《光学》期末考试试卷2.pdf

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1、 光学期末考试试卷一、(23分)填空和判断(在括号内，对的打V,错的打x)。1.(5分)偏振光可以具有不同的偏振太，这 些 偏 振 态 包 括、02.(4分)波长为1 A的伦琴射线被碳散射，在散射角为90。方向上进行观察，则康普顿位移入=。3.xx是指。4.光在真空中传播速度只有一个，即光速C,而电子可以有V C的任何速度；电子有静止质量，而光子的静止质量为。5.对光具组来说，物方焦点和象方焦点是一对共甄点。()6.棱镜光谱仪的色分辨本领与棱镜底面的宽度成正比；光栅光谱仪的色分辨本领与光栅的狭缝总数成正比。()7.平板厚度增加时，等倾干涉条纹变疏，且往里移动。()8.在夫琅和费圆孔衍射中，当圆

2、孔变小时，中央亮斑的直径增大；当光源的波长减小时，中央亮斑的直径减小。()9.同一种光在不同介质中有不同的波长，因而同一种光在不同介质中观察有不同的颜色。()二、(2 7分)选择题(将对的答案编号写在括号内)1.将扬氏双缝干涉实验装置放入折射率为N的介质中，其条纹间隔是空气中 的()A.倍B.倍C.倍D.n倍2.在菲涅耳圆屏衍射的几何阴影中心处()A.永远是个亮点，其强度只与入射光强有关B.永远是个亮点，其强度随着圆屏的大小而变C.有时是亮点，有时是暗点3.光具组的入射光瞳、有效光阑，出射光瞳之间的关系一般为（）A.入射光瞳和有效光阑对整个光具组共规B.出射光瞳和有效光阑对整个光具组共辄C.入

3、射光瞳和出射光瞳对整个光具组共轨4.一束平面偏振光以布儒斯特角入射到两个介质的界面，其振动面与入射面平行，此时反射光为（）A.振动方向垂直于入射面的平面偏振光B.振动方向平行于入射面的平面偏振光C.无反射光5.通过一块二表面平行的玻璃板去看一个点光源，则这个点光源显得离观察 者（）A.远了 B.近了 C.原来位置6.使一条不平行主轴的光线，无偏折（即传播方向不变）的通过厚透镜，满足的条件是入射光线必须通过（）A.光心B.物方焦点C.物方节点D.象方焦点7.（5 分）用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉，当反射镜M l移动0.1mm时，瞄准点的干涉条纹移过了 400条，那么所用波长为（）A.5000

4、AB.4987AC.2500AD.三个数据都不对8.（5 分）一波长为5000A的单色平行光，垂直射到0.02cm宽的狭缝上，在夫琅禾费衍射花样中心两旁第二条暗纹之间的距离为3m m,则所用透镜的焦距为（）A.60mmB.60cmC.30mmD.30cm9.（5分）用单色光观察牛顿环，测得某一亮环直径为3 m m,在它外边第5个亮环直径为4.6 m m,用平凸透镜的凸面曲率半径为1.0 m,则此单色光的波长 为（）A.5903 AB.6080 AC.7600 A D.三个数据都不对注：以上不标明分数的题均为2分。三、（14分）有一理想光具组置于空气中，如图所示，已知焦距=2cm,物高为1 c

5、m,物距为6cm。分别用作图法和计算法求像的位置、大小和倒正。四、（12分）一束光强为I的自然光，连续通过两尼科耳主截面成60。角的偏振元件，若在他们中间插入一块水晶的片，其主截面平分上述夹角，试问：1.通过片光的偏振态？2.通过第2个尼科尔N 2的光强是入射光强的多少倍？五、（12分）波长为3000 A的光照射到钾的表面上时，发出光电子的最大动能为2.0eV,试求：L入射光中每个光子的能量。2.钾的脱出功。3.若入射光的波长为3950A,遏止电压是多少？（普朗克常数h=6.62xlOJS,电子电荷e=1.61xlOC,真空中光速c=3xl0m/s）物理学专业光学期末考试试卷答案一、填空和判断

6、题自然光，平面偏振光，部分偏振光，圆偏振光，椭圆偏振光；h/mOc（m 0微电子的静质量）光在两定点之间传播时其光程为极值，即沿光程极大，极小或恒定值传播;,零；XVXVX二、选择题1.C2.B3.C4.C5.B6.C7.A8.D9.B三、解：由已知得 s/=-6cm f=-2cm f/=2cm由高斯公式 fs/+f/s=l 代入数据 2/s/+(-2)/(-6)=l 得：s/=3cm又由 P=y/y=s/s 代入 s=6cm s/=3cm y=lcm得：yl=3/(-6)所以 y/=-0.5cm所以像的位置在距像方主点H/3cm处，大小为0.5cm,是倒立的光路图如图所示：四、解：1.自然光

7、通过一偏振元件后变为平面偏振光，此平面偏振光通过X/4片后变为椭圆偏振光；2.设自然光振幅为A 则 l=A2通过一偏振元件后强度变为1/2振幅变为Al=0.707A,此光通过X/4片后可得d 光和e 光的振幅分别为Ald=Alsin30o=0.5Al=0.3535A,Ale=Alcos30o=0.866 Al=相位差Agn/2+n=1.5n其中n/2为X/4片的差，n 为 P1P2在不同象限的差。通过第二个尼科尔后有：A2d=Aid sin30o=0.5 Ald=A2e=Alecos30o=相位差A4),则合成后的光强=0.3所以通过第二个尼科尔1V2的光强是入射光强的0.3倍五、解：1.由光

8、栅方程dsir)e=j入得入=dsir)e/j代入数据得：入=5xl0-7m=500 A0又 d=4xl0-6m在中间宽度内取k=li=kd/b=lx=5可知第五级谱线缺级所以在单缝衍射的中央宽度内能观察到1=0,1,2,3,六、解：l.E=hv=hc/入=6.626x10-34=6.626X10-19J4.14：L25ev=4.：L4ev所以入射光中每个光子的能量为4.14ev2.由得：所以钾的逸出功为：2.14ev3.入=3950 Ao则光子能量El=hv=hc/X=6.626xl0-34=5.032xl0-19=3.15ev发光电子的最大初动能：Ek=El-W=3.15ev-2.14ev=1.01ev又由得：vg=mv/2e=Ek/e 4 九条谱线。