光学期末考试资料

1红河学院2008-2009学年春季学期《光学》课程期末考试试卷卷别：A卷一、填空题(每小题2分，共24分)1．横向放大率为+1的一对理想光具组的共轭点称为_______；角放大率为+1的一对理想光具组的共轭点称为_______。_______，_______，_______称为光具组的基平面。2．甲物体的衍射图样的________与乙物体的衍射图样的______________重合时,人眼(或光学仪器)恰能这两个物体(的象)。由瑞利判据可定出最小分辨角为______________，其倒数称为______________。3．光照射到非均匀薄膜上,薄膜上下表面反射的光产生干涉,干涉条纹是_________________，这种干涉称为____________。4.今有三缝、五缝衍射屏各一个，它们有相同的缝宽b和不透光部分宽度a，各自进行夫琅和费衍射，它们的零级衍射主极大（光强）之比为_________；若已知(a+b)=3b，则它们有“缺级”的级次分别为三缝___________；五缝___________。5．光照射到各向异性介质的表面上产生两束折射光，其中一束光遵守折射定律，称为_________，简称o光；另一束光不遵守折射定律称为_________，简称e光。o光的振动面______________，e光的振动面__________________。6．产生激光的条件是实现_____________和_____________；激光的特点是________________、______________、__________________、__________________。二、单项选择题(每小题4分，共24分)7、要成放大二倍的实像，物体应放在会聚透镜前（）A、0.5倍焦距处B、1.0倍焦距处C、1.5倍焦距处D、2.0倍焦距处8、一透镜用用n=1.50cm的玻璃制成，在空气中时焦距是10cm，若此透镜泡在水中（水的折射率为4/3），焦距将是：（）A、7.5cmB、10cmC、20cmD、40cm9、借助玻璃表面上涂以折射率n=1.38的MgFe透明薄膜，可以减少折射率为n’=1.60的玻璃表面的反射，若波长为5000Ǻ的单色光垂直入射时，为实现最小的反射此透明薄膜的厚度至少为：（）A、50ǺB、300ǺC、906ǺD、2500Ǻ10、观察牛顿环时,当透镜和平面玻璃之间的媒质为空气时,视场中某点P是12级暗纹。若中间的媒质换成水(n=4/3)时,此p点是:（）A、亮的,B、暗的,C、不明不暗的，D、无法求定.11、以波长4000-8000Å的光垂直照射在光栅上,在它的衍射光谱中,第二级和第三级发生重迭.第二级光谱被重迭部分的光谱范围为多少Å?（）A、5333-8000,B、4000-5333,C、6000-8000,D、4000-6000.212、仅用检偏器观察一束光时，强度有一最大但无消光位置，在检偏器前置四分之一波片，使其光轴与上述强度为最大的位置平行，通过检偏器观察时有一消光位置，这束光是：（）A、部分偏振光B、椭圆偏振光C、线偏振光D、圆偏振光三、判断题（每小题6分，共12分）13、求作下图给定物体P的像P’。14、求作下图的双折射光路。四、计算题（每小题10分，共40分）（以下各题要求写出分析过程和计算步骤）15、一架显微镜，物镜焦距为4mm，中间像成在物镜像方焦点后面160mm处，如果目镜是20的，试求物体到物镜的距离和显微镜的总放大率为多少？16、把折射率为1.5的玻璃片插入杨氏实验的一束光路中，光屏上原来第5级亮条纹所在的位置变为中央亮条纹。试求插入的玻璃片的厚度。已知光波长为7610m.17、用波长为624nm的单色光照射一光栅，已知该光栅的缝宽b为0.012mm，不透明部分的宽度a为0.029mm，缝数N为310条。求：(1)单缝衍射图样的中央角宽度；(2)单缝衍射图样中央宽度内能看到多少级光谱？(3)谱线的半宽度为多少？318、两个尼科耳N1和N2的夹角为60°，在他们之间放置另一个尼科耳N3，让平行的自然光通过这个系统。假设各尼科耳对非常光均无吸收，试问N3和N1的偏振方向的夹角为何值时，通过系统的光强最大？设入射光强为I0，求此时所能通过的最大光强。红河学院2008—2009学年春季学期《光学》课程期末考试试卷参考答案及评分标准卷别：A卷一、填空题(每小题4分，共24分)1、主点，节点；主平面，焦平面，节平面2、中心，第一极小；0.610R，分辨本领3、薄膜的等厚度线，等厚干涉；4、9：25，3jk,3,6,j5、寻常光，非常光；垂直于（自己的）主截面，平行于（自己的）主截面6、粒子数反转，采用光学谐振腔；方向性好，单色性好，相干性好，亮度强二、单项选择题(每小题4分，共24分)7、C；8、D；9、C；10、B；11、C；12、B三、作图题（每小题6分，共12分）13、14、四、计算题（每小题10分，共40分）15、解：由高斯公式111SSf得，160394.1Smmmm（4分）由放大本领公式120.25UUSMMUUff目物得，（2分）4242080SMMS目（4分）16、解：未加玻璃片时，S1,S2到P点的光程差，（2分）现在S1发出的光束途中插入玻璃片时，P点的光程差为（3分）所以玻璃片的厚度为（5分）17、解：（1）单缝衍射图样的中央角宽度（3分）(2)单缝衍射图样包络下的范围内共有光谱级数由下列式子确定式中d为光栅的光栅常数.所以看到的级数为3.（3分）(3)谱线的半角宽度的公式为：（2分）（2分）18、解：如右图1102II（2分）2213102coscosIII（2分）22212302cos(60)coscos(60)ooIII（2分）当30o时2I取得最大值：（2分）22912max00232cos30cos(6030)oooIII（2分）5红河学院2008-2009学年春季学期《光学》课程期末考试试卷卷别：B卷一、填空题(每小题2分，共24分)1．