《光学》期末考试试卷
景德镇二中-领导讲话心得体会
《光学》期末考试试卷
一、（23分）填空和判断（在括号内，对的打√，错的打³）。
1．（5分）偏振光可以具
有不同的偏振太，这些偏振态包括_____、______、_______、______、
___
___、______。
2．（4分）波长为１Å的伦琴射线被碳散射，在散射角为90°方向上进行
观察，则康普顿位
移△λ=_________。
3．费马原理是指
。
4．光在真空中传播速度只有一个，即光速C，而电子可以有ｖ
C的任何速度；电子
有静止质量，而光子的静止质量为 。
5．对光具组来说，物方焦点和象方焦点是一对共轭点。（ ）
6．棱镜光谱仪的色分辨本
领与棱镜底面的宽度成正比；光栅光谱仪的色分辨本领与光栅的
狭缝总数成正比。（ ）
7．平板厚度增加时，等倾干涉条纹变疏，且往里移动。（）
8．在夫琅和费圆孔衍射中，当
圆孔变小时，中央亮斑的直径增大；当光源的波长减小时，
中央亮斑的直径减小。（ ）
9．同一种光在不同介质中有不同的波长，因而同一种光在不同介质中观察有不同的颜色。
（
）
二、（27分）选择题（将对的答案编号写在括号内）
1．将扬氏双缝干涉实验装置放入折射率为Ｎ的介质中，其条纹间隔是空气中的（ ）
A．倍 B．倍 C．倍 D．n倍
2．在菲湟耳圆屏衍射的几何阴影中心处（ ）
A．永远是个亮点，其强度只与入射光强有关
B．永远是个亮点，其强度随着圆屏的大小而变
C．有时是亮点，有时是暗点
3．光具组的入射光瞳、有效光阑，出射光瞳之间的关系一般为（ ）
A．入射光瞳和有效光阑对整个光具组共轭
B．出射光瞳和有效光阑对整个光具组共轭
C．入射光瞳和出射光瞳对整个光具组共轭
4．一束平面偏振光以布儒斯特角入射到两个介质
的界面，其振动面与入射面平行，此时反
射光为（）
A．振动方向垂直于入射面的平面偏振光
B．振动方向平行于入射面的平面偏振光
C．无反射光
5．通过一块二表面平行的玻璃板去看一个点光源，则这个点光源显得离观察者（）
A．远了
B．近了 C．原来位置
6．使一条不平行主轴的光线，无偏折（即传播方向不变）的通过厚透镜，
满足的条件是入
射光线必须通过（）
A．光心 B．物方焦点 C．物方节点
D．象方焦点
7．（5分）用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉，当反射镜M1移动0.1mm时，瞄
准点的干
涉条纹移过了400条，那么所用波长为（）
A．5000Å
B．4987Å C．2500Å D．三个数据都不对
8．（5分）一波长为50
00Å的单色平行光，垂直射到0.02cm宽的狭缝上，在夫琅禾费衍射
花样中心两旁
第二条暗纹之间的距离为3mm，则所用透镜的焦距为（）
A．60mm B．60cm
C．30mm D．30cm
9．（5分）用单色光观察牛顿环，测得某一亮环直径为3mm
，在它外边第5个亮环直径为
4.6mm，用平凸透镜的凸面曲率半径为1.0m，则此单色光的波长为
（）
A．5903 Å B．6080 Å C．7600 Å
D．三个数据都不对
注：以上不标明分数的题均为2分。
三、（14分）有一理想光具组置
于空气中，如图所示，已知焦距==2cm，物高为1cm，物距
为6cm。分别用作图法和计算法求像
的位置、大小和倒正。
四、（12分）一束光强为I的自然光，连续通过两尼科耳主截面成
60°角的偏振元件，若在
他们中间插入一块水晶的片，其主截面平分上述夹角，试问：
1．通过片光的偏振态？
2．通过第2个尼科尔N2的光强是入射光强的多少倍？
五、（12分）波长为3000
Å的光照射到钾的表面上时，发出光电子的最大动能为2.0eV，试
求：
1．入射光中每个光子的能量。
2．钾的脱出功。
3．若入射光的波长为3950Å，遏止电压是多少？
（普朗克常数h=6.62³10J²
S，电子电荷e=1.61³10C，真空中光速c=3³10ms）
物理学专业光学期末考试试卷答案
一、填空和判断题
自然光，平面偏振光，部分偏振光，圆偏振光，椭圆偏振光；
hm0c
(m0微电子的静质量)
光在两定点之间传播时其光程为极值，即沿光程极大，极小或恒定值传播；
<，零；
³
√
³
√
³
二、选择题
1.C 2.B 3.C 4.C 5.B 6.C 7.A 8.D 9.B
三、解：由已知得 s=-6cm f=-2cm f=2cm
由高斯公式
fs+fs=1 代入数据 2 s+(-2)(-6)=1 得：s=3cm
又由β=yy=ss 代入 s=6cm s=3cm y=1cm
得：
y1=3(-6) 所以 y=-0.5cm
所以像的位置在距像方主点H3cm处，大小为0.5cm，是倒立的
光路图如图所示：
四、解：1.自然光通过一偏振元件后变为平面偏振光，此平面偏振光通过λ4片后变为椭圆
偏振光；
2. 设自然光振幅为A则I=A2 通过一偏振元件后强度变为I2
振幅变为A1=0.707A，此光
通过λ4片后可得d光和e光的振幅分别为A1d=
A1sin30o=0.5 A1=0.3535A，
A1e=
A1cos30o=0.866 A1=
相位差Δφ=π2+π=1.5π其中π2为
λ4片的差，π为P1P2在不同象限的差。
通过第二个尼科尔后有： A2d= A1d
sin30o=0.5 A1d=
A2e=
A1ecos30o =
相位差Δφ，则合成后的光强
I2= A22= A22e+
A22d+2 A22e A22dcosΔφ=2064 A2
N=I2I==2064=0.3125≈0.3
所以通过第二个尼科尔1V2的光强是入射光强的0.3倍
五、解：1.由光栅方程dsinθ=jλ得λ=dsinθj代入数据
得：λ==5³10-7m=500 A0
又d==4³10-6m
在中间宽度内取k=1 i=kdb=1³=5
可知第五级谱线缺级
所以在单缝衍射的中央宽度内能观察到I=0，±1，±2，±3，±4九条谱线。
六、解：1.E=hν=hcλ=6.626³10-34= 6.626³10-19J
4.14125ev=4.14ev 所以入射光中每个光子的能量为4.14ev
2.
由 12mv2=hv-w 得： w=hv-12mv2=4.14ev-2ev=2.14ev
所以钾的逸出功为： 2.14ev
3. λ=3950 Ao 则光子能量
E1=hv=hcλ=6.626×10-34=5.032×10-19=3.15ev
发光电子的最大初动能：
Ek=E1-W=3.15ev-2.14ev=1.01ev
又由Ek=12mv2=evg 得：vg=mv2e=Eke