光学复习题
光波场的描述
一、基本概念
1、写出各种光波的波函数
2、表述光波的各种偏振状态
3、简谐波的数学描述
4、一维平面简谐波及其相关的参数
5、三维平面简谐波及相关参数
6、球面波
7、波动方程和叠加原理
8、光的偏振态
二、简答题和计算题
1、一维简谐平面波函数E （p ，t ）=x
A cos t-ν（）中，x ν
表示什么？如果把波函数写为()E ,cos wx p t A wt ν??=- ??
?，wx ν表示什么？
2、一单色平面光波在玻璃沿x 轴传播，波函数：()15,exp{[10]}0.66x E p t A i t c π?
?=-?- ???
试求：（1）光波的频率；（2）光波的波长；（3）玻璃的折射率；
3、一单色波，传播速度为8310/m s ?，频率为14510Hz ?，问沿着光波传播方向上相位差为90°的任意两点之间的最短距离是多少？
4、一单色平行光，在真空中波长为600nm ，垂直入射到平行平面玻璃板上，玻璃对此波长的折射率为1.5，玻璃板厚度为4110-?m ，求光在玻璃中传播得速度和波长各是多少？光波透过玻璃刚离开和刚进入时相比，光程差和相位差各是多少？
5、复振幅()ikz p Ae ψ+=中的模和辅角个代表什么物理意义？
6、写出沿x 轴传播的平面简谐波的复振幅表达式。
7、试指出波函数cos()cos()2x y E E t kz i E t kz j π
ωω=-+--表示的偏振态。
8试写出下列频率为ω、沿z 轴以波速c 传播的偏振光函数。（1）振动面与x 轴成45°角，振幅为A 的平面偏振光；（2）振动面与x 轴成120°角，振幅为A 的平面偏振光；
（3）右旋圆偏振光；（4）长轴在x 轴上、长轴为短轴两倍的右旋椭圆偏振光；
9、指出下列各组光波波函数所描述的光波属于哪一种偏振态（即回答该光是线偏振光、圆偏振光、还是椭圆偏振光。若是圆偏振光或是椭圆偏振光要指出是左旋还是右旋的）？设下列各光波沿Z 轴传播。
cos[()](1){sin[()]x y z E A t c z E A t c
ωω=-=-
cos[()](1){cos[()]x y z E A t c z E A t c
ωω=-=--
cos[()](1){cos[()]x y z E A t c z E A t c
ωω=-=-
cos[()](1){cos[()]4
x y z E A t c z E A t c ωπω=-=-+
光的干涉
一、基本概念
1、相干条件和相干叠加
2、杨氏实验的装置及相关原理
3、尖劈的工作原理及实验装置
4、牛顿环的工作原理及实验装置
5、迈克尔逊干涉仪工作原理及实验装置
6、法布里-珀罗干涉仪工作原理及实验装置
7、干涉滤光片的工作原理及实验装置
8、解释上面各种干涉装置产生的干涉图样的特点及计算出各种装置干涉场中的光强分布：杨氏实验：
尖劈：
牛顿环：
迈克尔逊干涉：
法布里-珀罗干涉：
干涉滤光片：
9、了解时空相干性及干涉条纹的可见度：
二、计算题
1、在杨氏实验中，双缝相距为5.0mm ，缝与接收屏相距为5.0m ，入射光中包含波长为500nm 和600nm 两种成分，因而看到屏上有两组干涉图样，试分别求出这两种波长的干涉条纹宽度及第二级亮条纹间的距离。
2、杨氏实验中，若光源是白炽灯光透过一块红色滤波片，滤光片透过的波长范围为600~700nm ，假设单缝无限窄，双缝间距为0.1mm ，观察屏离双缝1m 。求屏上可看到的条纹数目和条纹范围。若用一个λ=650nm 、=10nm λ?的红色干涉滤光片代替前者，情况有如何？
3、在杨氏双缝实验中，双缝相距0.5mm 接收屏距双缝1m ，点光源距双缝30cm ，它发射=600nm λ的单色光。试求：（1）屏上干涉条纹间距；（2）若点光源由轴上向下平移1mm ，屏上干涉条纹向什么方向移动？移动多少距离？（3）若从两缝发出波的振幅比为1:3，则屏上干涉条纹的可见度为多少？（4）若点光源发出的光波为600 3.0nm ±范围内的准单色光，求屏上能看到的干涉极大的最高级次？（5）若光源具有一定的宽度，屏上干涉条纹消失时，它的临界宽度是多少？
λ的蓝光垂直照射时，测得第3个亮环的半径为1.06mm，4、牛顿环装置中，用=450nm
用另一种红光垂直照射时，测得第5个亮环的半径为1.77mm，问此红光的波长为多少？透镜的曲率半径为多少？
λ的光源照明迈克尔逊干涉仪测量长度时，发现一镜移动一端距离5、用波长为=632.8nm
后，干涉条纹移动1000条，求这段距离。
6、设法布里-珀罗干涉仪腔长为3cm，反射率R=0.98，采用扩展光源照明。（1）若采用波长为0.6μm的光源，则中心干涉条纹级次为多少？（2）如果用这个腔对白光选频，透射最强的谱线有几条？λ=0.5μm的谱线宽度为多少？
光的衍射
一、基本概念
1正确理解产生光的衍射现象的机理
2、掌握处理衍射问题的基本原理和基尔霍夫衍射积分公式
3、灵活运用衍射积分法、矢量图解法、半波带法、巴俾涅原理解释几种典型装置的衍射。
4、夫琅禾费单缝衍射现象解释及原理
5、圆孔衍射现象解释及原理
6、夫琅禾费多缝衍射现象及原理
7、夫琅禾费正弦光栅衍射现象及原理
8、非涅耳圆孔衍射现象及原理
9、圆屏衍射现象及原理
10、能够熟练求解类似装置衍射场的光强分布问题：光强分布公式。
11、了解放大镜、显微镜、望远镜工作原理
12、主要掌握光栅和F-P干涉仪的分光性能。
13、角色散、色分辨本领和自由光谱区的含义。
二、思考题及计算题
1、根据菲涅尔的假设，说明惠更新-菲涅尔原理的数学表达式（5.4式）中各项的物理意义。
2、用波长为632.8nm的激光束测量单缝宽度，若测得中心附近两侧第五个极小间的距离为6.3cm，缝与屏的距离为5cm，试求缝宽？
3测得一细丝的夫琅禾费零级衍射斑的宽度为1cm，已知入射光波波长为632.8nm，透镜焦距为50cm，求细丝的直径。
4、折射率分别为n1和n2、厚度都为d、表面平行的两块玻璃片彼此对接，覆盖一定宽度的狭缝，两片各盖住缝宽的一半，单色平行光垂直入射到狭缝上，在什么条件下夫琅禾费衍射图样的中心是暗的。
5、一会聚透镜，直径为3cm，焦距f为20cm，问：（1）为了满足瑞利判据，两个遥远的点状物体必须有多大的角距离？（设 =550nm）。（2）在透镜焦距平面上两个衍射图样中心相、隔多远？
6、欲使双缝夫琅禾费衍射的中央峰内恰好含有11条干涉条纹，则缝宽和缝间距离需要满足什么条件？
7、试证明在双缝系统中，当双缝的间距d近似等于缝宽a时，双缝衍射光强公式将近似成缝宽为2a的单缝衍射光强公式。
8、用波长为0.589.μm的单色光照射一光栅。已知该光栅的宽度a=0.0010mm，不透射部分
N=10条。试求：（1）中央峰的角速度；（2）中央峰内干涉主极大宽度b=0.0025mm，缝数5
的数目；（3）第一级谱线的半角宽度。
