现代光学基础2012-13试卷B答案

东南大学考试卷（B卷）课程名称现代光学基础考试学期12-13-2得分适用专业考试形式闭卷考试时间长度120分钟题目一二三四五六七八总分得分批阅人一．选择和填空题(共18题，共36分，每题二分)1．做实验时,如果想要改变单色线偏振光的偏振方向,且不改变单色线偏振光的强度,则应选用以下哪种器件.(D)A.1/4波片B.偏振片C.尼科耳棱镜D.1/2波片2．通过一个厚玻璃观察一个发光点，看到发光点的位置(A)。A.移近了；B.移远了；C.不变；D.不能确定。3．请问在以下四种情况中,哪二种情况光走的光程相同?(A)和(D).A.在n=1.0的空气中行进9cmB.在n=1.33的水中行进9cmC.在n=1.4的油中行进10cmD.在n=1.5的玻璃中行进6cm4．一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是(D)。A.紫光;B.绿光;C.黄光;D.红光5．若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52的玻璃制成的)由空气搬入折射率为1.33的水中，则干涉条纹(C)A.中心暗斑变成亮斑;B.变疏;C.变密;D.间距不变。6．测量单色光的波长时，下列方法中哪一种方法最为准确？(D)A.双缝干涉;B.牛顿环;C.单缝衍射;D.光栅衍射。7．三个偏振片P1、P2和P3堆叠在一起，P1与P3的偏振化方向相互垂直，P2与P1的偏振化方向间的夹角为45O，强度为I0的自然光入射于偏振片P1，并依次透过偏振片P1、P2和P3，则通过三个偏振片后的光强为(C)。A.0/16I;B.03/8I;C.0/8I;D.0/4I.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28.在双缝干涉实验中，用单色自然光在屏上形成干涉条纹，若在两缝后放一个偏振片，则(B)，A.干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度加强．B.干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度减弱．C.干涉条纹的间距变窄，且明纹的亮度减弱．D.无干涉条纹．9．单色平面光波投射到一圆孔上，在位于孔的对称轴线上的P0点进行观察,圆孔恰好露出二个半波带,则P0点的光强约为自由传播（无小孔）时的光强的（B）。A.４倍B.0倍C.３倍D.２倍10．下列哪种光束具有空间变化的偏振态？(D)A.线偏振光；B.左旋圆偏振光；C.椭圆偏振光；D.柱状矢量光。11．与宽场显微镜相比，激光扫描共焦显微镜具有较高的信噪比和空间分辨率，关键是因为后者运用了(C)。A.激光光束两维扫描装置；B.光谱带通滤波器；C.小孔光阑实现空间滤波；D.计算机图像处理技术。12.有一凹球面反射镜，曲率半径为20cm，如果把小物体放在离镜面顶点6cm处，则像在离顶点___15__cm处，是__虚___像。（实或虚）13.若在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜M移动0.620mm过程中，观察到干涉条纹移动了2300条，则所用光波的波长为____539.13________nm。14．使用偏振片观测部分偏振光的偏振度。当偏振片由对应透射光强最大的位置转过60°时，其透射光强减弱为一半，则可计算出该光束的偏振度为___1/2_______。15．尼科尔棱镜是利用双折射现象,将入射的自然光分成o光和e光,然后利用全反射把____o____光反射到侧壁上吸收掉,只让___e_____光通过,从而获得一种平面偏振光。(方解石晶体的折射率为no=1.658,ne=1.4864,加拿大树胶nC=1.55)16．自然光通过偏振片后，若使出射光线再通过1/4波片，波片光轴方向与偏振片偏振化方向成45度角，则通过1/4波片后的光是_圆___偏振光，若两者之间成60度角，则通过1/4波片后的光是__椭圆___偏振光。17．当一束自然光以布儒斯特角入射到两种媒质的分界面上时，就偏振状态来说反射光为_____线(平面)偏振_______________光，其振动方向___垂直_______于入射面（填平行、垂直或其它夹角）．18．可见光范围内波长为辐通量为1瓦的光源，其对应的光通量为（683V(λ)或KmV(λ)）流明，波长为300nm辐通量为10瓦的光源其对应的光通量为（0）流明。（已知明视觉光谱光效率函数为V()）3二．问答题(共三题,共24分,每题8分)1.(8分)请问下面四种光路装置中，有哪几种的屏幕上可能有干涉条纹？如不可能有干涉条纹，请解释之；如可能有干涉条纹，请简单分析条纹可见度。（其中S1和S2为同样大小的小狭缝）L.s1s2屏L=10CM长度L=20CM点光源相干长度n=1→1.5可变(B)Ls1s2单色光源屏bd(A)s1s2屏(C)单色线偏光光轴s1s2屏一级光谱f′平行白光光栅(D)42.(8分)图中L为薄透镜，水平横线MM’为主轴。ABC为已知的一条穿过这个透镜的光线路径，用作图法求出任一条光线DE穿过透镜后的路径。3．(8分)为什么天文学家希望天文望远镜物镜的直径越大越好？为什么大型天文望远镜的物镜都采用反射镜？望远镜物镜的直径越大，望远镜的放大倍数也一定越大吗？MM’LABCDEMM’LABCDE5三．计算题(共四题,共40分,每题10分)1.(10分)有一块光栅常数为2um，缝宽为1um的光栅，⑴当波长范围为300nm---1000nm的光垂直入射光栅时，其一级光谱与三级光谱是否重叠？如重叠，重叠范围是多少？⑵如果要用一级光谱分辨500纳米和500.01纳米两条谱线，在光栅常数及缝宽不变的情况下光栅的最小宽度为多少？2．(10分)一宽度为a，发光波长为=0.6um的狭缝光源S1，在距其10cm处放置杨氏双缝屏（缝S2和缝S3），缝间距为d,每条缝宽很窄。双缝S2和S3平行于光源S1，于双缝屏后Z=120cm处放置观察屏。试解下列问题：A.当光源缝宽很小，双缝间距d=0.5mm时，干涉条纹间距x为多大？B.如紧贴S2缝后放一块透明薄膜，膜厚h=1.2um，膜的折射率n=1.5，这时干涉条纹间距又为多大？干涉条纹移动了几个条纹间距？C.当双缝间距d=0.5mm，使光源缝宽a逐渐变大，当a为何值时观察屏中央附近的条纹会消失？63.(10分)一块厚度0.025mm的方解石晶片，其表面与光轴平行，放置在两正交的偏振片之间。已知第一个偏振片的偏振化方向与晶片的光轴成45o角。现用白光（400nm~760nm）垂直入射第一个偏振片，问经第二个偏振片透射的可见光谱中，缺少了哪些波长的光？设双折射率差no-ne=0.172可看作常量。4．(10分)一显微镜物镜焦距为1cm，目镜焦距为3cm，两镜间距为20cm。求：（1）物体放在何处才能使最后的像成在距离眼睛前25cm处；（2）作出光路示意图；（3）该显微镜的放大本领。