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光学课后练习试卷及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每小题3分，共30分。在每小题列出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的，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，若用白光入射，则在屏幕上观察到的现象是：

(A)只有中央亮纹是白色的，两侧亮纹是彩色的

(B)所有亮纹都是彩色的，且中央亮纹中心是白色的

(C)所有亮纹都是彩色的，且中央亮纹中心是黑色的

(D)屏幕上只有一条黑色的亮纹

2.下列哪一种现象不是光的衍射现象？

(A)阳光下树影中的圆形光斑

(B)光通过狭缝后出现的明暗相间的条纹

(C)镜头或眼睛瞳孔边缘产生的模糊光晕

(D)水波遇到障碍物后绕过障碍物继续传播

3.关于光的干涉条件，下列说法正确的是：

(A)任何两束光都能产生干涉

(B)只有频率相同、振动方向相同、相位差恒定的光才能产生干涉

(C)只有相干光源发出的光才能产生干涉

(D)只有单色光才能产生稳定的干涉条纹

4.在单缝夫琅禾费衍射实验中，下列哪个量增大，中央亮纹的宽度将变窄？

(A)缝宽a

(B)入射光波长λ

(C)缝到屏的距离L

(D)入射光强度

5.自然光通过偏振片后变成：

(A)自然光

(B)圆偏振光

(C)线偏振光

(D)椭圆偏振光

6.布儒斯特定律描述的是：

(A)光的反射和折射现象

(B)光的干涉现象

(C)光的衍射现象

(D)光的偏振现象

7.一束光从空气射入水中，下列哪个量会变小？

(A)光的频率

(B)光的波长

(C)光的传播速度

(D)光的强度

8.下列哪种光学元件可以用来聚焦光线？

(A)凸透镜

(B)凹透镜

(C)平面镜

(D)凸面镜

9.放大镜的原理是：

(A)凸透镜成放大的实像

(B)凸透镜成放大的虚像

(C)凹透镜成缩小的实像

(D)凹透镜成放大的虚像

10.眼睛的晶状体相当于一个：

(A)凸面镜

(B)凹面镜

(C)凸透镜

(D)凹透镜

二、填空题（每小题4分，共20分。请将答案填写在题中横线上。）

11.在杨氏双缝干涉实验中，屏幕上某点P到两缝的路差为λ/4，则该点出现纹（填“亮”或“暗”）。

12.单缝夫琅禾费衍射中，当单缝宽度a减小时，中央亮纹的宽度。（填“变宽”、“变窄”或“不变”）

13.光的偏振现象说明光具有性。

14.光从光密介质进入光疏介质时，折射角入射角。（填“大于”、“小于”或“等于”）

15.透镜的焦距f越长，其折光能力越。（填“强”或“弱”）

三、计算题（共50分。请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。）

16.（10分）在杨氏双缝干涉实验中，双缝间距为d=0.5mm，缝到屏的距离L=1m，使用波长λ=550nm的单色光照射。求屏上相邻亮纹之间的距离。

17.（12分）一束单色光垂直入射到宽度a=0.1mm的单缝上，缝后放置一个焦距f=50cm的凸透镜，在透镜焦平面处的屏幕上观察到中央亮纹两侧的第一个暗纹。求该单色光的波长。

18.（14分）一束自然光以布儒斯特角θ_B入射到一偏振片上，求通过偏振片后的光强是入射光强的多少倍？（假设偏振片对光无吸收）

19.（14分）一个物体放在焦距为f=20cm的凸透镜前30cm处，求像的位置、倒立程度以及放大率。

试卷答案

一、选择题

1.(A)

2.(D)

3.(B)

4.(A)

5.(C)

6.(D)

7.(C)

8.(A)

9.(B)

10.(C)

二、填空题

11.暗

12.变宽

13.横波

14.大于

15.弱

三、计算题

16.解：相邻亮纹间距Δx=λL/d

Δx=(550×10??m)×(1m)/(0.5×10?3m)=1.1×10??m=0.11mm

答：相邻亮纹之间的距离为0.11mm。

17.解：单缝衍射第一个暗纹条件为asinθ=λ，对于小角度θ，sinθ≈x/f

a(x/f)=λ

x=λf/a