一、填空题
1．在单缝衍射中，设缝宽为a，光源波长为λ，透镜焦距为f ′，则其衍射暗条纹间距e暗= ___ ，
条纹间距同时可称为 。2．当保持入射光线的方向不变，而使平面镜转15°角，则反射光线将转动 角。3．光线通过平行平板折射后出射光线方向___ ___ ,但会产生轴向位移量，当平面板厚度为d，折射率为n，则在近轴入射时，轴向位移量为_______ 。4．在光的衍射装置中，一般有光源、衍射屏、观察屏，则衍射按照它们距离不同可分为两类，一类为 ____ ，另一类为 _____ 。5．光轴是晶体中存在的特殊方向,当光在晶体中沿此方向传播时不产生________ 。ne 6．1/4波片的附加相位差为 _______ ,线偏振光通过1/4波片后，出射光将变为 __________ 。 7．单个折射球面横向放大率β= ，当-1<β<0时，成像性质 为 。 8．两列波相干的条件 ____ ___________ 、_____________ _ 9.假设光波的偏振度为p，则p=0时表示 ____ ____ ，p=1时表示_____ ___ __ ,0 时表示 _____ _____ 。10.菲涅尔圆孔衍射图样的中心点可能是___ ____的，也可能是_ 的，而夫琅和费衍射图样的中心点是___________ 的。11.光波的振动方向与传播方向互相 ____ __ ,所以光波是 ___ ____ 。12.当自然光以布儒斯特角入射至两各向同性介质界面上，其反射光为_______ _ 偏振光，折射光为____ __ 偏振光。13.光线通过双平面镜后，其入射光线与出射光线的夹角为50°，则双平面镜的夹角为 _______ 。 14.在迈克尔逊干涉仪中，用单色光源直接照明，若反射镜M1、M2严格垂直，则此时发生 （等倾或等厚）干涉，可观察到__________ ___ __（描述条纹特点）,若M1与M2’间的厚度每减少 _______ 的距离,在条纹中心就 一个条纹 15.限制进入光学系统 的成像光束口径的光阑称为 ，限制物体成像范围的光阑称为 ，能够在像平面上获得足够清晰像的空间深度称为 。 16.光的折射定律数学表达式为 ____________________ ，反射定律可看作是折射定律在 - 1 - __________ 时的一种特殊情况。17.一般获得相干光的方法有两类：_______________ 和 _______________ 。 18.牛顿环是一种 ______ _（等倾或等厚）干涉条纹，反射式牛顿环中心总是_______（亮或暗）的。 19.发生全反射的条件为（1） （2） 。 20．迈克耳逊干涉仪的一个反射镜移动0.33mm时，测得条纹变动192次，则 所用光源的波长为 。21．光学系统的物方焦点F的共轭点是 ____ ___ 。 22．从自然光获得线偏振光的方法有三种：（1） （2） （3） 23.检验自然光、线偏振光和部分偏振光时，使被检验的光入射到偏振片上，然后旋转偏振片， 若从偏振片射出的光的强度 ，则入射光为自然光。若射出的光的强度 ，则入射光为部分偏振光。若射出的光的强度 ，则入射光为线偏振光。 24.对于λ=5100埃，圆孔直径为1.22cm，由焦距为5cm的透镜产生的夫琅禾费衍射图样的第一暗环的半径是 。 25.光从光疏介质射向光密介质时，反射光 （会、不会）发生半波损失；光从光密介质射向光疏介质时，发射光反射光 （会、不会）发生半波损失。26.波长为550nm的光射在杨氏双缝上，在距缝1000mm的屏上量得10个条纹间距总长为16mm，则其双缝距离为 。 27.一束自然光由折射率为n=4/3的水中入射到玻璃 50.82°时反射光是线偏振光，则玻璃的折射率为 。 上，当入射光为 28.用劈尖干涉检测工件的表面，当波长为λ的单色 察到干涉条纹如图。由图可见工件表面 。 光垂直入射时，观 29.用波长为λ的单色光垂直照射牛顿环装置，观察从空气膜上下表面反射的光形成的牛顿环。 若使平凸透镜慢慢地垂直向上移动，从透镜顶点与平面玻璃接触到两者距离为d的移动过程中，移过视场中某固定观察点的条纹数目等于 。30.振动方向对于波的传播方向的不对称性叫做 __________ ，它是 ________区别 __________ 的一个最明显标志， - 2 - 只有 才有偏振现象。 二、选择题 1.将波长为λ的平行单色光垂直投射于一宽度为b的狭缝。若对应于夫琅禾费单缝衍射的第一 最小值位置的衍射角θ为π/6。试问缝宽b的大小为多少？（A）λ/2 （B）λ （C）2λ （D）3λ （E）4λ 2.在真空中行进的单色自然光以布儒斯特角i??57o入射到平玻璃板上。下列叙述中，哪一种是 不正确的？ （A）入射角的正切等于玻璃板的折射率 （B）反射线和折射线的夹角为π/2 （C）折射光为部分偏振光 （D）反射光为线偏振光 （E）反射光的电矢量的振动面平行于入射面 3.波长为λ的单色光垂直投射于缝宽为b，总缝数为N，光栅常量为d的光栅上，其光栅方程为 （A）bsinθ=mλ （B）（d-b）sinθ=mλ （C）dsinθ=mλ（D）Ndsinθ=mλ （E）Nbsin θ=mλ 4.杨氏实验装置中，光源的波长为600nm，两狭缝的间距为2mm。