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光学习题解答2

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第一章习题

1、已知真空中的光速c=3 m/s,求光在水(n=1.333)、冕牌玻璃(n=1.51)、火石玻璃(n=1.65)、加拿大树胶(n=1.526)、金刚石(n=2.417)等介质中的光速。

解:

则当光在水中,n=1.333时,v=2.25 m/s,

当光在冕牌玻璃中,n=1.51时,v=1.99 m/s,

当光在火石玻璃中,n=1.65时,v=1.82 m/s,

当光在加拿大树胶中,n=1.526时,v=1.97 m/s,

当光在金刚石中,n=2.417时,v=1.24 m/s。

2、一物体经针孔相机在屏上成一60mm大小的像,若将屏拉远50mm,则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。

解:在同种均匀介质空间中光线直线传播,如果选定经过节点的光线则方向不变,令屏到针孔的初始距离为x,则可以根据三角形相似得出:

所以x=300mm

即屏到针孔的初始距离为300mm。

3、一厚度为200mm的平行平板玻璃(设n=1.5),下面放一直径为1mm的金属片。若在玻璃板上盖一圆形纸片,要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片,问纸片最小直径应为多少?

解:令纸片最小半径为x,

则根据全反射原理,光束由玻璃射向空气中时满足入射角度大于或等于全反射临界角时均会发生全反射,而这里正是由于这个原因导致在玻璃板上方看不到金属片。而全反射临界角求取方法为:

(1)

其中n2=1, n1=1.5,

同时根据几何关系,利用平板厚度和纸片以及金属片的半径得到全反射临界角的计算方法为:

(2)

联立(1)式和(2)式可以求出纸片最小直径x=179.385mm,所以纸片最小直径为358.77mm。

4、光纤芯的折射率为n1、包层的折射率为n2,光纤所在介质的折射率为n0,求光纤的数值孔径(即n0sinI1,其中I1为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角)。

解:位于光纤入射端面,满足由空气入射到光纤芯中,应用折射定律则有:

n0sinI1=n2sinI2 (1)

而当光束由光纤芯入射到包层的时候满足全反射,使得光束可以在光纤内传播,则有:

(2)

由(1)式和(2)式联立得到n0 sinI1 .

5、一束平行细光束入射到一半径r=30mm、折射率n=1.5的玻璃球上,求其会聚点的位置。如果在凸面镀反射膜,其会聚点应在何处?如果在凹面镀反射膜,则反射光束在玻璃中的会聚点又在何处?反射光束经前表面折射后,会聚点又在何处?说明各会聚点的虚实。

解:该题可以应用单个折射面的高斯公式来解决,

设凸面为第一面,凹面为第二面。

(1)首先考虑光束射入玻璃球第一面时的状态,使用高斯公

式:

会聚点位于第二面后15mm处。

(2)将第一面镀膜,就相当于凸面镜

像位于第一面的右侧,只是延长线的交点,因此是虚像。

还可以用β正负判断:

(3)光线经过第一面折射:, 虚像

第二面镀膜,则:

得到:

(4)再经过第一面折射

物像相反为虚像。

6、一直径为400mm,折射率为1.5的玻璃球中有两个小气泡,一个位于球心,另一个位于1/2半径处。沿两气泡连线方向在球两边观察,问看到的气泡在何处?如果在水中观察,看到的气泡又在何处?

解:设一个气泡在中心处,另一个在第二面和中心之间。

(1)从第一面向第二面看

(2)从第二面向第一面看

(3)在水中

7、有一平凸透镜r1=100mm,r2=,d=300mm,n=1.5,当物体在时,求高斯像的位置l’。在第二面上刻一十字丝,问其通过球面的共轭像在何处?当入射高度h=10mm,实际光线的像方截距为多少?与高斯像面的距离为多少?

解:

8、一球面镜半径r=-100mm,求=0 ,-0.1 ,-0.2 ,-1 ,1 ,5,10,∝时的物距像距。

解:(1)

(2)同理,

(3)同理,

(4)同理,

(5)同理,

(6)同理,

(7)同理,

(8)同理,

9、一物体位于半径为r 的凹面镜前什么位置时,可分别得到:放大4倍的实像,当大4倍的虚像、缩小4倍的实像和缩小4倍的虚像?

