2016年电子科技大学840物理光学真题

共8页第1页电子科技大学2016年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目：840物理光学注：所有答案必须写在答题纸上，写在试卷或草稿纸上均无效。一、选择题（每小题2分，共50分）1.对于频率为，初相位为0错误!未找到引用源。且沿z轴负方向传播的单色平面光波，其复数形式应表示为_____________。A.00exp()EEitkzB.00exp()EEitkzC.00exp()EEitkzD.00exp()EEitkz2.当单色平面光波在两种折射率不等的介质中振幅相等时，_____________。A.其强度比等于两种介质的折射率之比B.其强度相等C.其强度比不确定D.其光频率不相等3.下述关于自然光的描述，不正确的为_____________。A.自然光属于非偏振光B.自然光各个振动方向上振幅平均值相等C.两种自然光的混合依然为自然光D.自然光可以视为振幅相等、振动方向垂直且相位差恒定的两线偏振光的合成4.下述关于单色平面光波的描述，正确的是_____________。共8页第2页A.单色平面光波的电矢量和磁矢量在同一平面B.自然界的光波通常可以表示为单色平面光波的叠加C.单色平面光波属于纵波D.持续时间有限的光波可能是单色平面光波5.一束右旋圆偏振光（迎着光传输方向看）以布儒斯特角从空气入射到玻璃界面时，它的反射光为_____________。A.右旋圆偏振光（迎着光传输方向看）B.左旋圆偏振光（迎着光传输方向看）C.电矢量垂直于入射面的线偏振光D.电矢量平行于入射面的线偏振光6.一束线偏振光从光密介质射向光疏介质，下述描述正确的是_____________。A.若正入射，则反射光为圆偏振光B.入射光的偏振方向和入射方向发生改变，折射光可能会发生相位突变C.若发生全反射，则反射光可能为椭圆偏振光D.若发生全反射，则衰逝波电场随离界面距离增加按线性规律衰减7.平行平板的等倾干涉图样定域在_____________。A．无穷远B．平板上界面C．平板下界面D．自由空间8.在双缝干涉实验中，两条缝的宽度原来是相等的，若其中一缝的宽度略变窄，则_____________。A.干涉条纹的间距变宽B.干涉条纹的间距变窄C.干涉条纹的间距不变，但原极小处的强度不再为零D.不再发生干涉现象9.F-P腔两内腔面距离h增加时，其自由光谱范围Δλ_____________。共8页第3页A．恒定不变B．增加C．下降D．=010.如图a所示，一光学平板玻璃A与待测工件B之间形成空气劈尖，用波长λ=600nm错误!未找到引用源。的单色光垂直照射，看到的反射光的干涉条纹如图b所示，有些条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的切线相切，则工件的上表面缺陷是_____________。A.不平处为凸起纹，最大高度为600nmB.不平处为凸起纹，最大高度为300nmC.不平处为凹槽，最大深度为600nmD.不平处为凹槽，最大深度为300nm11.把一平凸透镜放在平玻璃上，构成牛顿环装置，当平凸透镜慢慢地向上平移时，由反射光形成的牛顿环_____________。A.向中心收缩，条纹间隔不变B.向中心收缩，环心呈明暗交替变化C.向外扩张，环心呈明暗交替变化D.向外扩张，条纹间隔变大12.在多缝夫琅禾费衍射中，其它条件不变，缝数增加时，衍射条纹会_____________。A.变得宽而亮B.变得细而暗C.变得细而亮D.变得宽而暗13.在双缝衍射实验中，若双缝S1和S2的中心之间的距离d稍微减小，且把两条缝的宽度a略微加宽，则_____________。A.中央明纹变宽，其中所包含的干涉条纹数目变少B.中央明纹变宽，其中所包含的干涉条纹数目变多C.中央明纹变窄，其中所包含的干涉条纹数目变少ABa图b图ABa图b图共8页第4页D.中央明纹变窄，其中所包含的干涉条纹数目变多14.波长λ=800nm的单色平行光垂直入射到一块透光缝宽为a=0.002mm的衍射光栅上，发现有两个相邻的主极大分别出现在sinθ=0.2错误!未找到引用源。和sinθ=0.3错误!未找到引用源。的方向上，则第_____________级次缺级。A.3B.4C.5D.615.设瞳孔直径为3mm，且人眼明视距离为25cm。对波长为600nm的光而言，人眼能分辨两点的极限距离为_____________。A.0.0244mmB.0.061cmC.0.061mmD.0.0244cm16.一个波带片的孔径内有10个半波带，让其中的5个奇数带通光，5个偶数带被挡住，则中心轴上相应的衍射场点的光强为自由传播时光强的_____________倍。A.5B.10C.50D.10017.关于光在单轴晶体中的传输，正确的说法是_____________。A.当波矢沿着光轴方向时，o光和e光的光线方向不同B.当波矢沿着垂直于光轴方向时，离散角最大C.当波矢沿着垂直于光轴方向时，o光和e光的折射率差最小D.当波矢不沿着光轴且也不垂直于光轴方向时，不一定存在两条光线18.