发布时间 : 星期五 文章《光学教程》考试练习题及答案更新完毕开始阅读7c9fb327b4daa58da0114ac0
51. 石英晶体对波长为5829.90A的光的折射率为ne=1.55379，n0=1.54225，为了制成1/2波片，一块光轴平行于表面的石英晶片至少须切成的厚度为 。
52. 随着绝对温度的升高，黑体的最大辐射能量将向 方向移动
53. 在光电效应中，当频率为3×1015Hz的单色光照射在脱出功?为4.0eV的金属表面时，金属中逸出的光电子的最大速度为 m/s.
54. 某种介质的吸收系数α=0.32cm-1，透射光强为入射光强的20%时，介质的厚度为 。
55．波长λ=5000?的单色光垂直照射一缝宽a=0.25mm的单缝, 在衍射图样中，中央亮纹两旁第三暗条纹间距离为1.5mm，则焦距f为 。
56．在迈克尔逊的干涉仪中，如果当一块平面镜移动的距离为0.080mm时，有250条的干涉条纹通过现场。
则光源的波长为 。
57．在菲涅耳圆孔衍射实验装置中，R = 5m，r0 =10m，ρ=0.5cm，点光源发光波长λ=500nm。圆孔所含的半
波带数为 。
58. 某种介质的吸收系数α=0.32cm-1
，透射光强为入射光强的20%时，介质的厚度为
59. 汽车的两前灯相距1.5m，眼睛瞳孔产生的圆孔衍射，正常视力的人在 米距离处才能分辨出光源是两个灯。设眼睛瞳孔的直径为3mm，光源发出的光的波长λ为550nm。
60．在迈克尔逊的干涉仪中，如果当一块平面镜移动的距离为0.060mm时，有250条的干涉条纹通过现场。
则光源的波长为 。
61. 吸收系数α=0.32cm-1
，透射光强分别为入射光强的25%时，介质的厚度为
12．波长为180nm的光照到铝表面，已知铝的脱出功为4.2eV，出射的光电子的能量是。(h =6.626×10-34j.s, e =1.602×10-19C)
62．全息图记录了物光波的 和 全部信息。
63.要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90°，至少需要让这束光通过________块理想偏振片．在此情况下，透射光强最大是原来光强的_____ 倍
64．在理想光学系统中，垂轴放大率?，轴向放大率?，角放大率?，三者的关系是________ 65．产生激光的必要条件 。
二、 简答题
1. 对于指定的轴上参考点P，说明确定光学系统有效光阑、入瞳和出瞳的方法。 2. 尼科耳棱镜能够从自然光中获得线偏振光。其主要光学原理是什么？ 3.如何区分圆偏振光和自然？
4.什么是“全息照相”？其主要特点有哪些
5.光的吸收、散射和色散三种现象都是由啥引起的？实质上是由啥引起的？ 6.什么是瑞利散射？瑞利定律如何表述？ 7.开普勒望远镜与伽利略望远镜有哪些异同？ 8．试分析白云和蓝天的光学现象。 9.简述激光器中谐振腔的作用。 10.如何检验线偏振光？
11.“激光”的基本原理是什么？它有哪些主要特点？
12．分析迈克尔逊干涉仪两个反射镜相对运动时，在观察场中的环形条纹如何变化。 13．光栅的光谱线在什么情况下缺级？在什么情况下重叠？ 14.1905年，爱因斯坦在对光电效应的研究中做了什么假设？
15．实现偏振光的干涉至少需要哪几个元件？它们分别起什么作用？ 16.你能说出几种获得线偏振光的方法？
17.两个像点刚好能分辨开的瑞利判据是如何表述的？ 18.常用的波片有哪几种？各有哪些主要应用？ 19．惠更斯-菲涅耳原理是怎样表述的？ 20．照相机镜头表面为何呈现蓝紫色？
21．试用杨氏双缝实验说明干涉与衍射区别与联系．
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三、 作图题
1．画出伽利略望远镜的光路图。
2．画出开普勒望远镜的光路图
3．画出显微镜的光路图
4．用理想光具组的几何做图法画出轴上P点的像
5． 4 3? １ 1? Ｎ Ｎ? 2 Ｈ? Ｈ F? Ｆ?
3 2?
4?