9、一块平面透射光栅，在1mm内有500条狭缝，现对钠光谱（ =0.5893μm）进行观察，试求：（1）当光束垂直入射到光栅上时，最多能看到几级光谱？（2）当光束以30°角入射时，情况如何？
10、菲涅尔圆孔衍射图样的中心点可能是亮的也可能是暗的，而夫琅禾费圆孔衍射图样的中心总是亮的。这是什么原因？
光的偏振
一、基本概念
1、掌握线偏振光的获得和检验
2、理解各种偏振光器件（偏振片、分光棱镜、波片）的工作原理偏振片：
分光棱镜：
波片：
3、熟练运用各种偏振光器件产生和检验偏振光
4、能熟练运用马吕公式求解问题。
5、计算偏振光干涉中的光强分布问题
6、了解反射和折射光的偏振
7、了解光在各向异性介质中的传播
8、能正确描述和解释双折射现象
二、例题和计算题
1、在两个正交偏振片之间，有一偏振片以匀角速度ω绕光传播方向旋转，求自然光通过这一装置后的出射光强。
I的圆偏振光通过偏振片后光强为多少？
2、光强为
3、平行于光轴切割一石英晶片。为了是入射的线偏振光从晶片出射时，变成圆偏振光。石
d应为多少？
英晶片的最小厚度
min
4、一振幅为A的线偏振光正入射到一个由方解石制成的λ/4片上，其振动方向和波片光轴的夹角为30°，试讨论经λ/4片后出射光的偏振态。
5、如何区分右旋圆偏振光和左旋圆偏振光？
6、一束钠黄光以60°的入射角射到方解石平板上，设光轴与平面平行，并垂直于入射面，求晶体中o 光和e 光的夹角。
7、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1/8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后的合适方位，使最后透射的光强为入射自然光的1/2？
8、实验中经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，并指出半波片应如何放置？
9、用什么方法区别
2λ片和4λ片？
10、有哪些方法可以使一束线偏振光的振动面旋转90°？
11、在两偏振P1和P2之间插入一块2λ
片，波片的快轴与P1的透振轴成38°角，波长为
632.8nm 的光经P1后垂直通过晶片射到P2上，问：（1）欲使透射光有最大振幅，P2应如何放置？（2）已知晶片的折射率0n 1.52=，n 1.48e =，试计算此晶片的最小厚度？
12、当通过偏振片观察一束光时，其透射光强度随着偏振片的方向而改变，但总不为零，当强度为极大值时，在检偏器前插入一片4λ
片，转动4λ
片使它的快轴平行于检偏器的透振轴，
再把检偏器沿顺时针方向转动70°就完全消失，分析该光的偏振态。
13、用一石英薄片来生产一束椭圆偏振光，要使椭圆的长轴或短轴在光轴方向，长短轴之比为2:1，而且是左旋的。问石英片应多厚？如何放置？（589.3nm λ=，0 1.5442n =，
1.5533e n =）
。
14、两块偏振片透振方向夹角为60°，中央插入一块由水晶制作的
4λ片，波片光轴平分上述夹角，光强为0I 的自然光入射，问：（1）通过
4λ片后光的偏振态；（2）通过第二个偏振
片后光的强度和振动方向。
光学部分复习测试题
光学测试题 选择题 1.在下列事例中，哪种现象不能用光在同一种介质里沿直线传播的道理来解释：［］ A.小孔成像 B.日食和月食的形成 C.看不到不透明体后面的物体 D.筷子插入水中变弯曲了 2.人逐渐向平面镜走来，他的像将：［］ A.越来越大 B.越来越小 C.大小不变 D.无法判断 3.在下列现象中，属于光的折射现象的是：［］ A.在水中出现的岸边树木的倒影 B.潜水艇中的潜望镜 C.汽车司机所用的观后镜 D.从岸上看到池中水的深度比实际 的浅一些 4.某同学在“研究凸透镜成像”的实验中，光屏移动到离凸透镜16厘米处，得到烛焰的倒立、放大的像。下列的四块透镜，他使用的凸透镜焦距是：［］ A.4厘米 B. 8厘米 C. 12厘米 D. 18厘米 5.一个小丑在平面镜前欣赏自己的像，他看到的像应该是下图中的哪一个？（） 6.一束光线水平地射向平面镜，与镜面的夹角为30度，如果将镜面转过15度，使水平线与镜面的夹角增大到45度，那么，这束光线的反射光线将转过：［］ A.30度 B.15度 C.45度 D.90度 7．如图所示的四种情景中，应用光的反射的是（） 8．某凸透镜的焦距是10 cm，当物体距凸透镜的焦点5 cm时，所成的像一定是：［］A．放大的B．缩小的C．正立的D．倒立的 9．平面镜的反射面是玻璃背面镀的银层，当你的手指按在平面镜上时，若像和手指的距离为8mm，这块平面镜的厚度是［］ A.16mm B.8mm C.4mm D.2mm 10.插入水中的筷子，水里部分从水面斜着看起来是［］ A.向上曲折 B.向下曲折 C.没有变化 D.与水对光线的反射有关，难以确定 11.使用光学元件几种应用中，正确的是［］ A.穿衣镜产生的是放大的虚像 B. 潜水艇的潜望镜所观察到的是实像 C.物体在照像机前面的任何位置都能拍照 D.照相机、幻灯机使用的光学元件都是凸透镜 12.关于放大镜、幻灯机、照相机的使用，有下列说法，其中正确的说法是［］
光学期末专项复习习题7
第一章 光的干涉（1） 一．选择题（21分） 1．（本题3分） 如图所示，波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率 为n 2 的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉， 若薄膜的厚度为e ，而且，n 1 >n 2 >n 3 ，则两束反射光在相 遇点的相位差为： [ ] (A) 4πn 2 e /λ (B)2πn 2 e /λ (C)4πn 2 e /λ+ π (D)2πn 2 e /λ-π 2．（本题3分） 如上图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e ，并且，n 1 < n 2 > n 3 ，λ1为入射光在折射率为n 1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为 [ ] (A) 2πn 2 e /( n 1λ1) (B) 4πn 1e /( n 2λ1) +π (C) 4πn 2 e /( n 1λ1) +π (D) 4πn 2 e /( n 1λ1) 3．（本题3分） 在双缝干涉实验中，两缝间距离为 ，双缝与屏幕之间的距离为 ，波长为的平行单色光垂直照射到双缝上，屏幕上干涉条纹中相邻之间的距离是 [ ] （A ）2 λ D / d. (B) λ d / D (C) d D / λ (D) λ D / d 4．（本题3分） 在双缝干涉实验中，入涉光的波长为λ，用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5λ，则屏上原来的明纹处 [ ] （A ）仍为明条纹 （B ）变为暗条纹 （C ）既非明纹也非暗纹 （D 5．