￡ 1 l L.r ------------------------ -J 题w 在Si后面放置长度为I的透明容器，当待测气体注入容器而将空气排出的过程中，接收屏上的干涉条纹就 会移动。由干涉条纹移动的数目可以推知待测气体的折射率。设待测气体的折射率为
nx,且大于空气的折
射率no。如果充入的气体为氯气，l=2.0cm，条纹移动的数目△ m=20,光波波长入=589.3nm ,空气的折射 率n=1.000276，问（1）干涉条纹如何移动？ （
2）待测氯气的折射率是多少？
5.（本题8分）
在两个正交偏振片之间插入第三个偏振片，自然光依次通过三个偏振片。求:
]_
（1）当最后透过的光强为入射光强的 ：时，插入偏振片的方位角；
（2） 为使最后透过的光强为零，插入的偏振片应如何放置？
（3） 能否找到插入偏振片的合适方位，使最后透过的光强为入射自然光强的
得分 6.（本题8分）
一块平面透射光栅，在 1mm内有500条狭缝，现对钠光谱
求：
1
耳？
（Z叫）进行观察。试
当光束垂
1■入射到光栅上时，最多能看到几级光谱？ （ 2）当光束以30° 角入射时，情况如何？
直 得分 7.（本题8分）
光电管的阴极用逸出功为 A = 2.2 eV的金属制成，今用一单色光照射此光电管，阴极发射出 _______ 光电子，测得遏止电势差为 | Ua | = 5.0 V，试求： （1） 光电管阴极金属的光电效应红限波长； （2） 入射光波长.
H
得分
（普朗克常量 h = 6.63 X 10-.（本题8分）
34
j. s,基本电荷 e = 1.6 X 10-19 C）
9
-在通常亮度下，人眼瞳孔直径约为3 mm,若视觉感受最灵敏的光波长为 550 nm （1 nm = 10m）,
丈问：
（1）人眼最小分辨角是多大？
（2）在教室的黑板上，画的等号的两横线相距 2 mm，坐在距黑板10 m处的同学能否看清？（要有计算过程）
四、作图（本题5分）
一束平行的自然光从空气中垂直入射到方解石上，
方解石（负晶体）的光轴在纸面内，方向如图所示,
o光和e光及其光矢量振动方向.
试用惠更斯作图法示意地画出方解石中折射线的方向，并标明
五、简答题（5 分）
实验中常用半波片改变圆偏振光和椭圆偏振光的光矢 量旋转方向。试说明理由，并指岀半波片应如何放置？
大连水产学院2006 — 2007学年第一学期
《光学》试卷标准答案及评分标准
命题教师：杨桂娟 所在院（系）：理学院 考试专业班级：应用物理专业 2005级1~2班
一、单项选择题（每题2分，共10分）
1、B ， 2 、 G 3、 C ， 4、 A ， 5 二填空题（每小题3分，共24分） _
1. 4.SX1014H2
、 B
2.
3. a 4. 0.63mm 5. 向下移动
2A
6.
= l
8. 工作物质、激励能源、光学谐振腔
7.
三、计算题（56分） 1. （6 分）
解设球体的半径为R 据题意球面的焦距f=2R
? n'-n n
? ----- --
由 …
F
3分
有
以门=1代入，得：=1
6分
2. （6 分）
解：激光束入射到单缝上可视为平行光入射， 在缝后5m接收，这是夫琅禾费衍 射。
单缝夫琅禾费衍射，产生极小值的条件为
据题意:
.厂—m=± 1，± 2 …3 分
一乩心I? 血占
5
a = -------------- 弓 -- =5x10 m = O.Dinni
3. （6 分）
5x632.8x10^x5 , in_4 ?
6 分
解窗片法线与激光轴间的夹角应为光从空气入射到窗片上的布儒斯特角。 = tan\生=皿兰竺=5659 萨=光％%Y
他 1 4. （6 分）
解（1）条纹向上移动。2分
*
⑵（见一也仏.MU，
、 2叫—叫=T 4分
nT =Jio _\% + ------------------------- . -------
20X5853K10-1（＞
=1.000276+0.0005893=1.0008653 6 分 5. （8 分）
解据题意：设第三个偏振片与第一和第二个偏振片的透光轴夹角分别为
7
B和
，则透过三个偏振片后的光强为：
1
(1) 若出射光强为入射光强的：，贝U:……-,9 =45° (2) 若 1=0,贝匸, 9 =0 或 90°
7 分
5分
(3) 若 _ ,厨\圧\￡ , '二-一 =_
l=h 这是不可能的，即无论
9为何值，
都不会有 6. (8 分)
解 据题意有：当光垂直入射时
-8分
d = —^― = 2x10- ■ mna
——
1分
d^e d 14
取整数3 4分
当光以30°角入射时
rf(stn30? + stn^)-?n^
A
2X10-3(0.5+1)
上
-< ■ ■- (取整数)6分
答：光线垂直入射时最多能看到第 3级光谱 光线以30°角时最多能看到第5级光谱。 8分 7. (8 分) 解:⑴由，叫f绻
2 he
卞=一二
--5.65 x 10-
k he
n 1/ =——=e
7
m = 565 nm 4 分
—he -
得
江；| +A 1.73 X10-7 m = 173 nm 8 分
8. (8 分)
解：(1) 已知 d = 3 mm, - = 550 nm,人眼的最小分辨角为:
& = 1-22」d = 2.24 x 10-4 rad 4 分
(2) 设等号两横线相距
x = 2 mm时，人距黑板I刚好看清，则
I = x /
所以距黑板10 m处的同学看不清楚. 四. 作图题(5分)
8分
8.9 m 6 分
评分标准：
(1) e光，o光波面： 椭球面包围球面 两波面在通过其中心的光轴上相切 1分 ⑵折射线： o光1分 e光1分
(3) o光e光光矢量的振动方向 五、简答题(5分)
X
1分
答：用-片即可改变光矢量旋转方向。对圆偏振光, 意放置。片光轴方向可任 因为经 < 片后沿光轴方向和垂直光轴方向振动的两分量之间产生了 n的 位相差，使旋转方向发生了改变。
对椭圆偏振光，需将上片的光轴轴与椭圆长轴(或短轴)方向重合，方可使 两互相垂直的振动增加n的位相差，改变光的旋转方向
大连水产学院至学年第一学期期末考试光学测试试题
