2025年大学（光电信息科学与工程）光电技术基础试题及答案.doc

2025年大学（光电信息科学与工程）光电技术基础试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
答题要求：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 关于光的干涉，以下说法正确的是
A. 只有频率相同的两列光波才能产生干涉现象
B. 光的干涉现象证明了光具有波动性，也具有粒子性
C. 双缝干涉实验中，光屏上距离两缝路程差为波长整数倍的地方出现暗条纹
D. 薄膜干涉中，肥皂泡表面的彩色条纹是由于光的折射形成的

2. 光从一种介质进入另一种介质时，以下物理量一定不变的是
A. 频率
B. 波长
C. 波速
D. 光子能量

3. 一束单色光由空气进入水中，则该光在水中的
A. 速度变大，波长变短
B. 速度变大，波长变长
C. 速度变小，波长变短
D. 速度变小，波长变长

4. 对于光电效应，以下说法错误的是
A. 光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
B. 存在着遏止电压，当反向电压达到遏止电压时，光电流为零
C. 只要入射光的强度足够大，就一定能发生光电效应
D. 光电效应现象表明光具有粒子性

5. 用同一束单色光，在同一条件下，先后照射锌片和银片，都能产生光电效应。对于这两个过程，以下说法正确的是
A. 逸出的光电子的最大初动能相同
B. 单位时间内逸出的光电子数相同
C. 光电子的最大初动能与照射光的频率成正比
D. 从锌片和银片逸出的光电子的最大初动能不同

6. 关于光的衍射，下列说法正确的是
A. 光发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比光的波长小或差不多
B. 只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象
C. 泊松亮斑是光的衍射现象
D. 光的衍射现象说明光具有波动性

7. 光在真空中的传播速度为c，在某种介质中的传播速度为v，则该介质的折射率n等于
A. c/v
B. v/c
C. cv
D. 1/(cv)

8. 以下关于激光的说法，错误的是
A. 激光具有高度的相干性
B. 激光的亮度高
C. 激光的频率单一
D. 激光是自然光经过放大后得到的

9. 一束光从空气射向折射率为n = √2的某种玻璃的表面，如图所示。i代表入射角，则
A. 当i > 45°时会发生全反射现象
B. 无论入射角i是多大，折射角r都不会超过45°
C. 当入射角i = 45°时，折射角r = 30°
D. 当入射角i = 60°时，反射光线与折射光线垂直

10. 对于光的偏振，以下说法正确的是
A. 自然光通过偏振片后成为偏振光
B. 光的偏振现象说明光是一种纵波
C. 只有横波才能发生偏振现象
D. 偏振光通过偏振片后，光的振动方向不会改变

第II卷（非选择题 共70分）

（总共3题，每题10分，答题要求）
11. 简述光的干涉和衍射的区别与联系。

12. 如图所示，一束光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线，则
（1）在玻璃中，哪束光的传播速度较大？
（2）分别作出两束光在玻璃砖中的光路图，并说明a、b两束光的频率关系。

13. 用波长为λ的单色光照射某种金属表面，发生了光电效应。已知该金属的逸出功为W0，普朗克常量为h，光电子的最大初动能为Ek。求：
（1）光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系式；
（2）该金属的截止频率ν0。

（总共2题，每题15分，答题要求）
14. 材料：在研究光电效应的实验中，某同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线，如图所示。已知光电子的电荷量为e，普朗克常量为h。
（1）三条曲线对应的入射光的频率关系是怎样的？
（2）若曲线1对应的光的频率为ν1，求该光电管的逸出功W0。

15. 材料：如图所示，为双缝干涉实验装置示意图。光源发出的光经滤光片成为单色光，然后通过单缝和双缝，在光屏上形成干涉条纹。已知双缝间的距离为d，双缝到光屏的距离为L，相邻两条亮条纹或暗条纹间的距离为Δx，请推导光的波长λ的表达式。

答案：
1. A
2. A
3. C
4. AC
5. D
6. ACD
7. A
8. D
9. B
10. AC
11. 区别：干涉是两列或多列光波在空间相遇时相互叠加，在某些区域始终加强，在另一些区域始终减弱，形成稳定的强弱分布的现象；衍射是光在传播过程中，遇到障碍物或小孔时，光将偏离直线传播的路径而绕到障碍物后面传播的现象。联系：都是光的波动性的表现，都能产生明暗相间的条纹等现象。
12. （1）由n = c/v可知在玻璃中，a光的传播速度较大。（画图略）a光的频率小于b光的频率。
13. （1）Ek = hν - W0 （2）ν0 = W0/h
14. （1）曲线1对应的入射光频率最低，曲线3对应的入射光频率最高，即ν1 < ν2 < ν3。（2）由Ek = hν - W0，当U = 0时，光电子的最大初动能Ek = eU01，又Ek = hν1 - W0，可得W0 = hν1 - eU01。
15. 根据双缝干涉条纹间距公式Δx = Lλ/d，可得λ = dΔx/L 。