（本题3分） 如图所示，平板玻璃和凸透镜构成牛顿环装置，全部 侵入n =1.60的液体中，凸透镜可沿OO ' 移动，用波长 λ=500 nm 的单色光垂直入射，从上向下观察，看到中心 是一个暗斑，此时凸透镜顶点距平板玻璃的距离最少是 [ ] (A)78.1 nm (B)74.4 nm (C)156.3nm (D)148.8nm (E) 0 6．（本题3分） 在玻璃（折射率n 3 =1.60）表面镀一层M g F 2 (折射率n 2=1.38)薄膜作为增透膜，为了使波长为5000?的光从空气(n 1=1.00)正入射时尽可能少反射，M g F 2薄膜的最少厚度应是 [ ] (A) 1250? (B) 1810? (C) 2500? (D) 781? (E) 906? 7．（本题3分） 硫化镉(C d S)晶体的禁带宽度为2.42 eV ，要使这种晶体产生本征光电导，则入射到晶体上的光的波长不能大于 [ ] （普朗克常量 h =6.63×10-34 J · s ，基本电荷e =1.60×10-19 C ） (A) 650 nm (B) 628 nm (C) 550 nm (D) 514 nm 二．填空题（共37分） 31n λ 60.1=n
光学考试题汇总1
一、填空题（40分，每小题4分） 1．光的相干条件为 频率相同 、 振动方向相同 和 相位差恒定 。 2．在杨氏干涉实验中，双孔距离为0.45mm ，孔与接受屏幕的距离为1.2m ，测得屏幕上10 个纹之间的距离为1.5cm ，则对应的光源的波长为 6250o A 3.分解波列的方法有：（1）_____ 分波前法 __（2）____ 分振幅法 _ 其常见实例有（每种类举例2个）：___分波前法：杨氏干涉和洛埃镜干涉____ ______分振幅法：薄膜干涉和迈克耳孙干涉______。 4.把直径为D 的细丝夹在两块平玻璃砖的一边形成尖劈形空气层（如 图），在钠黄光（λ=0.5893μm ）的垂直照射下形成如图上方所示的干 涉条纹，则D= 2.36μm 5.在迈克耳孙干涉仪中，反射镜移动了0.33mm ，测得条纹变动了192 次，则此光波的波长为 3.438m μ 6.在迈克耳孙干涉中，当1M 与'2M 靠得较近且平行时，其干涉条纹 的形状为 同心圆环 ，当1M 逐渐向'2M 靠近时，条纹 将变得越来越 疏 （填疏或密）；当1M 与'2M 靠得较近，并存在小夹角时，其干 涉条纹的形状为 等间隔的平行线 。 7.测的牛顿环从中间数第五环和第十五环的半径分别为mm 7.0和mm 7.1,则透镜的曲率半 径为 381mm （设光波波长为m μ63.0）。 8.光的衍射可分为 菲涅耳衍射 和 夫琅禾费衍射 两大类。 9.在多缝夫琅和费衍射中，单缝衍射因子的作用是：__影响强度在各主级强之间的分配_ 。 10.光栅性能的主要标志有_ 色散本领和色分辨本领 ___ ，它们 分别与光栅常数d 、缝数N 和衍射光谱的级数j 的关系为 色散本领与光栅常数d 成反比，与衍射光谱的级数j 成正比，与缝数N 无关 ; 色分辨本领与衍射光谱级数k 和缝数N 成正比；与光栅常数d 无关。 11.设三角棱镜的顶角为60°，折射率为 则最小偏向角为 30°, 此时入射角为 45 。 12.凹面反射镜的半径为40㎝，其焦距为 20cm ，物距为___30cm _____成放大两 倍的实像。 13.望远镜的分辨本领与望远镜的直径有关， 物镜 直径越大，分辨本领越 高 。 14.（3分）显微镜由焦距较__短___的物镜和焦距较__长____的目镜相隔一段距离组合而成。 15.若空气中一球形透明体能将平行光会聚于其背面的顶点上，则此透明体的折射率为 2 ；一眼镜的度数为200，则其光焦度为 2D 、焦距为 0.5 16.一列光波从空气（折射率为1.00）射入玻璃（折射率为1.50），其布儒斯特角大小约为 570 ；正入射时，其光强反射率为 4 ，光强透射率为 96 。 17.某透明介质对空气的临界角等于45°,那么光从空气射向介质时的布儒斯特角等于____54°44′_。 18.已知日地距离约为km 8 105.1?，要求分辨太阳表面相距20km 的两点，望远镜的口径至 少要 5.0 m 。 (太阳发出的光波的平均波长为550nm)。 19.一束光强为I 0的自然光，通过两个主截面夹角为300尼科尔棱镜，则出射光的强度为 3I 0/8 。
应用光学例题
近轴光学系统 例1.一厚度为200mm的平行平板玻璃（n=1.5）下面放着一直径为1mm的金属片。若在玻璃板上盖一圆形纸片，要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片，问纸片的最小直径为多少？ 例2.用费马定理证明光的折射定律和反射定律。
例3.如图有两个平面反射镜，M1、M2夹角为α，今在两反射镜之间有一光线以50°角入射，入射到M1的反射镜上，经M1、M2四次反射后，起反射光线与M1平行，求其夹角α。 例4.设计一个在空气中和某种玻璃之间的单个折射表面构成的光学系统，希望物在空气中离表面15.0cm。实像在玻璃中，离表面45.0cm，放大率为2.0。那么玻璃的折射率应为多少？表面的曲率半径为多少？ 例5.直径为100mm的球形玻璃缸，将半面镀银，内有一条鱼在镀银面前25mm处。问缸外的观察者看到几条鱼？位置在何处？相对大小事多少？（水的折射率为4/3)
例6.在一张报纸上放一个平凹透镜，通过镜面看报纸。当平面朝着眼睛时，报纸的虚像在平面下13.3mm处。当凸面朝着眼睛时，报纸的虚像在凸面下14.6mm处。若透镜中央厚度为20mm。求透镜的折射率和凸球面的曲率半径。
例7.一凹球面镜将一实物成一实像，物与像的距离为1m，物高为像高的4倍，求凹面镜的曲率半径。 例8.①一束平行光入射到一半径r=30mm，折射率n=1.5的玻璃球上，求其汇聚点的位置。 ②如果在凸面上镀反射膜，其汇聚点应在何处？③如果凹面镀反射膜，则反射光束在玻璃中的汇聚点在何处？④反射光束经前表面折射后，汇聚点在何处？说明各汇聚点的虚实。(1)
(2) (3) (4) 例9.一直径为400mm，折射率为1.5的玻璃球中有两个小气泡，一个位于球心，另一个在1/2半径处。沿两气泡连线方向在球两边观察，问看到的气泡在何处？如果在水中观察者看到的气泡又在何处？
光学期末复习题(含答案)
