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光学样题及答案
一、选择题(每小题3分,共18分)
（ ）1 真空中波长为的单色光，在折射率为n的均匀透明媒质中，从A点沿某一路径传播到B点，路径的长度为l．A、B两点光振动相位差记为Df，则
A l＝3 l / 2，Df＝3p； B l＝3 l / (2n)，Df＝3np；
C l＝3 l / (2n)，Df＝3p； D l＝3nl / 2，Df＝3np.
（ ）2. 显微镜物镜采用油浸物镜的主要原因是因为
A保护镜头； B提高放大倍数；
C增加进入显微镜的光通量；D增加横向放大率。
（ ）3、波长为λ的单色平行光垂直入射到一狭缝上，若第一级暗纹的位置对应的衍射角为θ＝±π／６，则缝宽的大小为
A、λ／２； B、λ； C、２λ； D、３λ。
（ ）4．在玻璃(折射率n2=1.60)表面镀一层MgF2 (折射率n=1.38)薄膜作为增透膜．为了使波长为500 nm(1nm=109m)的光从空气(n1＝1.00)正入射时尽可能少反射，MgF2薄膜的最少厚度应是
A、78.1 nm； B、90.6 nm；C、125 nm；D、181 nm.
（ ）5、强度为I0的自然光通过透振方向互相垂直的两块偏振片，若将第三块偏振片插入起偏器和检偏器之间，且他们的透振方向和竖直方向成θ角，试问透射光的强度为
A (1/2)I0cosθ B (1/8)I0sin22θ C (1/4)I0cos2θ D I0cos4θ
（ ）6、已知某单色光照射到一金属表面产生了光电效应，若此金属的逸出电势是U0 (使电子从金属逸出需作功eU0)，则此单色光的波长l必须满足：
A、l≤； B、 l≥； C、 l≤；D、 l≥
二、填空(每小题3分,共18分)
1、用一定波长的单色光进行双缝干涉实验时，欲使屏上的干涉条纹间距变大，可采用的方法是： 1)________________________________________；
2) ______________
2、显微镜放大本领的数学表达式为__________________。
3、光在两种不同媒质的分界面处要发生 和 ，并遵循 定律和 定律。
4．开普勒望远镜看到远物的象是________的，伽利略望远镜看到远物的象是_______的。
5、自然光以布儒斯特角入射到介质界面上，反射光的振动面垂直于___________。
6、光电效应实验结果证明，遏止电压与_________成线性关系，而与___________无关。
三、简答题(每小题5分,共20分)
1、什么叫光的衍射现象？什么叫菲涅耳衍射，什么叫夫琅禾费衍射？
2、什么叫单心光束？理想成像的条件是什么？
3、什么叫有效光阑？如何确定一个光学系统的有效光阑？
4、1905年，爱因斯坦在对光电效应的研究中做了什么假设？
四、计算题(每小题11分,共44分)
1、用波长为500 nm (1 nm=10-9 m)的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈形膜上．在观察反射光的干涉现象中，距劈形膜棱边l = 1.56 cm的A处是从棱边算起的第四条暗条纹中心．
1) 求此空气劈形膜的劈尖角q；
2) 改用600 nm的单色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干涉条纹，A处是明条纹还是暗条纹？
3) 在上问的情形，从棱边到A处的范围内共有几条明纹？几条暗纹？
2、在反射光中观察某单色光所形成的牛顿环。其第2级亮条环与第3级亮条环间距为1mm，求第19和20级亮环之间的距离。（提示：反射光中牛顿环的光程差。）
3.一个半径为的R薄壁玻璃球盛满水，若把一物体放置于离其表面4R处，求最后的像的位置。玻璃壁的影响可忽略不计，水的折射率n=1.33。
4、在通常亮度下，人眼瞳孔直径约为3mm，若视觉感受最灵敏的光波长为5500Å。试问：
1）人眼最小分辨角是多大？
2）在教室的黑板上，画的等号的两横线相距2mm，坐在距黑板10m处的同学能否看清？（要有计算过程）
一 选择题(每小题3分,共18分)
1、（C）；2、（C）；3、（C）；4、（Ｂ）；5、（B）；6、（A）.
二 填空题(每小题3分,共18分)
1、 1) 使两缝间距变小； 2) 使屏与双缝之间的距离变大
2、
3、反射，折射，反射，折射；
4、倒 ； 正
5、入射面
6、照射光的频率，照射光的光强
三 简答题(每小题5分,共20分)
1、答：光的衍射现象是指光绕过障碍物偏离直线传播而进入几何阴影，并在屏幕上出现光强分布不均匀的现象，叫做光的衍射。（1分）菲涅耳衍射是指障碍物到光源和参考点的距离都是有限的，或其中之一是有限的。（2分）夫琅和费衍射是指指障碍物到光源和参考点的距离都为无限远。（2分）
2、凡具有单个顶点的光束都叫单心光束（2分）；理想成像的条件：光束的单心性经过光学系统后没有改变或者说是在近轴光线，近轴物点等条件（3分）。
3、在所有各光阑中，限制入射光束最起作用的那个光阑叫有效光阑；（2分）先求出每一个光阑或透镜边缘对指定的物点所张的角，在这些张角中找出最小的那一个，和这个最小的张角对应的光阑就是该物点的有效光阑。（3分）
4、答：爱因斯坦作了光子假设，即：光在传播过程中具有波动的特性，而在光和物质相互作用的过程中，光能量是集中在一些叫光量子（光子）的粒子上。产生光电效应的光是光子流，单个光子的能量与频率成正比，即E＝hn
四 计算题(每小题11分,共44分)
1解：1) 棱边处是第一条暗纹中心，在膜厚度为e2＝l处是第二条暗纹中心，依此可知第四条暗纹中心处，即A处膜厚度 e4=
∴ ＝4.8×10-5 rad 5分
2) 由上问可知A处膜厚为 e4＝3×500 / 2 nm＝750 nm
对于l＇＝600 nm的光，连同附加光程差，在A处两反射光的光程差为
，它与波长之比为．所以A处是明纹 3分
3)棱边处仍是暗纹，A处是第三条明纹，所以共有三条明纹，三条暗纹． 3分
2、， 3分
3分
2分
所以 3分
3、解：采用逐次成像法求解
1）第一个表面折射 ，，n=1 2分
由公式 得：。 4分
2）第二个表面折射 ，，n=1.33 3分
由公式 得： 2分
4、解：1）已知 d =2mm, λ=5500Å，人眼的最小分辨角为：
θ=1.22λ/d =2.24×10-4rad 5分
2)设人距黑板米时正好看清，等号两横线相距△x =2mm，则
l =△x/θ=8.9m 5分
所以距黑板10m处的同学看不清楚。 1分