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(三) 光学
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1 、 单项选择题
自然光以60°的入射角照射到某两介质交界面时,反射光为完全偏振光,则知折射光应
为下列中哪条所述?
A : 完全偏振光且折射角是30°
B : 部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为万的介质时,折射角是30°
C : 部分偏振光,但须知两种介质的折射率才能确定折射角
D : 部分偏振光且折射角是30°
正确答案: D
解析:
提示:i0+r0= 90°。
2 、 单项选择题
在单缝夫琅和费衍射实验中,若将缝宽缩小一半,则原来第三级暗纹处将出现的条纹是:
A : 第一级明纹
B : 第一级暗纹
C : 第二级明纹
D : 第二级暗纹
正确答案: A
解析:
3 、 单项选择题
两块平玻璃构成空气劈尖,左边为棱边,用单色平行光垂直入射。若上面的平玻璃慢慢地向上平移,则干涉条纹如何变化?
A : 向棱边方向平移,条纹间隔变小
B : 向棱边方向平移,条纹间隔变大
C : 向棱边方向平移,条纹间隔不变
D : 向远离棱边的方向平移,条纹间隔不变
正确答案: C
解析:
提示:同一明纹(暗纹)对应相同厚度的空气层,
4 、 单项选择题
用波长为λ的单色光垂直照射到空气劈尖上,从反射光中观察干涉条纹,距顶点为L处是
暗条纹。使劈尖角θ连续变大,直到该点处再次出现暗条纹为止(见图)。则劈尖角的
改变量Δθ是:
A : λ/(2L)
B : λ/L
C : 2λ/L
D : λ/(4L)
正确答案: A
解析:
提示:θ≈e/L(e为空气层厚度),Δθ=Δe/L,又相邻两明(暗)纹对应的空气层厚度差
为Δe=ek+1-ek=λ/2。
5 、 单项选择题
ABCD为一块方解石的一个截面,AB为垂直于纸面的晶体平面与纸面的交线。光轴方冋
在纸面内且与AB成一锐角θ,如图所示。一束平行的单色自然光垂直于AB端面入射。在
方解石内折射光分解为o光和e光,关于o光和e光的关系,下列叙述正确的是?A : 传播方向相同,电场强度的振动方向互相垂直
B : 传播方向相同,电场强度的振动方向不互相垂直
C : 传播方向不同,电场强度的振动方向互相垂直
D : 传播方向不同,电场强度的振动方向不互相垂直
正确答案: C
解析:
提示:双折射。
6 、 单项选择题
在单缝夫痕禾费衍射实验中,波长为λ的单色光垂直入射到单缝上,对应于衍射角为30°
的方向上,若单缝处波阵面可分成3个半波带。则缝宽a等于:
A : λ
B : 1.5λ
C : 2λ
D : 3λ
正确答案: D
解析:
7 、 单项选择题
波长为λ的单色平行光垂直入射到薄膜上,已知n12>n3,如图所示。则从薄膜上、下两
表面反射的光束①与②的光程差是:正确答案: B
解析:
提示:考虑是否有半波损失。
8 、 单项选择题
三个偏振片P1,P2与P3堆叠在一起,P1与P3的偏振化方向相互垂直,P2与P1的偏振化方
向间的夹角为30°。强度为I0的自然光垂直入射于偏振片P1,并依次透过偏振片P1,P2
与P3,则通过三个偏振片后的光强为:
A : I0/4
B : 3I0/8
C : 3I0/32
D : I0/16
正确答案: C
解析:
提示:I= I0cos2a。自然光透过偏振片后,光强减半。
9 、 单项选择题
P1和P2为偏振化方向相互垂直的两个平行放置的偏振片,光强为I0的自然光垂直入射在
第一个偏振片P1上,则透过P1和P2的光强分别为:
正确答案: A
解析:=cos290o。
10 、 单项选择题
一束光是自然光和线偏振光的混合光,让它垂直通过一偏振片。若以此入射光束为轴旋
转偏振片,测得透射光强度最大值是最小值的5倍,那么入射光束中自然光与线偏振光
的光强比值为:
A : 1/2
B : 1/5
C : 1/3
D : 2/3
正确答案: B
解析:
11 、 单项选择题
在双缝干涉实验中,若用透明的云母片遮住上面的一条缝,则干涉图样如何变化?