一薄透镜由折射率为1.5的玻璃制成，将此薄透镜放在折射率为4/3的水中，则此透镜的焦距数值就变成原来在空气中焦距数值的倍。2．光学仪器所成的象对人眼的张角U'与_________________对人眼的张角U之比M＝U'/U称为光学仪器的_____________。显微镜的M＝______________。望远镜的M＝______________。3．光在________媒质中传播,遇到________媒质发生反射时，在_______或_______两种情况下，入射光与反射光的振动方向相反的现象称为____________。4.今有三缝、五缝衍射屏各一个，它们有相同的缝宽b和不透光部分宽度a，各自进行夫琅和费衍射，它们的零级衍射主极大（光强）之比为_________；若已知(a+b)=3b，则它们有“缺级”的级次分别为三缝___________；五缝___________。5．自然光通过偏振片后光强为____________；线偏振光照射到偏振片上时，若线偏振光的振动面与偏振片的偏振化方向的夹角为θ，则透过偏振片的光为___________________，其光强为_______________。（式中Io为入射光的强度)6．光照射到金属表面上,电子从金属中逸出的现象称为_______________，它遵守爱因斯坦方程，即______________________。二、单项选择题(每小题4分，共24分)7、若平行光经玻璃球后会聚于后表面，则玻璃球的折射率为（）A、1.0,B、1.5C、1.7D、2.08、一人的远点是1m,需配眼镜才能看清远处；另一人的近点是1m,看书时也需戴眼镜,他们需配戴眼镜的度数分别为：（）A、-100,+100；B、-100，+300；C、+100，-300；D、+100，-100.9、用劈尖干涉检测工件的表面，当波长为λ的单色光垂直入射时，观察到干涉条纹如图，图中每一条纹弯曲部分的顶点恰与右边相邻的直线部分的连续相切，由图可见工件表面：（）A、有一凹陷的槽，深为λ/4B、有一凹陷的槽，深为λ/2C、有一凸起的埂，高为λ/4D、有一凸起的埂，高为λ/210、杨式双缝实验装置中，光源的波长为6000Ǻ。两狭缝的间距为2mm。在离缝300cm的一光屏上,观察到干涉图样的明条纹的间距为：（）A、4.5mmB、4.1mmC、3.1mmD、0.9mm611、以波长4000-8000Å的光垂直照射在光栅上,在它的衍射光谱中,第二级和第三级发生重迭.第三级光谱被重迭部分的光谱范围为多少Å?（）A、5333-8000,B、4000-5333,C、6000-8000,D、4000-6000.12、仅用检偏器观察一束光时，强度没有变化，在检偏器前置四分之一波片，通过检偏器观察时有一消光位置，这束光是：（）A、自然光B、椭圆偏振光C、线偏振光D、圆偏振光三、作图题（每小题6分，共12分）13、求作下图给定物体P的像P’。14、求作下图的双折射光路。四、计算题（每小题10分，共40分）（以下各题要求写出分析过程和计算步骤）15、如图2所示，L1、L2分别为凸透镜和凹透镜，前放一小物，移动屏幕到L2后20cm的S1处接到像。现将凹透镜L2撤去，将屏幕移前5cm至S2处，重新接到像，求凹透镜L2的焦距。16、在两块玻璃片之间一边放一条厚纸，另一边相互压紧。玻璃片长10cm，纸厚为0.05mm,从60°的反射角进行观察，问在玻璃片单位长度内看到的干涉条纹数目是多少?设单色光源波长为500nm。17、用每毫米内有400条刻痕的平面透射光栅，观察波长为589nm的钠光谱。试问：(1)光垂直入射射时，最多能观察到几级光谱？(2)光以30角入射时,最多能观察到几级光谱?718、(1)线偏振光垂直入射到一个表面和光轴平行的波片，透射出来后，原来在波片中的寻常光及非常光产生了大小为π的相位差，问波片的厚度为多少？已知ne=1.5533,no=1.5442,λ=500nm；（2）问这块波片应怎样放置才能使透射出来的光是线偏振光，而且它的振动面和入射线偏振光的振动面成90°。红河学院2009—2010学年秋季学期《光学》课程期末考试试卷一、填空题1．一薄透镜由折射率为1.5的玻璃制成，将此薄透镜放在折射率为4/3的水中，则此透镜的焦距数值就变成原来在空气中焦距数值的_________倍。2．物镜____________的能力称为物镜的聚光本领,它可用______________来度量.显微镜的聚光本领决定于物镜的____________;望远镜的聚光本领决定于物镜的____________。3．两列光波相干叠加的条件是_______________、_______________、___________;能观察到干涉条纹的补充条件是_______________、_______________、___________。4.单色光照射光栅时,谱线的半角宽度为Δθ＝_____________;而复色光照射时波长不同的同级谱线的集合称为_______________。5．光照射到两种介质的分界面上,若__________与___________垂直,则反射光是线偏振光,此时的入射角叫__________,它满足关系式___________，这一规律称为__________。6．光照射到金属表面上,电子从金属中逸出的现象称为_____________.它遵守爱因斯坦方程,即______________。二、单项选择题7、要成放大二倍的虚像，物体应放在会聚透镜前（）A、0.5倍焦距处B、1.0倍焦距处C、1.5倍焦距处D、2.0倍焦距处8、一人的远点是1m,需配眼镜才能看清远处；另一人的近点是1m,看书时也需戴眼镜，他们需配眼镜的度数分别为：（）A、-100,+100；B、-100，+300；C、+100，-300；D、+1