光学综合复习 一、填空题 1、月亮、闪闪发光的红宝石、太阳、点燃的蜡烛，其中属于光源的是． 2、晴天，在茂密的树林下面，阳光透过树叶的缝隙，会在地上留下许多圆形的光斑，这是由于的原理。如果是在发生日偏食的短暂时间 里，则地上的光斑是圆形的光斑（填“仍然”或“不再”）。 3、如图为我国电视播放的我国首批女子仪仗队训练时的画面，队员们之所以 能够 站的这么整齐是利用了光的原理，她们在行走过程中以其中一名队员为 参照物，其他队员是（选填“运动”或“静止”）的 4、教室里的黑板有时会“反光”晃眼，这是黑板表面发生了反 射；老师放在讲桌上的教具从各个角度多能看到，这是教具发生反射. 5、早晨的太阳光与水平方向成40°角射到一水平放置的平面镜上，经镜面反射后，反射角 为． 6、超市中用来识别货物和价格的条形码，它就是黑白相间的条纹，当扫描仪照射 它时，黑条纹将光（选填“反射”或“吸收”），白条纹将光，再通过电脑解码就可 以了。 7、一只小鸟在平静的湖面上飞过，当小鸟距离水面4m时，小鸟在湖面上的“倒影”是________(选填“实”或“虚”)像，该“倒影”距离小鸟________m。 8、目前光污染越来越严重，白亮污染是普遍的一类光污染，建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大 理石 都能造成白亮污染，形成白亮污染的主要原因是由于光 的________现象. 9、小李从平面镜里看到平面镜对面的电子钟的示数如图3所示，这时的实际时间是________ 10、如图所示,平面镜PN与一支长15cm的铅笔AB竖直放置在水平桌面上,它们之 间相距20 cm,铅笔的像高为cm;若铅笔绕B点逆时针方向转过90°,此时铅笔尖A 与其所成像A′间的距离为cm。 11、一束光线从空气射入某种透明液体时，已知入射光线与液体表面的夹角 是450， 反射光线与折射光线的夹角 是1050，则折射角是_______0，入射角是 __________0。 12、古诗中有许多描述光学现象的诗句，如“潭清疑水浅”说的就是光的现象；“池水映 明月”说的就是光的现象.“大漠孤烟直，长河落日圆”的诗句中，诗人观察到的落日并 非 太阳的实际位置，而是光线经过不均匀大气时发生而成的像，此时太阳的实际位置是图中的（选“甲”或“乙”）. 13、电视机画面的颜色是由___________三种色混合而成的，电视遥控器 用__________（选填“红外线” 或“紫外线”）来遥控电视机的。 14、如图所示，太阳光通过三棱镜后，在光屏上会形成一条彩色光带，这种现象叫光的 __________，产生这一现象的原因是白光中包含的不同颜色的光通过三棱镜 发生________ （选填“反射”或“折射”）时的偏折程度不同；图中射到光屏上光束的________侧有明 显的热效应（选填“上”或“下”）． 15、一个上身穿黄衣，下身穿红裙的姑娘在舞台红色的追光灯 下，上衣呈色，
应用光学简答题
应用光学试题 一、问答题 1、在几何光学框架内，光的传播规律可归纳为四个基本定律，请分别简述其内容。 （1）光的直线传播定律：在各向同性介质中，光沿直线传播。 （2）光的独立传播定律：从不同的光源发出的光束以不同的方向通过空间某点时，彼此互不影响，各光束独立传播。 （3）反射定律：入射光线、反射光线和投射点法线三者在同一平面内，入射角和反射角二者绝对值相等且符号相反，即入射光和反射光在法线两侧。 （4）折射定律：入射光线、折射光线和投射点法线三者在同一平面内，入射角的正弦与折射角的正弦之比与入射角的大小无关，而与两种介质的性质有关。对一定波长的光线，在一定温度和压力的条件下，该比值为一常数，等于折射光线所在介质的折射率ｎ＇和入射光线所在介质的折射率ｎ之比。 2、何为马吕斯定律？光学系统成完善像的条件是什么？ （1）马吕斯定律：光线在各向同性的均匀介质中传播时，始终保持着与波面的正交性；并且入射波面和出射波面对应点之间的光程均为定值。 （2）光学系统成完善像的条件： 光束一致（入射、出射光束均为同心光束）；波面一致（入射、出射波面均为球面波）；物、像点间任意光路的光程相等。 3、何为阿贝不变量和拉赫不变量？它们的物理意义是什么？ （1）阿贝不变量：1111''Q n n r l r l ????=-=- ? ????? ；其物理意义是，近轴区，一折射面的物空间和像空间的一对共轭点的位置是确定的。 （2）拉赫不变量：'''nyu n y u J == ，'''nytgu n y tgu J == ；进入光学系统的总能量是保持不变的（前者针对近轴区而言，后者是对前者的推广，是系统对任意大小物体用任意光束成像的普式）。 4、光学系统对轴上点成像时会存在哪些像差？它们有什么特点？ 会存在球差和位置色差。 （1）球差：轴上点发出的同心光束经过光学系统后，不在是同心光束，不同入射高度（h ）的光线将于光轴于不同的位置，相对近轴像点（理想像点）有不同程度的偏离，这种偏离称轴向球差。轴上点的球差，具有关于光轴对称性，其只与系统的孔径有关。 （2）位置色差： 轴上点两种色光成像位置的差异称位置色差。其轴上物点成像是彩色弥散斑。 5、光学系统中有哪几类光栏？并概述它们的作用？ 光学系统中有孔径光阑、视场光阑和渐晕光阑，其作用分别如下： （1）孔径光阑：限制轴上物点成像光束孔径大小。 （2）视场光阑：限制系统的成像范围。
工程光学期末复习题
简答题、填空题： 1、光线的含义是什么？波面的含义是什么？二者的关系是什么？ 光线：发光点发出光抽象为许许多多携带能量并带有方向的几何线。 波面：发光点发出的光波向四周传播时，某一时刻起振动位相相同的点所构成的等相位面。 二者关系：波面法线即为光线。 2、什么是实像？什么是虚像？如何获得虚像？ 实像：实际光线相交所会聚成的点的所组成的像。 虚像：光线的延长线相交所形成的点所组成的像。 如何获得虚像：光线延长线所形成的同心光束。 3、理想光学系统几对基点？分别是什么？ 2对。像方焦点（F’），像方主点（H’），物方焦点（F），物方主点（H）。 4、什么是孔径光阑？什么是入瞳？什么是出瞳？孔径光阑与入瞳、出瞳之间有什么系？ 孔径光阑：限制进入光学系统的成像光束口径的光阑称为孔径光阑。 入瞳：孔径光阑在透镜后，经前面光学系统所成的像，称为入瞳。 出瞳：孔径光阑在透镜前，经后面光学系统所成的像，称为出瞳。 关系：入瞳、出瞳和孔径光阑对整个系统是共轭的，经过入瞳的光线必经过孔径光阑、也经过出瞳。 5、光学系统的景深是什么含义？ 能够在像面上获得清晰像的物空间深度，就是系统的景深。 6、发生干涉的条件是什么？发生干涉的最佳光源是什么类型的光源？ 两列光波的频率相同，相位差恒定，振动方向一致的相干光源。 7、近场衍射和远场衍射的区别是什么？ 近场衍射：光源和衍射场或二者之一到衍射屏的距离比较小时的衍射。 远场衍射：光源和衍射场都在衍射屏无限远处的衍射。 8、什么是光学系统的分辨率？人眼的极限分辨率是多少？ 极限分辨角为60``(=1`) 9、完善像和理想光学系统的含义分别是什么？ 完善像：每一个物点对应唯一的一个像点。或者，物点发出的同心光束经过光学系统后仍为同心光束。或者，入射波面为球面波时，出射波面也为球面波。 理想光学系统：任何一个物点发出的光线在系统的作用下所有的出射光线仍然相交于一点的系统。 10、近轴光线的条件是什么？近轴光线所成像是什么像？ 条件：当孔径角U很小时，I、I’和U’很小。 成像：高斯像。 11、光学系统中主点有什么特点？节点有什么特点？ 12、一束光入射到平面镜上，有反射光从平面镜射出，当平面镜旋转了5°，试问反射光旋转过多少度？ 13、视场光阑的作用是什么？入窗、出窗和视场光阑的关系是什么？ 作用：限制物平面上或物空间中成像范围。 关系：入窗、出窗和视场光阑三者互为共轭。