A : 干涉图样不变
B : 干涉图样下移
C : 干涉图样上移
D : 不产生干涉条纹
正确答案: C
解析:
提示:考虑零级明纹向哪一方向移动。
12 、 单项选择题
—单色平行光束垂直照射在宽度为1. 0mm的单缝上,在缝后放一焦距为2. 0m的会聚透
镜。已知位于透镜焦平面处屏幕上的中央明条纹宽度为2. 0mm,则入射光波长约为:
正确答案: C解析:
13 、 单项选择题
用一台显微镜来观察细微物体时,应作出下列哪种选择?
A : 选物镜直径较小的为好(在相同放大倍数下)
B : 选红光光源比绿光好(在相同放大倍数下)
C : 选绿光光源比红光好(在相同放大倍数下)
D : 只要显微镜放大倍数足够大,任何细微的东西都可看清楚
正确答案: C
解析:
提示:θ=1.22λ/D。
14 、 单项选择题
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a的大小为:
A : λ/2
B : λ
C : 2λ
D : 3λ
正确答案: C
解析:
提示:asinΦ=kλ。
15 、 单项选择题
使一光强为I0的平面偏振光先后通过两个偏振片P1和P2,P1和P2的偏振化方向与原入射
光光矢量振动方向的夹角分别是a和90°,则通过这两个偏振片后的光强I是:
A : (1/2)I0cos2a
B : 0
C : (1/4)I0sin2(2a)
D : (1/4)I0sin2a
正确答案: C解析:
提示:I=I0cos2acos2(90°-a)。
16 、 单项选择题
光的干涉和衍射现象反映了光的:
A : 偏振性质
B : 波动性质
C : 横波性质
D : 纵波性质
正确答案: B
解析:
17 、 单项选择题
在迈克耳逊干涉仪的反射镜M2平移距离为0. 3220mm时,测得某单色光的干涉条纹移
过1024条,则该单色光的波长为:
A : 6. 28X10-7 m
B : 5X10-7 m
C : 4X10-7 m
D : 7X10-7 m
正确答案: A
解析:
提示:ΔL=ΔN*(1/2)λ。
18 、 单项选择题
自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上,则下列关于反射光的叙述,哪个是正
确的?
A : 在入射面内振动的完全偏振光
B : 平行于入射面的振动占优势的部分偏振光
C : 垂直于入射面振动的完全偏振光
D : 垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光
正确答案: C解析:
提示:布儒斯特定律。
19 、 单项选择题
在迈克耳逊干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n、厚度为d的透明薄片,放入后,这
条光路的光程改变了多少?
A : 2(n-1)d
B : 2nd
C : 2(n-1)d+λ/2
D : nd
正确答案: A
解析:
提示:如图所示,未放透明薄片前,光走过的光程为2d,在虚线处放入透明薄片后,光
走过的光程为2nd,光程改变了2nd-2d。
20 、 单项选择题
在双缝干涉实验中,两缝间距离为d,双缝与屏幕之间的距离为D(D≥d),波长为λ的平行
单色光垂直照射到双缝上,屏幕上干涉条纹中相邻两暗纹之间的距离是:
A : 2λD/d
B : λd/D
C : dD/λ
D : λD/d
正确答案: D
解析:
21 、 单项选择题—束波长为λ的单色光由空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上,透明薄膜放在空气中,
要使反射光得到干涉加强,则薄膜最小的厚度为:
A : λ/4
B : λ/(4n)
C : λ/2
D : λ/(2n)
正确答案: B
解析:
提示:2ne+λ/2=kλ
22 、 单项选择题
用白光光源进行双缝干涉实验,若用一个纯红色的滤光片遮盖住一条缝,用一个纯蓝色
的滤光片遮盖住另一条缝,则将发生何种干涉条纹现象?
