1、青海師范大學(xué)物理系 學(xué)年度第 學(xué)期 物理教育 專業(yè) 年級(jí) 班 光 學(xué) 考試試卷A姓名：_ 學(xué)號(hào)：_ 啟用時(shí)間：200 年 月 日題 號(hào)一二三四五六總 分分 數(shù)得分評(píng)卷人一、填空（每空2分，共計(jì)40分）1 一介質(zhì)的折射率為，一束單色光在該介質(zhì)中傳播的距離為，則其光程為 。2 波長(zhǎng)為的綠光投射到間距的雙縫上，則在距雙縫處的光屏上，兩亮條紋頂點(diǎn)間的距離為 。3 在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用一塊折射率為15的玻璃片蓋住其中的一條縫，發(fā)現(xiàn)第五級(jí)明紋恰好位于中央零級(jí)明紋處，若入射波的波長(zhǎng)為，則玻璃片的厚度為 。4 邁克耳遜干涉儀的反射鏡M2移動(dòng)時(shí)，看到條紋移過(guò)的數(shù)目為個(gè)，設(shè)光是垂直入射的，則所用光源的波長(zhǎng)為

2、。5 波長(zhǎng)為的紅光以入射角入射到厚度為的肥皂膜上，反射干涉條紋為二級(jí)明紋，則肥皂的折射率為 。6 用單色光觀察牛頓環(huán)，測(cè)得某一亮環(huán)的直徑為，在其外邊第五個(gè)亮環(huán)的直徑為，如果所用平凸透鏡的曲率半徑為，則此單色光的波長(zhǎng)為 。7 波長(zhǎng)為的平面單色光照射到一個(gè)小圓孔上，若極點(diǎn)到觀察點(diǎn)的距離為，則第一半波帶的半徑為 。8 用每毫米內(nèi)有刻痕的平面投射光柵觀察波長(zhǎng)為的鈉光譜，當(dāng)光垂直入射時(shí)，最多能觀察到 級(jí)光譜。9 水面下深處有一點(diǎn)光源，如果水的折射率為，則水面光斑的半徑為 。10 一個(gè)高的物體放在球面鏡前處，所成的像為高的虛像，則該球面鏡曲率半徑為 。11平行放置的兩個(gè)偏振片，偏振化方向的夾角為，如果偏振

3、片都相對(duì)于平行于偏振化方向的振動(dòng)吸收為，則透射光與入射光（自然光）的強(qiáng)度之比為 。12自然光由空氣射向水面，當(dāng)入射角= 時(shí)，反射光為完全線偏振光。（水的折射率為）13 對(duì)于的黃光，方解石的光、光的主折射率之差為，則四分之一波片的厚度為 。14 一束圓偏振光，垂直入射到一1/8波片上，則透射光的偏振態(tài)為 。15 如果兩種顏色混合起來(lái)能夠成為白光的話，則一種顏色稱為另一種顏色的 。16 已知銫的逸出功為，現(xiàn)用波長(zhǎng)為的紫外光照射，則光電子的初速度為 。17 一只燈泡，的輻射功率是可見(jiàn)光，假定可見(jiàn)光的平均波長(zhǎng)為，則每秒輻射的可見(jiàn)光光子的數(shù)目為 。18 如果一光子的能量等于一個(gè)電子的靜能量的話，則該光子

4、的動(dòng)量為 19 一小球的質(zhì)量為，速度為，則其德布羅意波長(zhǎng)為 。20 在康普頓效應(yīng)中，波長(zhǎng)的偏移與散射物質(zhì)以及入射光的波長(zhǎng)無(wú)關(guān)，僅決定于 得分評(píng)卷人二、計(jì)算題（60分）1 白光形成的單縫衍射圖樣中，其中某一波長(zhǎng)的第三個(gè)次最大與波長(zhǎng)為的光波的第二個(gè)次最大重合，求該光波的波長(zhǎng)。 （3分）2 波長(zhǎng)為的單色點(diǎn)光源離光闌，光闌上有一個(gè)內(nèi)、外半徑分別為、的透光圓環(huán)，接收點(diǎn)P離光闌，求P點(diǎn)的光強(qiáng)I與沒(méi)有光闌時(shí)的光強(qiáng)I0之比。 （7分）3 欲使由無(wú)限遠(yuǎn)發(fā)出的近軸光線通過(guò)透明球體并成像在右半球面的頂點(diǎn)處，該透明球體的折射率應(yīng)為多少？ （8分）4 兩片極薄的表玻璃，曲率半徑分別為和，將兩片表玻璃的邊緣粘起來(lái)，形成內(nèi)

5、含空氣的雙凸透鏡，把它置于水中，求其焦距為多少？ （11分）5 孔徑都等于的兩個(gè)薄透鏡組成同軸光具組，一個(gè)透鏡是會(huì)聚的，其焦距為，另一個(gè)是發(fā)散的，其焦距為，兩個(gè)透鏡中心間的距離為，對(duì)于會(huì)聚薄透前面處的一個(gè)物點(diǎn)，試問(wèn)：（1）哪一個(gè)透鏡是有效光闌？（5分）（2）入射光瞳和出射光瞳的位置在哪里？入射光瞳和出射光瞳的大小各等于多少？（7分）6 通過(guò)偏振片觀察一束部分偏振光， 當(dāng)偏振片由對(duì)應(yīng)透射光強(qiáng)度最大的位置轉(zhuǎn)過(guò)，其光強(qiáng)減為一半，試求這束部分偏振光中的自然光和線偏振光的強(qiáng)度之比以及光束的偏振度（7分）。7波長(zhǎng)為的X射線被碳?jí)K散射，如從和入射角成的方向去觀察散射輻射，試求（1）散射后X射線的波長(zhǎng)；（2）

6、反沖電子獲得的能量；（3）反沖電子的動(dòng)量與X射線的入射方向間的夾角。 （12分）、 光 學(xué) 考試試卷A答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、 填空（每空2分，共計(jì)40分）1、。 2 。 3、。 4、。 5、。6、。7、8、4。 9、。 10、。11、。12、。 13、14、橢圓偏振光。 15、互補(bǔ)色。16、。17、個(gè)。18、19、。20、散射角二、 計(jì)算題（60分）1 解： 單縫衍射的次最大滿足： 設(shè)所求波長(zhǎng)為，依題意得： 則：2 解： 波帶數(shù)目，透光圓環(huán)間露出的波帶數(shù)目為： 則點(diǎn)的振幅為： 當(dāng)光闌不存在時(shí)點(diǎn)的振幅為： 故光強(qiáng)之比為 3 解：依題意知：，由球面折射成像公式可得：故：4 解：依題意知：； 由薄透鏡的

7、物象公式： 可求得物方焦距及像方焦距分別為：/（）=/（）=5 解：（1）將凹透鏡對(duì)凸透鏡成像，由于物在右方，故：，。代入高斯公式得：，成像的高度為： 則凹透鏡經(jīng)凸透鏡所成的像對(duì)物點(diǎn)所張的孔徑角為： 凸透鏡對(duì)物點(diǎn)所張的孔徑角為： 由于，所以凸透鏡為同軸光具組的的有效光闌。 （2）凸透鏡為入射光瞳，其直徑為。凸透鏡經(jīng)凹透鏡成的像為出射光瞳，其位置及大小可分別計(jì)算如下： 把、代入高斯公式得： 由橫向放大率公式可得出出射光瞳的直徑為： 6 解：部分偏振光相當(dāng)于自然光和線偏振光的疊加。設(shè)自然光的強(qiáng)度為，線偏振光的強(qiáng)度為。當(dāng)偏振片處于使透射光的強(qiáng)度為最大位置時(shí)，透過(guò)偏振片的線偏振光的強(qiáng)度仍然為，而透過(guò)偏振片的自然光的強(qiáng)度為，即透射光的強(qiáng)度為。偏振片轉(zhuǎn)過(guò)后，透射光的強(qiáng)度變?yōu)?。 依題意：，即 。從而得： 該部分偏振光的最大光強(qiáng)為，該