光学期末考试试卷

第1页（共4页）物电学院2013~2014学年（一）学期《光学》期末考试A卷专业班级姓名学号温馨提示：1、请按照要求把答案写在答题本上；2、试卷和答题本都要上交！一.单项选择题(2×10=20分)。1.在杨氏双缝干涉实验中，如果在上面的缝中，插入一个折射率为n，厚度为d的玻璃片，那么相应的干涉光的光程差将改变A.nd；B.dn)1(；C.dn)1(；D.d。2.下面对薄膜干涉的描述，正确的是A.薄膜厚度相等的是等厚干涉，厚度不等的是等倾干涉；B.无论等厚干涉还是等倾干涉，干涉光之间都有半波损失；C.为了更好的观测效果，实验中必须使用点光源；D.等倾干涉图样中，越靠近圆心处条纹的级数越高。3.在多缝干涉实验中，如果缝的个数N个，则下面说法正确的是A.有N个主极大值；B.在两个主极大值之间有N个极小值；C.各个主最大值光强相等；D.在两个主极大值之间有N-1个次最大值。4.如果圆孔具有一定大小的半径使得对于某位置只有波面上前3个半波带露出，那么它的光强和不用光阑时该位置的光强之比为A.1；B.2；C.4；D.8。5.在夫琅和费单缝衍射实验中，若减小缝宽，其他条件不变，则中央明条纹A.宽度变小；B.宽度变大；C.宽度不变，强度不变；D.宽度不变，强度变小。6.下面两列光波2coscos01kztekzteAEyx和2sinsin02kztekzteAEyx的偏振态为A.左旋圆偏振光，右旋圆偏振光；B.左旋圆偏振光，左旋圆偏振光；C.右旋圆偏振光，左旋圆偏振光；D.右旋圆偏振光，右旋圆偏振光。第2页（共4页）7．自然光以60°的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为线偏振光，则折射光为A.线偏振光且折射角是600；B.部分偏振光且折射角是600；C.部分偏振光且折射角为300；D.部分偏振光须知两种介质折射率才定折射角。8.某人眼睛的远点在眼前20cm处，那么此人应属于A.远视，500度；B.近视，500度；C.远视，100度；D.近视，100度。9.一个显微镜具有三个物镜和两个目镜。三个物镜的焦距分别为：16mm、4mm和2mm，两个目镜的放大本领分别是10倍和20倍。设三个物镜造成的像都能落在像距为160mm的地方，则这台显微镜最小的放大本领是A.100；B.400；C.800；D.1600。10.下列关于光的性质描述正确的是A.是一种机械波；B.传播需要介质；C.是纵波；D.能发生干涉、衍射现象。二.填空题：（1×10＝10分）。1.两束光叠加以后能发生干涉的3个基本条件是：，，。2.在白光形成的单缝衍射条纹中，某一波长的3级主最大值和波长为600nm的2级主最大值刚好重合，则该波长为nm。3.如果马吕斯定律表示为2cosII。则式中I为通过偏振片后的透射光的强度；那么I为（填自然光或线偏振光）的强度；为入射光方向和偏振片方向之间的夹角。4.用可见光[400nm~760nm]垂直照射光栅时，开始重叠的范围是和；同一级条纹彩色由内向外展开的顺序为。三.简答题：（10分）。请简要写出能直接从自然光中获得线偏振光的方法（至少3种）。并设计一个实验把自然光、圆偏振光、部分偏振光、椭圆偏振光和线偏振光一一检验出来（写出所用器材和主要检验步骤）。四．证明题：（10分）。第3页（共4页）在两个正交的理想偏振片1P和2P之间有一个偏振片以匀角速度绕光的传播方向旋转，假设入射的自然光光强为0I,证明透射光光强为：tII4cos1160五.作图题：（10分）,利用作图规律，按要求作图并写出作图步骤。1.下面两个图所示的MN为薄透镜的主轴，S为光源，S’为像，用作图法求出透镜的中心O和焦点F’的位置2.ABC为已知的一条穿过透镜的光线的光路，作出DE穿过透镜的光路。（注：AB和DE不平行）六.计算题：（10×4=40分）。1.如图，将一块折射率为n，厚度为d的玻璃放在太空中，MNMNSS’SS’ABCDE1P2Pt第4页（共4页）遥远的星球有波长为4~6ndnd的光垂直入射到玻璃上表面（1）写出半波损失产生的条件，并指出光在哪个界面反射时会产生半波损失；（2）根据（1）的分析，计算在反射光中哪些干涉级的光会消失。2.波长为600nm的单色光正入射到一透明平面光栅上，有相邻两个主最大值分别出现在1.0sin1和2.0sin2处。且发现第3级为缺级。(1)求出光栅常数d；(2)求出光栅的缝宽b；(3)利用求出的d，b，列出在光屏上实际呈现的所有级数j。3.如图，有两个球面镜，其中O1的曲率半径是3cm，O2的曲率半径是2cm，其顶点的距离O1O2=30cm，O1O2之间的介质折射率为1.5，若在O1的左边8cm处的轴上放一个物点(1)求出该物点经过两次折射后所成的像的位置；(2)求出像的横向放大率。4.如图，横线为主轴，两个凸透镜参数为L1：f1=2cm，D1=2cm；L2：f2=2cm，D2=3cm。P点距离L1为6cm；L1L2距离为6cm。（1）证明对于P点来说L1是有效光阑；（2）求出入射光瞳和出射光瞳的位置和大小；P1L2D1D2L1O2O