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大学（物理学）光学基础2026年阶段测试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分） 班级______ 姓名______

一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填入括号内）
1. 光的干涉现象是由于两束光的（ ）叠加而形成的。
A. 强度 B. 频率 C. 相位 D. 波长
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. 条纹间距不均匀 B. 条纹是同心圆 C. 条纹平行于薄膜表面 D. 条纹间距与入射角无关
4. 光的衍射现象是指光在传播过程中遇到障碍物时，光的传播方向发生（ ）的现象。
A. 改变 B. 不变 C. 增强 D. 减弱
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
答案：1. C 2. B 3. B 4. A 5. B

二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填入括号内）
1. 以下属于光的波动性的现象有（ ）。
A. 干涉 B. 衍射 C. 偏振 D. 光电效应
答案：ABC
2. 光的干涉条纹的特点包括（ ）。
A. 条纹间距相等 B. 条纹明暗相间 C. 条纹平行 D. 条纹间距与波长有关
答案：ABD
3. 薄膜干涉中，等厚干涉条纹的特点有（ ）。
A. 条纹间距不均匀 B. 条纹是平行直线 C. 条纹与薄膜厚度变化有关 D.. 条纹间距与入射角有关
答案：ABC
4. 光的衍射实验中，衍射条纹的特点有（ ）。
A. 中央明纹最宽 B. 条纹间距不均匀 C. 条纹亮度不均匀 D. 条纹形状与障碍物形状有关
答案：ABCD
5. 以下哪些现象可以用惠更斯原理来解释（ ）。
A. 光的直线传播 B. 光的反射 C. 光的折射 D. 光的干涉
答案：ABC

三、判断题（总共10题，每题2分，请判断对错，在括号内打“√”或“×”）
1. 光的干涉现象只有在两束光频率相同、振动方向相同、相位差恒定的条件下才能发生。（ ）
2. 杨氏双缝干涉实验中，若用白光做光源，则中央条纹是白色的，其他条纹是彩色的。（ ）
3. 薄膜干涉中，反射光和透射光的干涉条纹是互补的。（ ）
4. 光的衍射现象只有在障碍物尺寸比光的波长小得多时才明显。（ ）
5. 单缝衍射实验中，中央明纹的光强最大，其他明纹的光强逐渐减小。（ ）
6. 光的偏振现象说明光是横波。（ ）
7. 自然光通过偏振片后，光强会减弱。（ ）
8. 马吕斯定律指出，强度为I0的线偏振光通过偏振片后，透射光的强度I = I0cos²θ，其中θ为偏振光的振动方向与偏振片偏振化方向的夹角。（ ）
9. 光的干涉和衍射现象都表明光具有波动性。（ ）
10. 用同一光源进行双缝干涉实验和单缝衍射实验，在光屏上都能得到明暗相间的条纹，它们的条纹分布规律是相同的。（ ）
答案：1. √ 2. √ 3. √ 4. × 5. √ 6. √ 7. √ 8. √ 9. √ 10. ×

四、简答题（总共3题，每题10分）
1. 简述光的干涉现象的产生条件及常见的干涉实验。
2. 请说明光衍射现象的特点以及衍射条纹的形成原理。
3. 解释光的偏振现象，并说明偏振光的分类及特点。

五、计算题（总共2题，每题15分）
1. 在杨氏双缝干涉实验中，已知双缝间距d = 0.2mm，缝到光屏的距离D = 1m，用波长λ = 500nm的单色光照射，求：（1）光屏上相邻明纹的间距；（2）若将整个装置放入折射率n = 1.5的介质中，相邻明纹间距变为多少？
2. 一单缝宽度a = 0.1mm，用波长λ = 500nm的单色光垂直照射，求：（1）中央明纹的宽度；（2）第一级明纹的位置（设光屏到单缝的距离为D = 1m）。

答案：
四、简答题
1. 光的干涉现象产生条件：两束光频率相同、振动方向相同、相位差恒定。常见干涉实验：杨氏双缝干涉实验证明了光的干涉现象；薄膜干涉，如肥皂泡表面的彩色条纹等。
2. 光衍射现象特点：光传播遇到障碍物时，传播方向改变，在障碍物后形成明暗相间条纹。形成原理：光绕过障碍物偏离直线传播，不同位置光程差不同，叠加后形成衍射条纹。
3. 光的偏振现象：光矢量振动方向具有不对称性。偏振光分类及特点：线偏振光，光矢量振动方向始终不变；圆偏振光，光矢量大小不变，方向匀速旋转；椭圆偏振光，光矢量大小变化，方向旋转，轨迹为椭圆。

五、计算题
1. （1）根据公式Δx = Dλ/d，可得相邻明纹间距Δx = 1×500×10⁻⁹ / (0.2×10⁻³) = 2.5×10⁻³m = 2.5mm。（2）在介质中，波长变为λ' = λ/n = 500×10⁻⁹ / 1.5 = 1000 / 3 ×10⁻⁹m，此时相邻明纹间距Δx' = Dλ'/d = 1×(1000 / 3 ×10⁻⁹) / (0.2×10⁻³) = 5/3×1⁻³m = 5/3mm。
2. （1）中央明纹宽度x0 = 2Dλ/a = 2×1×500×10⁻⁹ / (0.1×10⁻³) = 10×10⁻³m = 10mm。（2）第一级明纹位置x = 3Dλ/2a = 3×1×500×10⁻⁹ / (2×0.1×10⁻³) = 7.5×10⁻³m = 7.5mm 。