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2025年大学物理光学原理专项训练题

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每小题3分，共30分。请将正确选项的字母填在题后的括号内）

1.在杨氏双缝干涉实验中，用白光光源代替单色光，则观察到的干涉条纹会发生什么变化？

(A)中心仍为白色，两侧出现彩色条纹

(B)所有条纹都变成白色

(C)条纹间距变宽

(D)条纹间距变窄

2.在迈克尔逊干涉仪实验中，若其中一个反射镜移动了λ/4的距离，则干涉条纹会发生什么变化？

(A)中心移动了λ/4的距离

(B)中心移动了λ/2的距离

(C)整个干涉图样移动了λ/4的距离

(D)干涉条纹疏密程度改变，中心不动

3.下列哪个现象是光的衍射现象？

(A)光的反射

(B)光的折射

(C)单缝衍射

(D)光的偏振

4.单缝夫琅禾费衍射实验中，若增大缝宽，则衍射图样的中央明纹会发生什么变化？

(A)变宽

(B)变窄

(C)不变

(D)消失

5.自然光通过偏振片A后，再通过偏振片B，若两偏振片的偏振化方向垂直，则透射光强度为多少？

(A)零

(B)自然光强度的1/2

(C)偏振光强度的1/2

(D)偏振光强度的1/4

6.布儒斯特角是指入射光线以什么角度入射时，反射光和折射光恰好垂直？

(A)0°

(B)30°

(C)45°

(D)90°

7.下列哪个公式描述了光程差？

(A)Δ=r?-r?

(B)Δ=n?l-n?l

(C)Δ=2dsinθ

(D)Δ=λ/2

8.在光的干涉现象中，产生相干条件的关键是什么？

(A)光源强度足够大

(B)光源颜色单一

(C)两束光具有相同的频率和恒定的相位差

(D)两束光传播距离相同

9.圆孔夫琅禾费衍射图样的中心是？

(A)亮斑

(B)暗斑

(C)灰斑

(D)无光

10.下列哪个器件可以用来产生线偏振光？

(A)棱镜

(B)玻璃片

(C)起偏器

(D)滤光片

二、填空题（每小题4分，共20分。请将答案填在题后的横线上）

1.光的干涉现象是__________现象，光的衍射现象是__________现象。

2.在杨氏双缝干涉实验中，双缝间距为d，缝到屏的距离为D，入射光波长为λ，则相邻亮条纹（或暗条纹）的间距为__________。

3.单缝夫琅禾费衍射实验中，当单缝宽度a减小时，中央明纹的宽度将__________。

4.光的偏振现象说明光是一种__________光。

5.布儒斯特定律指出，当光以布儒斯特角入射到两种介质的界面时，反射光和折射光之间的夹角为__________度。

三、计算题（每小题10分，共30分）

1.在杨氏双缝干涉实验中，使用波长为500nm的单色光，双缝间距为0.5mm，缝到屏的距离为1m。求屏上相邻亮条纹之间的距离。

2.一束单色光垂直入射到宽度为0.1mm的单缝上，缝后透镜的焦距为1m。求屏上中央明纹两侧第一级暗纹之间的距离。假设光的波长为600nm。

3.自然光以60°的入射角射向一偏振片，偏振片的偏振化方向与入射光束的偏振方向成30°角。求透射光强度是入射光强度的多少倍？假设没有吸收损失。

试卷答案

一、选择题

1.(A)

解析：杨氏双缝干涉中，中心点满足光程差为零，各色光在此处都相干加强形成亮纹。中心两侧，不同色光的同一级亮纹位置不同，导致彩色条纹出现。

2.(B)

解析：迈克尔逊干涉仪中，动镜移动λ/4，光程变化为2*(λ/4)=λ/2，导致光程差改变λ/2，干涉条纹整体移动，观察到视场中条纹移动了λ/2的距离（即移动了半个条纹周期）。

3.(C)

解析：光的衍射是指光绕过障碍物或小孔传播的现象。光的反射和折射是光在介质界面上的改变传播方向的现象。单缝衍射是典型的光的衍射现象。

4.(B)

解析：根据单缝衍射公式，中央明纹宽度与缝宽成反比。缝宽a增大，中央明纹宽度Δx=2fλ/a减小。

5.(D)

解析：自然光通过偏振片A后变为线偏振光，其强度为入射自然光强度的一半。该线偏振光再通过偏振片B，根据马吕斯定律，透射光强度I=I?cos2θ，其中θ为两偏振片偏振化方向的夹角（