光学考研试题及答案
单项选择题(每题2分,共10题)
1.光在真空中传播速度是()
A.3×10^5m/sB.3×10^8m/sC.3×10^10m/s
答案:B
2.以下哪种现象不属于光的干涉()
A.薄膜干涉B.单缝衍射C.等倾干涉
答案:B
3.波长为λ的光垂直入射到缝宽为a的单缝上,第一级暗纹对应的衍射角θ满足()
A.asinθ=λB.asinθ=2λC.asinθ=λ/2
答案:A
4.光从光疏介质射向光密介质时,反射光有()
A.半波损失B.无半波损失C.不确定
答案:A
5.薄透镜成像公式1/u+1/v=1/f中,u是()
A.像距B.物距C.焦距
答案:B
6.以下哪种元件可用于产生线偏振光()
A.三棱镜B.偏振片C.透镜
答案:B
7.光的衍射现象说明光具有()
A.粒子性B.波动性C.波粒二象性
答案:B
8.迈克尔逊干涉仪中,可移动反射镜移动距离d时,干涉条纹移动N条,则光波长λ为()
A.λ=2d/NB.λ=d/NC.λ=N/d
答案:A
9.当自然光以布儒斯特角入射到两种介质分界面时,反射光为()
A.自然光B.线偏振光C.部分偏振光
答案:B
10.一个焦距为f的凸透镜,当物距uf时,成()
A.倒立实像B.正立实像C.正立虚像
答案:C
多项选择题(每题2分,共10题)
1.以下属于几何光学基本定律的有()
A.直线传播定律B.反射定律C.折射定律
答案:ABC
2.光的干涉条件包括()
A.频率相同B.振动方向相同C.相位差恒定
答案:ABC
3.以下哪些光学仪器利用了凸透镜成像原理()
A.放大镜B.显微镜C.望远镜
答案:ABC
4.产生光的衍射的条件有()
A.障碍物或孔的尺寸与光波长可比B.光为单色光C.光为相干光
答案:AC
5.以下哪些是描述光的偏振态的()
A.自然光B.线偏振光C.椭圆偏振光
答案:ABC
6.关于杨氏双缝干涉实验,正确的有()
A.用单色光实验会出现明暗相间条纹B.条纹间距与波长有关C.条纹间距与双缝间距有关
答案:ABC
7.以下哪些现象体现光的波动性()
A.干涉B.衍射C.光电效应
答案:AB
8.光学系统的像差包括()
A.球差B.色差C.像散
答案:ABC
9.影响单缝衍射条纹宽度的因素有()
A.缝宽B.光的波长C.透镜焦距
答案:AB
10.以下哪些元件可以改变光的偏振态()
A.波片B.偏振分束器C.反射镜
答案:AB
判断题(每题2分,共10题)
1.光总是沿直线传播。(×)
2.两束频率不同的光也能产生干涉现象。(×)
3.光从空气进入水中,频率不变,波长变短。(√)
4.单缝衍射中央明纹宽度是其他明纹宽度的两倍。(√)
5.偏振光可以通过偏振片来检测。(√)
6.凹透镜对实物只能成虚像。(√)
7.等倾干涉条纹是一系列同心圆环。(√)
8.光的粒子性可以解释光电效应。(√)
9.光学系统的分辨率与波长成正比。(×)
10.薄膜干涉中,膜的厚度变化会导致干涉条纹移动。(√)
简答题(每题5分,共4题)
1.简述光的波粒二象性。
答案:光既具有波动性,如干涉、衍射等现象可证明;又具有粒子性,像光电效应等体现其粒子特性。光在不同条件下会表现出不同特性,这就是光的波粒二象性。
2.简述等厚干涉原理。
答案:等厚干涉是薄膜干涉的一种。当一束光入射到厚度不均匀薄膜上,薄膜上下表面反射光相互叠加,光程差取决于薄膜厚度。相同厚度处光程差相同,干涉条纹反映薄膜等厚线分布。
3.简述瑞利判据。
答案:瑞利判据是判断光学系统能否分辨两个靠近物点的依据。当一个点光源的衍射图样中央极大与另一点光源衍射图样的第一极小重合时,这两个点光源恰能被分辨。
4.简述偏振光的分类。
答案:偏振光分为线偏振光,光矢量只沿一个固定方向振动;椭圆偏振光,光矢量端点轨迹为椭圆;圆偏振光,是椭圆偏振光特殊情况,光矢量端点轨迹为圆。
讨论题(每题5分,共4题)
1.讨论光学干涉和衍射现象在实际中的应用。
答案:干涉应用如薄膜干涉用于增透膜、检测表面平整度;迈克尔逊干涉仪用于精密测量。衍射用于光栅光谱仪分析物质成分;X射线衍射分析晶体结构,在