A : 干涉条纹的宽度将发生改变
B : 产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹
C : 干涉条纹的亮度将发生改变
D : 不产生干涉条纹
正确答案: D
解析:
提示:考虑相干光源(波源)的条件,分析从两滤光片出来的光是不是相干光。
23 、 单项选择题
在单缝夫琅和费衍射实验中,波长为λ的单色光垂直入射在单缝上,对应于衍射角为30°
的方向上,若单缝处波面可分成3个半波带,则缝宽度a等于:
A : λ
B : 1.5λ
C : 2λ
D : 3λ
正确答案: D
解析:
提示:比较单缝夫琪和费衍射明纹条件24 、 单项选择题
—单色光垂直照射在空气劈尖上,当劈尖的劈角增大时,各级干涉条纹将有下列中的何
种变化?
A : 向右移,且条纹的间距变大
B : 向右移,且条纹的间距变小
C : 向左移,且条纹的间距变小
D : 向左移,且条纹的间距变大
正确答案: C
解析:
提示:间距=λ/(2sinθ)。
25 、 单项选择题
真空中波长为λ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
(如图所示)设路径的长度为l,A、B两点光振动相位差记为ΔΦ,则l和ΔΦ的值分别为:
A : l= 3λ/2, ΔΦ=3π
B : l= 3λ/(2n), ΔΦ=3nπ
C : l= 3λ/(2n), ΔΦ=3π
D : l= 3nλ/2, ΔΦ=3nπ
正确答案: C
解析:
提示:ΔΦ=2πδ/λ(δ为光程差)。
26 、 单项选择题
在相同的时间内,关于一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中所传播的路程和走过
的光程,下列叙述中哪个正确?A : 传播的路程相等,走过的光程相等
B : 传播的路程相等,走过的光程不相等
C : 传播的路程不相等,走过的光程相等
D : 传播的路程不相等,走过的光程不相等
正确答案: C
解析:
提示:设光波在空气中传播速率为v,则在玻璃中传播速率为 ,因而在相同传播
时间内传播的路程不相等,根据光程的概念,它们走过的光程相等。
27 、 单项选择题
衍射光栅主极大公式(a+b)sinφ=±kλ,k=0,1,2...,在k=2的方向上,第一条 缝与第六
条缝对应点发出的两条衍射光的光程差δ等于:
A : 2λ
B : 5λ
C : 10λ
D : 6λ
正确答案: C
解析:
提示:由题意知(a+b)sinφ=2λ 又光程差δ= 5 (a+b) sinφ= 5 X 2λ= 10λ。
28 、 单项选择题
一束白光垂直射到一光栅上,在形成的同一级光栅光谱中,偏离中央明纹最远的是:
A : 红光
B : 绿光
C : 黄光
D : 紫光
正确答案: A
解析:
提示:(a+b) sinφ=±kλ,注意:白光中红光波长最长,紫光波长最短。
29 、 单项选择题用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷,当波长为λ的单色平行光垂直入射时,若观察到的
干涉条纹如图所示,每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切,
则工件表面与条纹弯曲处对应的部分应:
A : 凸起,且高度为λ/4
B : 凸起,且髙度为λ/2
C : 凹陷,且深度为λ/2
D : 凹陷,且深度为λ/4
正确答案: C
解析:
提示:注意到:同一明纹(暗纹)对应相同厚度的空气层,又相邻两明(暗)纹对应的空气层
厚度为ek+1-ek=λ/2。
30 、 单项选择题
—束自然光从空气投射到玻璃表面上(空气折射率为1),当折射角为30°时,反射光是完
全偏振光,则此玻璃板的折射率等于:
正确答案: C
解析:
31 、 单项选择题
波长λ= 550nm(1nm=10-9m)的单色光垂直入射于光栅常数为2X10-4cm的平面衍射光栅
