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1、K Space I光 学期末考试试卷一、 （23 分）填空和判断（在括号内，对的打，错的打） 。1 （5 分）偏振光可以具有不同的偏振太，这些偏振态包括_、_、_、_、_、_。2 （4 分）波长为 的伦琴射线被碳散射，在散射角为 90方向上进行观察，则康普顿位移=_。3费马原理是指。4光在真空中传播速度只有一个，即光速 C，而电子可以有 C 的任何速度；电子有静止质量，而光子的静止质量为。5对光具组来说，物方焦点和象方焦点是一对共轭点。 （）6棱镜光谱仪的色分辨本领与棱镜底面的宽度成正比；光栅光谱仪的色分辨本领与光栅的狭缝总数成正比。 （）7平板厚度增加时，等倾干涉条纹变疏，且往里移动。 （
2、）8在夫琅和费圆孔衍射中，当圆孔变小时，中央亮斑的直径增大；当光源的波长减小时，中央亮斑的直径减小。 （）9同一种光在不同介质中有不同的波长，因而同一种光在不同介质中观察有不同的颜色。（）二、 （27 分）选择题（将对的答案编号写在括号内）1将扬氏双缝干涉实验装置放入折射率为的介质中，其条纹间隔是空气中的（） A 倍 B 倍 C 倍 Dn 倍nnn12在菲湟耳圆屏衍射的几何阴影中心处（）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K Space II3光具组的入射光瞳、有效光阑，出射光瞳之间的关系一般为（）A入射光瞳和有效光阑对整个光具
3、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4一束平面偏振光以布儒斯特角入射到两个介质的界面，其振动面与入射面平行，此时反射光为（ ）A振动方向垂直于入射面的平面偏振光B振动方向平行于入射面的平面偏振光C无反射光5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（ ）A远了 B近了 C原来位置6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（ ）A光心 B物方焦点 C物方节点 D象方焦点7 （5 分）用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉，当反射镜 M1 移动 0.1mm 时，瞄准点的干涉条纹移过了 40
4、0 条，那么所用波长为（ ）A5000 B4987 C2500 D三个数据都不对8 （5 分）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（ ）A60mm B60cm C30mm D30cm9 （5 分）用单色光观察牛顿环，测得某一亮环直径为 3mm，在它外边第 5 个亮环直径为4.6mm，用平凸透镜的凸面曲率半径为 1.0m，则此单色光的波长为（ ）A5903 B6080 C7600 D三个数据都不对注：以上不标明分数的题均为 2 分。K Space III三、 （14 分）有一理想光具组置
5、于空气中，如图所示，已知焦距 = =2cm，物高为f1cm，物距为 6cm。分别用作图法和计算法求像的位置、大小和倒正。四、 （12 分）一束光强为 I 的自然光，连续通过两尼科耳主截面成 60角的偏振元件，若在他们中间插入一块水晶的 片，其主截面平分上述夹角，试问：41通过 片光的偏振态？42通过第 2 个尼科尔 N2 的光强是入射光强的多少倍？K Space IV五、 （12 分）波长为 3000 的光照射到钾的表面上时，发出光电子的最大动能为 2.0eV，试求：1入射光中每个光子的能量。2钾的脱出功。3若入射光的波长为 3950，遏止电压是多少？（普朗克常数 h=6.6210 JS，电子
6、电荷 e=1.6110 C，真空中光速 c=310 m/s）34 19 8K Space V物理学专业光学期末考试试卷答案一、填空和判断题1. 自然光，平面偏振光，部分偏振光，圆偏振光，椭圆偏振光；2. h/m0c (m0 微电子的静质量)3. 光在两定点之间传播时其光程为极值，即沿光程极大，极小或恒定值传播；4. ，零；5. 6. 7. 8. 9. 二、选择题1.C 2.B 3.C 4.C 5.B 6.C 7.A 8.D 9.B三、解：由已知得 s/=-6cm f=-2cm f/=2cm由高斯公式 f/s/+f/s=1 代入数据 2/ s/+(-2)/(-6)=1 得：s /=3cm又由 =
7、y/y=s/s 代入 s=6cm s/=3cm y=1cm得： y/1=3/(-6) 所以 y/=-0.5cm所以像的位置在距像方主点 H/3cm 处，大小为 0.5cm，是倒立的光路图如图所示：四、解：1.自然光通过一偏振元件后变为平面偏振光，此平面偏振光通过 /4 片后变为椭圆偏振光；2. 设自然光振幅为 A 则 I=A2 通过一偏振元件后强度变为 I/2 振幅变为 A1=0.707A， 此光通过 /4 片后可得 d 光和 e 光的振幅分别为 A1d= A1sin30o=0.5 A1=0.3535A，F/P/HQ/QP FH/K Space VIA1e= A1cos30o=0.866 A1
8、= 46相位差 =/2+=1.5 其中 /2 为 /4 片的差， 为 P1P2 在不同象限的差。通过第二个尼科尔后有： A2d= A1d sin30o=0.5 A1d= 83A2e= A1ecos30o = 2相位差 ，则合成后的光强I2= A22= A22e+ A22d+2 A22e A22dcos=20/64 A 2N=I2/I= =20/64=0.31250.3640所以通过第二个尼科尔 1V2 的光强是入射光强的 0.3 倍五、解：1.由光栅方程 dsin=j 得 =dsin/j 代入数据得：= =510-7m=500 A025043sin1又 d= =410-6m03在中间宽度内取
9、k=1 i=kd/b=1 =5761084可知第五级谱线缺级所以在单缝衍射的中央宽度内能观察到 I=0，1， 2， 3， 4 九条谱线。六、解：1.E=h=hc/=6.62610 -34 = 6.62610-19J10834.14125ev=4.14ev所以入射光中每个光子的能量为 4.14ev2. 由 1/2mv2=hv-w 得： w=hv-1/2mv2=4.14ev-2ev=2.14ev所以钾的逸出功为： 2.14ev3. =3950 Ao 则光子能量E1=hv=hc/=6.62610 -34 =5.03210-19=3.15ev108395发光电子的最大初动能：Ek=E1-W=3.15ev-2.14ev=1.01ev又由 Ek=1/2mv2=evg 得：v g=mv/2e=Ek/eK Space I代入数据得： vg =1.01 v
