1、
2025年大学物理学(光学基础)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)
本卷共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. 光的干涉现象的本质是( )
A. 光的波动性表现
B. 光的粒子性表现
C. 光的波粒二象性表现
D. 光的能量分布不均匀
2. 杨氏双缝干涉实验中,若双缝间距增大,则条纹间距( )
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 先增大后减小
3. 薄膜干涉中,等倾干涉条纹的特点是( )
A. 条纹是
2、一系列同心圆环
B. 条纹间距不均匀
C. 条纹中心是亮纹
D. 条纹间距与薄膜厚度无关
4. 光的衍射现象是指( )
A. 光绕过障碍物传播的现象
B. 光在介质中传播方向改变的现象
C. 光的能量重新分布的现象
D. 光的干涉现象的一种特殊情况
5. 单缝衍射实验中,若缝宽增大,则中央明纹宽度( )
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 先增大后减小
6. 光栅衍射中,光栅常数越小,衍射条纹( )
A. 越稀疏
B. 越密集
C. 不变
D. 先稀疏后密集
7. 自然光通过偏振片后,光强变为原来的( )
A. 1/2
B. 1/3
C
3、 1/4
D. 不变
8. 光的偏振现象说明( )
A. 光是纵波
B. 光是横波
C. 光具有波粒二象性
D. 光的传播不需要介质
9. 当光从光疏介质射向光密介质时,反射光会发生( )
A. 半波损失
B. 全波损失
C. 没有相位变化
D. 相位变化不确定
10. 光的吸收定律适用于( )
A. 各种介质
B. 均匀介质
C. 非均匀介质
D. 透明介质
第II卷(非选择题 共70分)
11. (10分)简述光的干涉现象的产生条件和特点。
12. (15分)在杨氏双缝干涉实验中,已知双缝间距d = 0.2mm,缝到屏幕的距离D = 1
4、m,用波长λ = 500nm的单色光照射。求:(1)相邻明纹的间距;(2)若将整个装置放入折射率n = 1.5的介质中,相邻明纹的间距变为多少?
13. (15分)分析单缝衍射和光栅衍射的区别与联系。
14. (15分)材料:一束自然光以布儒斯特角入射到两种介质的分界面上。
问题:什么是布儒斯特角?此时反射光和折射光的偏振状态如何?并说明光的偏振在实际中有哪些应用。
15. (15分)材料:用白光照射薄膜,薄膜厚度不均匀。
问题:观察到的干涉条纹有什么特点?如何利用这种干涉现象测量薄膜厚度的变化?
答案:1. A 答案:2. B 答案:3. A 答案:4. A 答案:5
5、 B 答案:6. B 答案:7. A 答案:8. B 答案答案:答案:9. A 答案:10. B 答案:11. 产生条件:两列频率相同、振动方向相同、相位差恒定的光波相遇。特点:形成明暗相间的条纹,条纹间距与波长、双缝间距及屏到双缝的距离有关。 答案:12. (1)根据公式Δx = Dλ/d,可得相邻明纹间距Δx = 2.5mm;(2)在介质中,波长变为λ' = λ/n,此时相邻明纹间距Δx' = Dλ'/d = 1.67mm。 答案:13. 区别:单缝衍射是光绕过单缝产生的衍射现象,条纹较宽且中央条纹最亮;光栅衍射是多缝干涉和单缝衍射的综合效果,条纹更细更亮且有缺级现象。联系:都与光的波动性有关,都有衍射条纹。 答案:14. 布儒斯特角是使反射光为完全偏振光时的入射角。此时反射光为完全偏振光,振动方向垂直于入射面;折射光为部分偏振光。光的偏振应用有:偏光眼镜、液晶显示器、3D电影等。 答案:15. 观察到的干涉条纹是彩色的,且条纹分布不均匀。利用不同波长光的干涉条纹位置不同,通过测量条纹移动情况可测量薄膜厚度变化,如薄膜厚度增加,条纹会向某一方向移动,根据移动量和光的波长等信息可计算厚度变化。