初二物理光学练习测试题附参考答案
精心整理一、光的直线传播、光速练习题： 一、选择题 1.下列说法中正确的是（CD） A.光总是沿直线传播 B.光在同一种介质中总是沿直线传播 C.光在同一种均匀介质中总是沿直线传播 D.小孔成像是光沿直线传播形成的 2.下列关于光线的说法正确的是(BD) A.光源能射出无数条光线 B.光线实际上是不存在的 C.光线就是很细的光束 D.光线是用来表示光传播方向的直线 3. (BCD) A. C. 4. A. C. 5. A. C. 6 A C 7 A C 8.如图1 A. C. 9 10.身高1.6m的人以1m/s的速度沿直线向路灯下走去，在某一时刻，人影长1.8m，经2s，影长变为1.3m，这盏路灯的高度应是__8或2.63_m。 11.在阳光下，测得操场上旗杆的影长是3.5m。同时测得身高1.5m同学的影子长度是0.5m。由此可以算出旗杆的高度是__10.5_m。 二、光的反射、平面镜练习题 一、选择题 1.关于光的反射，正确的说法是（C） A.反射定律只适用于平面镜反射 B.漫反射不遵循反射定律 C.如果甲从平面镜中能看到乙的眼睛，那么乙也一定能通过平面镜看到甲的眼睛
D.反射角是指反射线和界面的夹角 2.平面镜成像的特点是(ABCD) A.像位于镜后，是正立的虚像 B.镜后的像距等于镜前的物距 C.像的大小跟物体的大小相等 D.像的颜色与物体的颜色相同 3.如图1两平面镜互成直角，入射光线AB经过两次反射后的反射光线为CD，现以两平面镜的交线为轴，将两平面镜同向旋转15°,在入射光方向不变的情况下，反射光成为C′D′，则C′D′与CD关系为(A) A.不相交，同向平行 B.不相交，反向平行 C.相交成60° D.相交成30° 4.两平面镜间夹角为θ，从任意方向入射到一个镜面的光线经两个镜面上两次反射后，出射线与入射线之间的夹角为(C) A.θ/2 B.θ C.2θ D.与具体入射方向有关 5.一束光线沿与水平方向成40°角的方向传播，现放一平面镜，使入射光线经平面镜反射后沿水平方向传播，则此平面镜与水平方向所夹锐角为：(AD) A.20° B.40° C.50° D.70° 6.下列说法正确的是(ABCD) A.发散光束经平面镜反射后仍为发散光束 B.本应会聚到一点的光线遇到平面镜而未能会聚，则其反射光线一定会聚于一点 C.平行光束经平面镜反射后仍平行 D.平面镜能改变光的传播方向，但不能改变两条光线间的平行或不平行的关系 7.在竖直的墙壁上挂一平面镜，一个人站在平面镜前刚好能在平面镜中看到自己的全身像.当他向后退的过程中，下列说法正确的是(C) A.像变小，他仍能刚好看到自己的全身像 B.像变大，头顶和脚的像看不到了 C.像的大小不变，他仍能刚好看到自己的全身像 D.像的大小不变，他仍能看到自己的全身像，但像未占满全幅镜面 9.a、b、c三条光线交于一点P，如图3如果在P点前任意放一块平面镜MN，使三条光线皆能照于镜面上，则(B) A.三条光线的反射光线一定不交于一点 B.三条光线的反射光线交于一点，该点距MN的距离与P点距MN的距离相等 C.三条光线的反射光线交于一点，该点距MN的距离大于P点距MN的距离 D.三条光线的反射光线的反向延长线交于一点 10.一点光源S通过平面镜成像，如图4光源不动，平面镜以速度v沿OS方向向光源平移，镜面与OS方向之间夹角为30°，则光源的像S′将(D) A.以速率v平行于OS向右运动 B.以速率v垂直OS向下运动 D.以速率v沿S′S连线向S运动 二、填空题 13.一个平行光源从地面竖直向上将光线投射到一块和光线垂直的平面镜上，平面镜离地面3m 高，如果将平面镜绕水平轴转过30°，则水平地面上的光斑离光源3根号3__m。 17.一激光束从地面竖直向上投射到与光束垂直的平面镜上，平面镜距地面的高度为h.如果将平面镜绕着光束的投射点在竖直面内转过θ角，则反射到水平地面上的光斑移动的距离为.htg2θ__. 三、作图题 19.如图7所示，MN为一平面镜，P为一不透光的障碍物，人眼在S处，试用作图法画出人通过平面镜能看到箱子左侧多大范围的地面。要求画出所有必要光线的光路图，并在直线CD上用AB 线段标出范围。
应用光学习题
应用光学习题. 第一章 : 几何光学基本原理 ( 理论学时： 4 学时 ) ?讨论题：几何光学和物理光学有什么区别它们研究什么内容 ?思考题：汽车驾驶室两侧和马路转弯处安装的反光镜为什么要做成凸面，而不做成平面 ?一束光由玻璃（ n= ）进入水（ n= ），若以45 ° 角入射，试求折射角。 ?证明光线通过二表面平行的玻璃板时，出射光线与入射光线永远平行。 ?为了从坦克内部观察外界目标，需要在坦克壁上开一个孔。假定坦克壁厚为 200mm ，孔宽为 120mm ，在孔内部安装一块折射率为 n= 的玻璃，厚度与装甲厚度相同，问在允许观察者眼睛左右移动的条件下，能看到外界多大的角度范围 ?一个等边三角棱镜，若入射光线和出射光线对棱镜对称，出射光线对入射光线的偏转角为40 °，求该棱镜材料的折射率。 ?构成透镜的两表面的球心相互重合的透镜称为同心透镜，同心透镜对光束起发散作用还是会聚作用?共轴理想光学系统具有哪些成像性质 第二章 : 共轴球面系统的物像关系 ( 理论学时： 10 学时，实验学时： 2 学时 ) ?讨论题：对于一个共轴理想光学系统，如果物平面倾斜于光轴，问其像的几何形状是否与物相似为什么 ?思考题：符合规则有什么用处为什么应用光学要定义符合规则 ?有一放映机，使用一个凹面反光镜进行聚光照明，光源经过反光镜以后成像在投影物平面上。光源高为 10mm ，投影物高为 40mm ，要求光源像高等于物高，反光镜离投影物平面距离为 600mm ，求该反光镜的曲率半径等于多少 ?试用作图法求位于凹的反光镜前的物体所成的像。物体分别位于球心之外，球心和焦点之间，焦点和球面顶点之间三个不同的位置。 ?试用作图法对位于空气中的正透镜（）分别对下列物距： 求像平面位置。
初中物理光学总复习试题