6．试用作图法求惠更斯目镜的焦距和焦点、主点的位置．
7. 自然光入射方解石晶体表面，光轴在图面内，如图中斜线所示。作出晶体中o光、e光的传播方向及偏振。
四、计算题
1．凸透镜L1和凹透镜L2的焦距分别为20.0cm和40.0cm，L2在L1之右40.0cm， 小物放在L1之左30.0cm ，求它的像及像的性质。
2．如图所示，厚透镜前后表面的曲率半径分别为25厘米和40厘米，中心厚度是10厘米，折射率为1.5，
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后表面镀铝膜，一个高度为5毫米的虚物置于距透镜左表面右侧100厘米处，求最后成像的位置、高度及像的倒正、虚实和缩放？
3．一个双凸透镜（f = 6.0cm）；一个凹面反射镜（R =20cm）；一物体高4cm，在透镜前12cm，透镜在凹反射镜前2cm，如图所示①计算其像的位置。②其像是实像还是虚像，正立还是倒立。
4．在单缝衍射实验中，波长为λ的单色光的第三级亮纹与λ=6300?的单色光的第二级亮度恰好相合，试计算λ的数值。
5．已知，r2??20mm的双凸透镜，置于空气中。物A位于第一球面前50mm处，第二面镀反射膜。该物镜所成实像B位于第一球面前5mm，如图所示。若按薄透镜处理，求该透镜的折射率n。 解：
B' B A A' d l2 -l=50 l1' -l2'=-l3' -l3
6．一个半径为的R薄壁玻璃球盛满水，若把一物体放置于离其表面3R处，求最后的像的位置。玻璃壁的影响可忽略不计，水的折射率n=1.33。
x7．一透镜焦距f'?30mm，如在其前边放置一个???6的开普勒望远镜，求组合后系统的像方基点位置和
焦距，并画出光路图。
8.双缝实验中，采用波长为λ的单色光为光源，今将一厚度为b，折射率为n的薄玻璃片放在狭缝S2和观察屏P之间一条光路上，显然这时在屏幕上与狭缝S1、S2对称的中心c处，观察到的干涉条纹强度将为玻璃片厚度b的函数。如果I0表示b=0时c处的光强度，求：①c处光强度与玻璃片厚度b之间的函数关系。②b满足什么的条件时c处的光强最小。
9．在杨氏双缝干涉装置中，双缝前有两个线光源S和S?，两光源相距a。若S?在屏上的一级暗条纹和S的零级明条纹重合，求a所满足的条件。图中r0和d给定且a??r0,d。两光源的波长均为?。
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10．双缝实验中，采用波长为λ的单色光为光源，今将一厚度为b，折射率为n的薄玻璃片放在狭缝S2和观察屏P之间一条光路上，显然这时在屏幕上与狭缝S1、S2对称的中心c处，观察到的干涉条纹强度将为玻璃片厚度b的函数。如果I0表示b=0时c处的光强度，求：①c处光强度与玻璃片厚度b之间的函数关系。②b满足什么的条件时c处的光强最小。
11．用波长为500nm的单色光垂直照射在有两块光学玻璃构成的空气劈尖上，在观察反射光的干涉现象中，距劈尖棱边1.56cm的A处是从棱边算起的第四条暗条纹中心。（1）求空气劈尖的劈尖角，（2）改用600nm的单色光，问A处是明条纹还是暗条纹，（3）在（2）中从棱边算起到A处的范围内共有几条明纹？几条暗纹？
12．用迈克耳孙干涉仪观察等倾干涉圆条纹，原来视场中有12个亮环，移动可动镜Ｍ１的过程中，视场中心陷入10个亮斑，最后在视场中只剩下5个亮环，求原来视场中心亮斑的级次？
13. 用水银蓝光(? =435.8纳米)扩展光源照明迈克耳孙干涉仪，在视场中获得整20个干涉圆条纹．现在使Ｍ１远离Ｍ?２，使d逐渐加大，由视场中心冒出500个条 纹后，视场内等倾圆条纹变为40个．试求此干涉装置的视场角、开始时的间距d1和最后的间距d2．
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14．薄钢片上有两条紧靠的平行细缝，用波长λ=5416?的平面光波正入射到薄钢片上。屏幕距双缝的距离为2.00m，测的中央明条纹两侧的第五级明条纹间的距离为L=12.0mm。 （1） 求两缝间的距离。
（2） 从任一明条纹（记作0）向一边数到第20条明条纹，共经过多大距离？ （3） 如果使光斜入射到钢片上，条纹间距将如何变化？
15．已知平面透射光栅狭缝的宽度b?1.582?10mm，若以波长的He-Ne激光??632.8nm垂直入射在此光栅上，发现第四级缺级，会聚透镜的焦距为1.5m，试求： (1)屏幕上第一级亮条纹与第二级亮条纹的距离； (2)屏幕上所呈现的全部亮条纹数。
16．宽度为10cm，每毫米具有100条均匀刻线的光栅，当波长为500nm的准直光垂直入射时，第四级衍射光刚好消失，求：①每缝宽度；②第二级衍射光亮度的角宽度；③二级衍射光可分辨的谱线的最小差异??。
17．请按以下要求设计一块光栅：① 使波长600 nm 的第二级谱线的衍射角小于30°，并能分辨其0.02 nm 的波长差；② 色散尽可能大；③ 第三级谱线缺级。则该光栅的缝数、光栅常量、缝宽和总宽度分别是多少？用这块光栅总共能看到600 nm 的几条谱线？
18．试设计一块光栅，当用白光垂直照射时，可以在衍射角300方向上观察到600纳米的第二级主极大，却观察不到400纳米的第三级主极大，并且该方向可以分辨波长为600纳米和600.01纳米的两条谱线。试求光
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