它們間距為多少？(15分)5.光在兩種介質(zhì)的界面出會發(fā)生反射，如右圖所示給出了n1<n2時s和p偏振光反射相位躍變隨入射角的變化，其中n1,n2分別為入射和折射介質(zhì)的折射率。(1)在正入射和掠入射（入射角接近90度）時，分別討論s和p偏振是否有半波損失？(8分)(2)如圖一微波檢測器安裝在高出湖面h=2m處，一顆射電星體發(fā)射波長=0.2m的微波,星體自水平面徐徐升起，微波檢測器依次出現(xiàn)信號極大和極小，問當(dāng)出現(xiàn)第一個極大時，星體相對于水平面的仰角？(提示：需要計算直接入射與水面反射到微波檢測器的光程差，角度較小時，有?？赡苡玫降墓?80/p=57.3)。(12分)6.費馬原理是描述光線傳播的一種原理，描述了光在任意介質(zhì)中的空間兩點Q、P間傳播時，總是選擇光場平穩(wěn)的路徑。如右圖所示，兩種均勻介質(zhì)折射率分別為n1和n2，在xy平面內(nèi)，光線從Q(x1,y1)點傳播到P(x2,y2)點時，經(jīng)過界面出M(x,0)點，入射角為i1，折射角為i2。(1)根據(jù)費馬原理，推導(dǎo)出光的折射定律(提示：寫出光程，其對M橫坐標(biāo)一階導(dǎo)數(shù)為零，偏導(dǎo)計算公式：);(7分)(2)如果在兩個介質(zhì)的界面處，存在一層厚度極薄(厚度可忽略)，但可引