九年级物理总复习测试光学综合 一、填空题 1. 古诗词中有许多描述光学现象的诗句，如“潭清疑水浅”说的就是光的现象：“池水映明月”说的就是光的现象。 2. 身高1.6m的体操运动员站在平面镜前3m处，他在镜中的像离镜______m，所成的像是____立的虚像，像高______m，这时运动员和他的像的距离是m。 3. 一束光线与水平放置平面镜成40°角,这束光线的反射角为________，入射光线不变,转动平面镜,使入射角增大10°，这时反射光线与入射光线的夹角为__________。 4. 在空碗里放一枚硬币，当碗盛满水时，看上去碗底的硬币深度要比实际深度 要些（选填：深、浅），这是由于光的的缘故。 5．有一光电控制液面高度的仪器，它是通过光束在液面上的反射光线反射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的。图1光路中，一光束与液面的夹角为40°，则反射角的大小为_____；当液面升高时，光电屏上的光斑S将向_____(选填“左”或“右”)移动。 6. 如图2所示中ａ、ｂ、ｃ是从空气射向水中的三条光线，ＯＡ是其中一条的折射光线．则是ＯＡ的入射光线。 7. 早晨，我们看见太阳的视位置比它的实际位置要高一些（如图所示），这是光 的现象；当一个人逐渐向平面镜靠近时，他的像将（填“变大”、“变小”“不变”）。 图3 图1 图2 8. 用焦距是１０cm的凸透镜使烛焰在光屏上成倒立、缩小的实像，蜡烛到凸透镜的距离应该大于cm；当蜡烛到凸透镜的距离小于cm时，透过凸透镜能看到正立、放大的像。 9. 如图4所示，为了检查一块木板的棱是否直，可以闭住一只眼睛，用另一只眼睛沿梭的长度方向看去，这是利用了原理．要想利用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光，应该把小灯泡放在凸透镜处． 10．如图5所示，用步枪进行瞄准练习时，当眼睛看到瞄准点、准星尖和标尺衡三者重合时，就认为三者是在同一条直线上了，这是根据的道理。 图4 图5 11．一个凸透镜的焦距是10cm，将物体放在距透镜40cm处，可以在凸透镜另一侧的光屏上得到________、________的实像，________机就是利用这个原理做成的。 12. 在探究“凸透镜成像规律”时，点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏同轴等高。在轴上无论怎样移动光屏，光屏上也承接不到烛焰所成的像，其原因是__________________________________
中北大学物理光学期末考试——计算题
本复习资料专门针对中北大学五院《物理光学与应用光学》石顺祥版教材，共有选择、填空、简答、证明、计算五个部分组成，经验证命中率很高，80分左右，不过要注意，证明题可能变成计算题，填空题变成选择题。 1-1： 8 610) (2)y t E i e++? =-+ 方程：y= y+= 方向向量：一个可以表示直线斜率的向量，这个向量就是方向向量。 Ax+By+C=0：若A、B不全为零，其方向向量：（- B，A）。 8 610) (2)y t E i e++? =-+ ) ( r k E E?- - =t i eω) ( r k E E?- =t i eω) ( r k E E?+ - =t i eω) ( r k E E?+ =t i eω 1-3 试确定下列各组光波表达式所代表的偏振态及取向 ①E x=E0sin(ωt-kz), E y= E0cos(ωt-kz) ②E x= E0cos(ωt-kz), E y= E0cos(ωt-kz+π/4) ③E x= E0sin(ωt-kz), E y=-E0sin(ωt-kz) E x=E0sin(ωt-kz), E y= E0cos(ωt-kz) 相位差π/2，E x=E y，圆。讨论xy平面的偏振情况 t=0时：合成矢量？ t=T/4时：合成矢量？ 右圆 E x= E0cos(ωt-kz), E y= E0cos(ωt-kz+π/4) 相位差π/4，椭圆。 t=0时：合成矢量？ t=T/4时：合成矢量？ 右椭圆，长半轴方向45o 见p25页。
E x = E 0sin(ωt -kz ), E y =-E 0sin(ωt -kz ) 相位差0，直线。y =-x 方向向量：（-1，1） 1-4：两光波的振动方向相同，它们的合成光矢量为： 1268+=10[cos cos()] 10102 10[cos(53.13)cos sin(53.13)sin ]10cos(53.13)t t t t t π ωωωωω+-=?+?=?-E E 1-5：+=cos()cos()4x y iA kz t jA kz t π ωω-+--E =E E ;因此有： =,4 y x π ???=-- =, =ox oy E A A E , tan 1,α= 得到： tan 2tan(2)cos ,,4 π ψα?ψ== sin 2sin(2)sin ,,8 π χα?χ==- 222tan()0.4142,2,8b a b A a π-=-≈-+= 得到： 2220.17162, 1.31,0.5412a a A a A b A +===。 1-8：（2）解：g dv v v k dk =+，g dv dv d dv v dk d dk d ωωω==，g g dv dv v v k v kv dk d ω =+=+ g g dv v kv v d ω-=，11g v v v dv dv k d v d ωωω == -- ，v =，3 2()()2r r r r c dv d εμεμ-=- 2 2() /[1]()()211[1]22r r r r g r r r r r r r r r r r r c d v v c v v dv d d d v v d d d εμεμωωεμεμωωεμεμωωεμωεμω ====+-++ 1-11 一左旋圆偏振光，以50o角入射到空气-玻璃分界面上，见下图，试求反射光和透射光的偏振态
光学知识点+练习题
一、光的直线传播 光源：本身能够发光的物体叫光源。分为天然光源和人造光源。 1、光的传播 ①传播规律：光在同种均匀介质中沿直线传播。 ②光线：为了表示光的传播情况，我们通常用一条带箭头的直线表示光的传播轨迹和方 向，这样的直线叫做光线。光线实际上不存在的。 ③光的直线传播的应用及形成的现象： a 激光准直 b 影子的形成(透明的物体不能形成影子) c 日食月食的形成 （发生日食时，月球在太阳与地球之间） d 小孔成像。 小孔成像的特点：倒立的实像，与小孔的形状无关。 2、光的速度 光在真空中的传播速度c=3×108m/s=3×105km/s 。 在水中为真空中的3/4。玻璃中为真空中的2/3。 1光年=9.46×1015m 光年是长度单位，不是时间单位。 二、光的反射 1、定义：光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫 光的反射。 2、反射定律： （1）反射光线与入射光线、法线在同一平面； （2）反射光线和入射光线分居法线两侧； （3）反射角等于入射角。（反射要说在前面） 光的反射过程中光路是可逆的。 3、反射的分类： ⑴ 镜面反射——平行光射到光滑平整的物体表面上，反射光线仍平行的反射。 镜面反 射的条件：反射面光滑平整。 ⑵ 漫反射——平行光射到凹凸不平的物体表面上，反射光线向着不同方向的反射 。漫 反射遵守光的反射定律。 区别镜面反射和漫射的方法：站在不同的方位看物体，如亮度差不多，则是漫反射， 如明亮程度不同，则是镜面反射。 4、凹面镜和凸面镜 （1）凹面镜对光线有会聚作用。 （2）凸面镜对光线有发散作用。 三、平面镜成像 1、平面镜成像特点 ①物和像大小相等②物和像到平面镜的距离相等。③物和像对应点的连线与镜面垂直。） 像和物体关于镜面对称 （注意：平面镜中像的大小只与物体有关，只要物体的大小不变，那么像的大小就不 会变） 平面镜成像的原理：光的反射定理 发生的是光的反射，遵循光的反射定律