上,可能观察到光谱线的最大级次为:
A : 2
B : 3C : 4
D : 5
正确答案: B
解析:
32 、 单项选择题
在单缝夫琅和费衍射实验中,若增大缝宽,其他条件不变,则中央明条纹的变化是:
A : 宽度变小
B : 宽度变大
C : 宽度不变,且中心强度也不变
D : 宽度不变,但中心强度增大
正确答案: A
解析:
提示:Δx(中央明纹宽度)=2fλ/a(f为焦距,a为缝宽)。
33 、 单项选择题
在真空中波长为λ的单色光,在折射率为n的透明介质中从A点沿某路径传播到B点,若两
点相位差为3π,则此路径AB的光程为:
A : 1. 5λ
B : 1. 5nλ
C : 3λ
D : 1. 5λ/n
正确答案: A
解析:
提示:ΔΦ=2πδ/λ(δ为光程差)。
34 、 单项选择题
在单缝夫瑕禾费衍射实验中,屏上第三级暗纹对应的单缝处波面可分成的半波带的数目
为:A : 3
B : 4
C : 5
D : 6
正确答案: D
解析:
提示:对暗纹asinφ=kλ=2kλ/2,今k=3,故半波带数目为6。
35 、 单项选择题
—束自然光自空气射向一块平板玻璃,设入射角等于布儒斯特角,则反射光为:
A : 自然光
B : 部分偏振光
C : 完全偏振光
D : 圆偏振光
正确答案: C
解析:
提示:布儒斯特定律。
36 、 单项选择题
自然光以60°的入射角照射到不知其折射率的某一透明介质表面时,反射光为线偏振光,
则应知折射光和折射角分别为:
A : 折射光为线偏振光,折射角为30°
B : 折射光为部分偏振光,折射角为30°
C : 折射光为线偏振光,折射角不能确定
D : 折射光为部分线偏振光,折射角不能确定
正确答案: B
解析:
提示:i0+r0= 90°。
37 、 单项选择题
在正常照度下,入眼的最小分辨角(对黄绿色光)θ0= 2.3X10-4 rad。若物体放在明视距
离25cm处,则两物点相距多少才能被分辨?A : 0. 0058cm
B : 0. 0116cm
C : 25cm
D : 2. 63cm
正确答案: A
解析:
38 、 单项选择题
若在迈克耳逊干涉仪的可动反射镜M移动了0.620mm的过程中,观察到干涉条纹移动
了2300条,则所用光波的波长为:
A : 269nm
B : 539nm
C : 2690nm
D : 5390nm
正确答案: B
解析:
39 、 单项选择题
以双缝干涉实验中,波长为λ的单色平行光垂直入射到缝间距为a的双缝上,屏到双缝的
距离为D,则某一条明纹与其相邻的一条暗纹的间距为:
正确答案: B
解析:
40 、 单项选择题在单缝夫琅和费衍射实验中,波长为λ的单色光垂直入射在宽度为a =4λ的单缝上,对应
于衍射角为30°的方向上,单缝处波阵面可分成的半波带数目为:
A : 2个
B : 4个
C : 6个
D : 8个
正确答案: B
解析:
提示:比较单缝夫琅和费衍射暗纹条件
41 、 单项选择题
两偏振片叠放在一起,欲使一束垂直入射的线偏振光经过两个偏振片后振动方向转
过90°,且使出射光强尽可能大,则入射光的振动方向与前后两偏振片的偏振化方向夹
角分别为:
A : 45°和 90°
B : 0°和 90°
C : 30°和 90°
D : 60°和 90°
正确答案: A
解析:
提示:设线偏振光的光强为I,线偏振光与第一个偏振片的夹角为φ,因为最终线偏振光
的振动方向要转过90°,所以第一个偏振片与第二个偏振片的夹角为π/2-φ。
根据马吕斯定律
线偏振光通过第一块偏振片后的光强为
I1=Icos2φ
线偏振光通过第二块偏振片后的光强为
入射光的振动方向与前后两偏振片的偏振化方向夹角分别为45°和90°。
42 、 单项选择题
波长为λ的单色光垂直照射在折射率为n的劈尖薄膜上,在由反射光形成 的干涉条纹中,
第五级明条纹与第三级明条纹所对应的薄膜厚度差为:正确答案: B
解析: