2025年大學(xué)物理光學(xué)核心知識(shí)點(diǎn)模擬試卷考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題3分，共30分。請將正確選項(xiàng)的字母填在括號(hào)內(nèi)）1.在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用白光光源照射，下列說法正確的是（）。A.干涉條紋是彩色的，中央明紋是白色的B.干涉條紋是彩色的，中央明紋是黑色的C.干涉條紋全部是黑色的D.只有當(dāng)縫距很小時(shí)才能觀察到彩色條紋2.一束光波從空氣入射到介質(zhì)表面，發(fā)生全反射的條件是（）。A.光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)B.入射角等于布儒斯特角C.入射角大于等于臨界角D.入射角小于等于布儒斯特角3.在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，下列哪個(gè)量增大時(shí)，中央明紋的寬度會(huì)變窄？（）A.縫寬B.入射光波長C.觀察屏到透鏡焦距D.入射光強(qiáng)度4.下列哪種現(xiàn)象是光的衍射現(xiàn)象？（）A.光的直線傳播B.光的反射C.光的折射D.光通過狹縫后出現(xiàn)明暗相間的條紋5.自然光通過偏振片P1后，再通過偏振片P2，若P1和P2的偏振化方向垂直，則透射光是（）。A.自然光B.部分偏振光C.線偏振光D.沒有光透射6.一束光通過偏振片P1后，透射光強(qiáng)為I0，再通過偏振片P2，P1和P2的偏振化方向夾角為θ，則透射光強(qiáng)為（）。A.I0B.I0cosθC.I0sinθD.I0cos2θ7.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若將雙縫間距變小，則屏上干涉條紋的變化是（）。A.條紋變疏，間距變大B.條紋變密，間距變小C.條紋間距不變D.條紋中心位置不變8.在邁克爾遜干涉儀實(shí)驗(yàn)中，若其中一個(gè)反射鏡M移動(dòng)了λ/4的距離，則干涉條紋將（）。A.向移動(dòng)方向移動(dòng)λ/4的距離B.向移動(dòng)方向移動(dòng)λ/2的距離C.不發(fā)生移動(dòng)D.數(shù)目增加λ/49.一束光通過一塊理想偏振片，其透射光的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度之比為1/2，則入射光是（）。A.自然光B.線偏振光C.部分偏振光D.圓偏振光10.下列哪個(gè)現(xiàn)象說明光具有波動(dòng)性？（）A.光的反射B.光的折射C.光的偏振D.光的衍射二、填空題（每小題4分，共20分。請將答案填在橫線上）1.在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，雙縫間距為d，縫到屏的距離為D（D>>d），入射光波長為λ，第m級(jí)明紋到屏中心距離為__________。2.光從空氣入射到折射率為n的介質(zhì)表面，發(fā)生布儒斯特角入射時(shí)，反射光與折射光之間的夾角為__________。3.單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)單縫寬度a變窄時(shí)，中央明紋的寬度將__________（填“變寬”或“變窄”）。4.光的偏振現(xiàn)象說明光波是__________振動(dòng)。5.一束光通過偏振片P1后，再通過偏振片P2，若透射光強(qiáng)為入射光強(qiáng)的1/4，則兩偏振片的偏振化方向夾角為__________。三、計(jì)算題（共5小題，共50分。請寫出必要的公式、推導(dǎo)過程和計(jì)算結(jié)果）1.（8分）在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用波長為600nm的光照射，測得屏上第10級(jí)明紋與中央明紋之間的距離為2.0cm，雙縫到屏的距離為1.0m。求雙縫間距d。2.（10分）一束單色光垂直入射到折射率為1.5的平行薄膜上，膜的厚度為0.4μm。若要使反射光發(fā)生相長干涉，求該單色光的波長。3.（10分）在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，縫寬a=0.1mm，入射光波長λ=500nm，透鏡焦距f=1m。求中央明紋的寬度。4.（12分）自然光以60°的入射角射到兩種介質(zhì)的分界面，其中一種介質(zhì)是空氣，測得反射光是線偏振光。求（1）另一種介質(zhì)的折射率；（2）折射角。5.（10分）一束線偏振光垂直入射到厚度為0.25μm、折射率為1.6的玻璃片上，光的波長為500nm。求透射光與反射光之間的相位差。---試卷答案一、選擇題1.A2.C3.A4.D5.C6.B7.A8.B9.A10.D二、填空題1.y_m=mλD/d2.90°3.變寬4.橫5.60°三、計(jì)算題1.解：根據(jù)楊氏雙縫干涉明紋公式y(tǒng)_m=mλD/d，第10級(jí)明紋m=10，距離y_10=2.0cm=0.02m，λ=600nm=600×10??m，D=1.0m。代入公式：0.02=10×600×10??×1/d解得：d=(10×600×10??×1)/0.02=3×10??m=0.3mm2.解：薄膜干涉相長條件為2ne+λ/2=kλ(k=0,1,2,...)，考慮最小厚度（k=0）且λ/2為半波損失，則2ne=λ。反射光發(fā)生相長干涉，意味著光程差為半波長的奇數(shù)倍，薄膜厚度為λ/(2n)。薄膜厚度e=0.4μm=0.4×10??m，折射率n=1.5。波長λ=2ne=2×1.5×0.4×10??=1.2×10??m=1200nm3.解：中央明紋寬度Δy=2λf/a。λ=500nm=500×10??m，f=1m，a=0.1mm=0.1×10?3m。Δy=2×500×10??×1/(0.1×10?3)=10?3m=1mm4.解：（1）根據(jù)布儒斯特定律tanθ_B=n?/n?，反射光為線偏振光。θ_i=60°，n?=1（空氣），設(shè)n?為另一種介質(zhì)折射率。tan60°=√3=n?/1n?=√3≈1.732（2）根據(jù)折射定律sinθ_i/sinθ_t=n?/n?，θ_t為折射角。sin60°/sinθ_t=√3/1sinθ_t=sin60°/√3=(√3/2)/√3=1/2θ_t=30°5.解：光在介質(zhì)中傳播的相位差Δφ=2πne/λ