应用光学习题解答13年
一、填空题 1、光学系统中物和像具有共轭关系的原因是 。 2、发生全反射的条件是 。 3、 光学系统的三种放大率是 、 、 ，当物像空间的介质的折射率给定后，对于一对给定的共轭面，可提出 种放大率的要求。 4、 理想光学系统中，与像方焦点共轭的物点是 。 5、物镜和目镜焦距分别为mm f 2'=物和mm f 25'=目的显微镜，光学筒长△= 4mm ，则该显微镜的视放大率为 ，物镜的垂轴放大率为 ，目镜的视放大率为 。 6、 某物点发出的光经理想光学系统后对应的最后出射光束是会聚同心光束，则该物点所成的是 (填“实”或“虚”)像。 7、人眼的调节包含 调节和 调节。 8、复杂光学系统中设置场镜的目的是 。 9、要使公共垂面内的光线方向改变60度，则双平面镜夹角应为 度。 10、近轴条件下，折射率为1.4的厚为14mm 的平行玻璃板，其等效空气层厚度为 mm 。
11、设计反射棱镜时，应使其展开后玻璃板的两个表面平行，目的 是。 12、有效地提高显微镜分辨率的途径是。 13、近轴情况下，在空气中看到水中鱼的表观深度要比实际深度。 一、填空题 1、光路是可逆的 2、光从光密媒质射向光疏媒质，且入射角大于临界角I0，其中，sinI0=n2/n1。 3、垂轴放大率；角放大率；轴向放大率；一 4、轴上无穷远的物点 5、－20；－2；10 6、实 7、视度瞳孔 8、在不影响系统光学特性的的情况下改变成像光束的位置，使后面系统的通光口径不致过大。 9、30 10、10 11、保持系统的共轴性 12、提高数值孔径和减小波长 13、小 二、简答题 1、什么是共轴光学系统、光学系统物空间、像空间？ 答：光学系统以一条公共轴线通过系统各表面的曲率中心，该轴线称为光轴，这样的系统称为共轴光学系统。物体所在的空间称为物空间，像所在的空间称为像空间。
应用光学期末复习题课件资料
一学生带500度近视镜，则该近视镜的焦距为_________________, 该学生裸眼所能看清的最远距离为_________________。 10.在通常所说的七种像差中，沿轴方向度量的有__ _ 、__ 、__和__ __。 11.在七种初级像差中，宽光束像差有几种？ _______。 12．在带分划板的开普勒望远镜中，是孔径光阑，是视场光阑，若存在渐晕，则是渐晕光阑。13.唯一没有像差的光学零件为（）。 14、当保持入射光线的方向不变，而使平面镜转150角，则反射光线将转动（ 300）角。 15. 一平行细光束经一个球面镜后汇聚于镜前50mm处，则该球面镜的曲率半径等于（）。 2．理想光学系统中，无限远轴上物点与（）是一对共轭点，而无限远轴上像点的共轭点是（）。3．光线经过夹角为 的双平面镜反射后，出射线与入射线的夹角为（）。 4．光学系统的几何像差可分为（）种，其中（）种为单色像差，（）种为色差。（）是轴上点唯一的单色像差，而（）是主光线像差，只使像产生失真，并不影响像的清晰度。 5．角放大率、轴向放大率和垂轴放大率三者之间的关系为拉赫不变牛顿公式以为坐标原点。6．转像系统分__ _和_____两大类，其作用是：_ 1、偶数个平面反射镜成 ( )，奇数个平面反射镜则成 ( )。单个平面镜绕着和入射面垂直的轴转动α角,反射光线和入射光线之间的夹角将改变 ( )。 2、物方节点与（）共轭，像方焦点与（）共轭，物方焦点与（）共轭。 3、单个折射球面的主点位在（）；反射球面的焦点位于（）。 4、光学系统的孔径光阑限制（），视场光阑限制（）。在物方远心光路中，孔径光阑位于（）。 5、共轴系统中（）放大率等于1的一对共轭面叫主平面，（）放大率等于1的一定共轭面叫节平面，在（）的情况下，主平面与节平面重合。 6、轴上像点的像差有（）和（）。 8．在球差、彗差、像散、像面弯曲、畸变、位置色差、倍率色差中，对轴上点成像产生圆形弥散斑的有a. 1 种 b. 2 种 c. 3 种 d. 以上都不对 9 以下几种初级像差中，当视场很小时就要考虑的是a. 畸变 b. 彗差 c. 像散 d. 场曲 7．几何光学所用到的参量有符号规定，下列符号规定中错误的是：（） （A）沿轴线段，与光线传播方向相同为正。（B）光线与光轴的夹角，顺时针为正。 （C）垂轴线段，在光轴以下为负。（D）相邻两折射面间隔，逆光线方向为负。 1、负透镜对（）a. 实物只能成实像 b. 实物只能成虚像 c. 虚物只能成实像 d. 虚物只能成虚像8．阿贝常数是光学玻璃的一个重要参数，对于该参数，正确的是：（） （A）阿贝常数越小，色散越低。（B）阿贝常数越大，色散越低。 （C）阿贝常数越小，热膨胀越低。（D）阿贝常数越大，热膨胀越低。 9．在实际设计光学系统时，常使用初级球差与高级球差相互补的方法，将边缘带（h=h m）的球差校正到零，这时，球差极大值对应的入射高度为：（） （A）h=0.3h m（B）h=0.5h m（C）h=0.707h m（D）h=0.85h m 10．对一个给定的理想光学系统，系统的轴向放大率（） （A）是一个常数，与物的位置无关。（B）不是常数，与物的尺寸有关。 （C）不是常数，但仅与是否成实像关。（D）不是常数，与物的位置有关。 11．对于理想光学系统，可以用牛顿公式或高斯公式计算成像位置，其中：（）（A）牛顿公式和高斯公式中物和像的位置分别用相对于光学系统主点和焦点来确定。
(完整word版)2018年中考物理光学专题复习学案(含答案)
第一讲、光学专题（学案） 一、 知识点睛 色散 二、 精讲精练 【板块一】光现象 1. 下列有关光现象的说法中正确的是（ ） A ．柳树在水中的倒影是光线折射形成的 B ．黑色物体能够反射黑色光 C ．光线在电影银幕上发生的是漫反射 D ．影子是光反射形成的 光 现象 光 的 直 线 传 播 条件：___________________________。 现象：________、_________、________、_________ 。 光速：_______________________________________。 光年：________________________________。 光的反射 规律：___________________________________________。 分类：__________、__________。 现象：__________、___________、___________。 作图依据：____________________________________。 平面镜成像 光的折射 成像特点：________________________。 成像原理：________________________。 作图依据：___________、____________。 定义：____________________________________________。 规律：____________________________________________。 现象：__________、____________、____________。 作图依据：_________________、____________________。 透 镜 _______________________。 物体的颜色 凸透镜 凹透镜 作用：________________。 成像规律：_____________________________、 ________________________________。 应用：__________、__________、__________。 作用：______________。 应用：______________。 透明物体：____________________。 不透明物体：__________________。 红外线的应用：________________。 紫外线的应用：________________。
光学教程考试练习题及答案
《光学教程》考试练习题 一、单项选择和填空题 １．C 2． B ３． C 4． B 5． C 6. C 7. D 8． A 9． D 10. B 11. B 12. A 13． B 14. C 15． B 16． B 17. B 18. D 19. D 20． A 21．A 22．D 23．A 24． D 25． C 26． C 27． C 28．D 29．D 30. D 31. C 32． D 33．A 34． C 35． A 36． B 38． D 39． B 40． B 41．B 42． B 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C A n 1 倍 B n 倍 C n 1倍 D n 倍 2．在菲涅耳圆屏衍射的几何阴影中心处B 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C 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．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B A 远了 B 近了 C 原来位置。 5．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C A 光心 B 物方焦点 C 物方节点 D 象方焦点 6. 一薄透镜由折射率为1.5的玻璃制成，将此薄透镜放在折射率为4/3的水中。则此透镜的焦距数值就变成 原来在空气中焦距数值的: C A 2 倍 B 3 倍 C 4 倍 D 1.5/1.333倍 7. 光线由折射率为n 1的媒质入射到折射率为n 2的媒质，布儒斯特角i p 满足：D A ．sin i p = n 1 / n 2 B 、sin i p = n 2 / n 1 C 、tg i p = n 1 / n 2 D 、tg i p = n 2 / n 1 8．用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉，当反射镜M 1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 A 5000? B 4987? C 2500? D 三个数据都不对 9．一波长为5000?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D A 60mm B 60cm C 30mm D 30cm. 10. 光电效应中的红限依赖于：B A 、入射光的强度 B 、入射光的频率 C 、金属的逸出功 D 、入射光的颜色 11. 用劈尖干涉检测二件的表面，当波长为λ的单色光垂直入射时，观察到干涉条纹如图，图中每一条纹弯 曲部分的顶点恰与右边相邻的直线部分的连续相切，由图可见二件表面：B A 、有一凹陷的槽，深为4λ B 、有一凹陷的槽，深为2λ
光学复习题整理
题目不完整,根据很多同学的笔记进行整理的，图画的不精确。题目如有错误，请自己更正 1.以λ=600nm的单色光照射，在垂直方向上的反射光中观察牛顿环，设平凸透镜和平玻璃板接触处的空气间隙为150nm.问(1)牛顿环中心是亮斑还是暗斑？(2)第六个亮环对应的空气层厚度是多少？(3)若用白光照射，则可见光中那些波长的极大值恰好落在上述厚度的位置上？ 2.杨氏双缝，双缝的距离0.4mm，屏距双缝1m，点光源距双缝30cm，发射λ=500nm的单色光，求：(1)屏上干涉条纹的宽度(2)若点光源发出光波长为500±2.5mm,准单色光，求屏上能看到干涉极大的最高几次？(3)光源有一定宽度，屏上干涉条纹消失，他的临界宽度是多少？ 3.以λ=600nm单色光照射一平面投射光栅，相邻主极大sinθ1=0.2,sinθ2=0.3,第四级缺级，求(1)光栅常量(2)光栅缝可能的最小宽度(3)三十度入射，在屏上的最高级次(4)分辨2级Na光双线(589,589.6nm)，光栅长度至少是多少？ 4.设计一平面投射光栅，λ=600nm时，第二级谱线衍射角小于三十度，a)分辨0.02nm波长差b)色散尽可能大c)第三级缺级.求：(1)光栅缝宽，缝数，光栅常数，总宽度(2)波长为600nm的光垂直入射到光栅上，能看到的最高级次是多少？共几条谱线？ 5.白光垂直入射一平面投射光栅，能在三十度角衍射方向上看到600nm的二级光谱线，可分辨Δλ=5×10-3nm的2条谱线，但400nm三级缺级.求：(1)光栅常数d.(2)衍射单元缝宽(3)光栅的有效宽度(4)单缝衍射中央级大范围内波长为400nm的谱线条数. 6. 光轴方向 7.自然光和线偏振光入射通过偏振片，强度的最大值是最小值的3倍，求入射的自然光的光强与线偏振光的光强的比值. 8.d=0.025mm的方解石，(no-ne)对各波长1.658-1.486=0.172,插在方向平行的偏振片之间，晶片光轴与透光方向45度，在400nm-700nm内，那些波长的光会被阻止. 9.凸透镜L1凹透镜L2，f1=20cm,f2=40cm,L2在L1右侧40cm处，傍轴小物在L1左侧30cm处，作光线图. 10.知：L1: f1’=-20cm, L2: f2’=-40cm, L3: f3’=30cm,依次按照自左向右的顺序排放，L1-L2=30cm, d=2cm,在L1左侧20cm, L2-L3=30cm，求像的位置，大小，及其性质.