关于折射率椭球，正确的说法是_____________。A.矢量的大小表示D沿着矢量方向的线偏振光的折射率B.矢量的大小表示E沿着矢量方向的线偏振光的折射率C.矢量的大小表示k沿着矢量方向的线偏振光的折射率D.矢量的大小表示s沿着矢量方向的线偏振光的折射率共8页第5页19.能用于鉴别左旋圆偏振光和右旋圆偏振光的器件（或器件组合）是_____________。A.偏振片，补偿器B.偏振片，1/2波片C.1/2波片，1/4波片D.偏振片，1/4波片20.如图所示，当偏振片P旋转一周时，出射光强I随之变化，但是整个过程无消光现象，则入射光是_____________。A．部分偏振光B．椭圆偏振光C．圆偏振光D．部分偏振光或椭圆偏振光21.使一强度为I0的平面偏振光先后通过两个偏振片P1和P2，如果P1和P2的偏振化方向与原入射光电矢量振动方向的夹角分别是α和90度，则通过这两个偏振片后的光强度I是_____________。A.20cos2IB.0C.20sin(2)4ID.20sin4I22.关于自然旋光现象的描述，正确的说法为_____________。A.旋光物质和半波片都能使线偏振光的偏振方向旋转一定角度，属于同一种光学现象B.对于右旋晶体，右旋圆偏振光的折射率比左旋圆偏振光的折射率小C.不同波长的线偏振可见光通过同一旋光物质，长波长光偏振方向转过的角度最大D.线偏振光正向和反向通过右旋晶体，沿着光传播的方向观察时，偏振方向始终沿顺时针方向旋转共8页第6页23.下述散射方式中，入射光与散射光波长不同的是_____________。A.瑞利散射B.分子散射C.米氏散射D.拉曼散射24.黄金呈现黄色，主要是因为_____________。A.选择吸收B.一般吸收C.瑞利散射D.共振吸收25.关于反常色散，描述正确的是_____________。A.在反常色散区，光波传输速度与波长成正比B.在反常色散区，入射光频率远离分子的固有振动频率C.在反常色散区，准单色波的相速度等于群速度D.在反常色散区，介质折射率随波长增加而增加二、简答题（每小题5分，共30分）1.如图所示，一组平行玻璃片倾斜放置于空气中，一束自然光水平入射。（1）描述如何使用该装置获得线偏振光，并简要解释原因；（2）说明为什么需要使用多个平行玻璃片；（3）描述获得的偏振光的出射方向与偏振方向。2.在广阔平静的湖面，可以看到远处景物明亮的倒影，但很难低头看到自己经水面反射的像，简要解释原因。3.在杨氏双缝干涉实验中，如何观测空间相干性和时间相干性对干涉条纹可见度的影响？（请描述设计的装置和观测的现象）4.如何提高显微镜的分辨本领？为什么电子显微镜的分辨本领比光学显微镜的分辨本领高？5.简要阐述自然旋光现象和磁致旋光现象的差别。6.为什么正午的太阳基本上呈白色，而夕阳和旭日却呈红色？自然光玻璃片组共8页第7页三、计算题（6小题，共70分）1.一线偏振光以145入射角从介质1入射到介质1与介质2的分界面上，电矢量方向与入射面成30夹角，设入射光电矢量振幅大小为0E，介质1折射率为n1=1.4，介质2折射率为n2=1.6，试求：（1）反射光的电矢量与入射面的夹角（使用锐角表示）；（2）求反射光的电矢量振幅大小与入射光电矢量振幅0E之间的关系。2.用λ=632.8nm的红光照射肥皂膜，若沿着与肥皂膜平面成45o角的方向观察，看到膜最亮。假设此时的干涉级次最低，并已知肥皂水的折射率为1.33，试求：（1）此膜的厚度；（2）当垂直观察时，应用多大波长的光照射才能使看到的干涉级次最低的膜最亮？3.用λ=500nm的绿光观察Michelson干涉条纹，先看到干涉场中有15圈亮环，且中心是最亮的；移动平面镜M1后，看到中心吞了8环，而此时干涉场中还剩有9圈亮环，试求：（1）M1移动的距离；（2）开始时中心亮斑的干涉级；（3）M1移动后，从中心向外数第5圈亮环的干涉级。4.波长400nmλ700nm的平行光垂直入射到一块每毫米1000刻痕的光栅上，在30°的衍射角方向附近看到两条光谱线相隔的角度为O183错误!未找到引用源。，求这两条光谱线的波长差错误!未找到引用源。和平均波长错误!未找到引用源。。如果要用这块光栅分辨20错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。波长差，光栅的宽度至少应该是多少？5.两偏振片P1和P2平行放置，由两束强度相同的自然光和线偏振光混合而成的光垂直入射在偏振片上。当光穿过偏振片P1后，其透射光强变为入射光强的3/8，再次穿过偏振片P2后，光强又衰减了一半。若不考虑两偏振片对可透射分量的反射和吸收，试求：（1）入射光中线偏振光的电矢量振动方向与偏振片P1透振方向的夹角α为多大？共8页第8页（2）两偏振片P1和P2的透射方向间夹角β为多大？6.如图，有一单轴晶体制作的直角棱镜，光轴平行于一直角棱，自然光垂直入射。要使出射光只有一种线偏振光，另一种被完全反射掉，试求：（1）顶角α应取在什么范围？（2）出射光振动方向如何？（已知错误!未找到引用源。，1.47en错误!未找到引用源。，空气折射率为1.0）光轴方向自然光