试问在离缝300cm的一光屏 上观察到干涉花样的间距为多少毫米？（A）4.5 （B）0.9 (C)3.1 （D）4.1 （E）5.2 5.在迈克尔逊干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n、厚度为d的透明介质片。放入后，两光 束的光程差该变量为（A）2（n-1）d （B）2nd （C）nd （D）（n-1）d （E）nd /2 6.牛顿环的实验装置是以一平凸透镜置于一平板玻璃上。今以平行单色光从上向下投射，并从 上向下观察，观察到有许多明暗相间的同心圆环，这些圆环的特点为： （A）接触点是明的，明暗条纹是等距离的圆环 （B）接触点是明的，明暗条纹不是等距离的圆环 （C）接触点是暗的，明暗条纹是等距离的圆环 （D）接触点是暗的，明暗条纹不是等距离的圆环 （E）以上均不正确 7.如下图，若L=100，U=1°代表图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中的哪种情况。 - 3 - （A）Ⅰ （B）Ⅱ （C）Ⅲ （D）Ⅳ 8.光学仪器的分辨本领将受到波长的限制。根据瑞利判据，考虑由于光波衍射所产生的影响， 试计算人眼能区分两只汽车前灯的最大距离为多少公里？设黄光的波长λ=500nm；人眼夜间的瞳孔直径为D=5mm；两车灯的距离为d=1.22m。 （A）1 （B）3 （C）10 （D）30 （E）100 9.一束白光从空气射入玻璃，当光在玻璃中传播时，下列说法错误的是 （A）紫光的速率比红光小 （B）红光的频率比紫光大 （C）在玻璃中红光的偏向角比紫光小 （D）不同色光在玻璃中的波长与各自在真空中波长的比值也不同 10.在下列几种说法中，正确的说法是 （A）相等光程的几何距离必然相等 （B）几何距离大的其光程必然较大 （C）相同的光程必然有相同的对应的真空距离 （D）上述说法都不正确 11.右旋圆偏振光垂直通过1/2波片后，其出射光的偏振态为 （A）线偏振光 （B）右旋椭圆偏振光 （C）左旋圆偏振光 （D）右旋圆偏振光 （E）左旋椭圆偏振光 12.借助玻璃表面上涂以折射率n=1.38的MgF2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5000?的单色光垂直入射时，为实现最小的反射，此薄膜的厚度至少应为： （A）50? （B）300 ? （C）906 ? （D）2500 ? 13.把两块偏振片一起紧密地放置在一盏灯前，使得后面没有光通过，当一块偏振片旋转180° 时，会发生何种现象？ （A）光强增加然后减小到不为零的极小值 （B）光强增加然后减小到零 （C）光强始终增加 （D）光强增加，尔后减小，然后再增加 （E）光强增加，减小，增加，然后再减小 - 4 - 14.严格地讲，空气折射率大于１，因此在牛顿环实验中，若将玻璃夹层中的空气逐渐抽成真空 时，干涉环将： （A）变大 （B）缩小 （C）不变 （D）消失 15.一束自然光入射到一个由两个偏振片组成的偏振片组上，两个偏振片的光轴方向成30°角， 则透过这组偏振片的光强与入射光强之比为 （A）3：4 （B）3：4 （C）3：8 （D）1：8 四、简答题 1.当一束光从空气进入水中时，光束的截面积发生怎样的变化？2.简述劈尖干涉的条纹特点及其产生明纹和暗纹的条件，若将劈尖的上表面顺时针旋转，条纹如何变化；将劈尖的上表面向下平移，条纹又如何变化。 3.自然光和圆偏振光都可看成是振幅相等、振动方向垂直的两线偏振光的合成，它们之间的主 要区别是什么？4.简述菲涅耳波带片的定义与其作用。5.写出夫琅和费圆孔衍射爱里斑的角半径公式，简要说明瑞利判据的内容。6.理想光阻有哪些基点、基面？说明节点的特性、指明物方焦点F的共轭点。7.简述惠更斯原理和惠更斯－菲涅耳原理的内容。8.一个沿Z方向前进的单色右旋圆偏振光先后经过一个最小厚度的1/4波片和一个最小厚度的1/2波片，两波片的快轴都在Y方向，请分析通过1/4波片后和1/2波片后的光波偏振状态。（需写出具体的分析过程和理由）9.一束在空气中波长为589.3nm的钠黄光，从空气进入水（n水?4/3）中时，它的波长将变为多少？在水中观察这束光时，其颜色会改变吗？10.在杨氏双缝干涉实验装置中，假定光源是单色线光源，当装置作如下几种改变时，试简单描述屏上的干涉条纹将会怎样变化？（1）将光源向上或向下平移；（2）观察屏移离双缝；（3）换用两个独立光源，使其分别照明双缝。11.光由光密介质向光疏介质入射时，其布儒斯特角能否大于全反射的临界角？12.试列举出一种不产生明暗相间条纹的光干涉现象。13.一维简谐平面波函 zz?z?z数E?Acos?(t?)中，表示什么？如果把波函数写为E?Acos(?t?)，又表示什 ????么？14.在光学冷加工车间中，为了检测透镜表面面形偏差是否合格，常将样板（标准球面）紧贴在待测表面上，根据它们之间的空气层生成的光圈来作判断。若在样板周边加压时，发现光圈向中心收缩，问应当进一步研磨透镜的边缘还是中央部分？为什么？ 15.对以下三种系统，入射光和出射光如图，试判断物、像的虚实。 - 5 -
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