解:(1)放大4倍的实像

(2)放大四倍虚像

(3)缩小四倍实像

(4)缩小四倍虚像

第二章习题

1、已知照相物镜的焦距f’=75mm,被摄景物位于(以F点为坐标原点)x=处,试求照相底片应分别放在离物镜的像方焦面多远的地方。

解:

(1)x= -∝,xx′=ff′得到:x′=0

(2)x′=0.5625

(3)x′=0.703

(4)x′=0.937

(5)x′=1.4

(6)x′=2.81

2、设一系统位于空气中,垂轴放大率,由物面到像面的距离(共轭距离)为7200mm,物镜两焦点间距离为1140mm,求物镜的焦距,并绘制基点位置图。

3.已知一个透镜把物体放大-3倍投影在屏幕上,当透镜向物体移近18mm时,物体将被放大-4x试求透镜的焦距,并用图解法校核之。

解:

4.一个薄透镜对某一物体成实像,放大率为-1x,今以另一个薄透镜紧贴在第一个透镜上,则见像向透镜方向移动20mm,放大率为原先的3/4倍,求两块透镜的焦距为多少?

解:

5.有一正薄透镜对某一物成倒立的实像,像高为物高的一半,今将物面向透镜移近100mm,则所得像与物同大小,求该正透镜组的焦距。

解:

6.希望得到一个对无限远成像的长焦距物镜,焦距=1200mm,由物镜顶点到像面的距离L=700 mm,由系统最后一面到像平面的距离(工作距)为,按最简单结构的薄透镜系统考虑,求系统结构,并画出光路图。

解:

7.一短焦距物镜,已知其焦距为35 mm,筒长L=65 mm,工作距,按最简单结构的薄透镜系统考虑,求系统结构。

解:

8.已知一透镜求其焦距、光焦度。

解:

9.一薄透镜组焦距为100 mm,和另一焦距为50 mm的薄透镜组合,其组合焦距仍为100 mm,问两薄透镜的相对位置。

解:

10.长60 mm,折射率为1.5的玻璃棒,在其两端磨成曲率半径为10 mm的凸球面,试求其焦距。

解:

11.一束平行光垂直入射到平凸透镜上,会聚于透镜后480 mm处,如在此透镜凸面上镀银,则平行光会聚于透镜前80 mm处,求透镜折射率和凸面曲率半径。

解:

第三章习题

1.人照镜子时,要想看到自己的全身,问镜子要多长?人离镜子的距离有没有关系?

解:

镜子的高度为1/2人身高,和前后距离无关。

2.设平行光管物镜L的焦距=1000mm,顶杆与光轴的距离a=10 mm,如果推动顶杆使平

面镜倾斜,物镜焦点F的自准直像相对于F产生了y=2 mm的位移,问平面镜的倾角为多少?顶杆的移动量为多少?

解:

3.一光学系统由一透镜和平面镜组成,如图3-29所示,平面镜MM与透镜光轴垂直交于D

点,透镜前方离平面镜600 mm有一物体AB,经透镜和平面镜后,所成虚像至平面镜

的距离为150 mm,且像高为物高的一半,试分析透镜焦距的正负,确定透镜的位置和焦距,并画出光路图。

解:平面镜成β=1的像,且分别在镜子两侧,物像虚实相反。

4.用焦距=450mm的翻拍物镜拍摄文件,文件上压一块折射率n=1.5,厚度d=15mm的玻璃平板,若拍摄倍率,试求物镜后主面到平板玻璃第一面的距离。

解:

此为平板平移后的像。

5.棱镜折射角,C光的最小偏向角,试求棱镜光学材料的折射率。

解:

6.白光经过顶角的色散棱镜,n=1.51的色光处于最小偏向角,试求其最小偏向角值及n=1.52的色光相对于n=1.51的色光间的交角。

解:

第四章习题

1.二个薄凸透镜构成的系统,其中,,,位于后,若入射平行光,请判断一下孔径光阑,并求出入瞳的位置及大小。

解:判断孔径光阑:第一个透镜对其前面所成像为本身,

第二个透镜对其前面所成像为,其位置:

大小为:

故第一透镜为孔阑,其直径为4厘米.它同时为入瞳.

55,求该照相物镜的最大视场角等

2.设照相物镜的焦距等于75mm,底片尺寸为55

于多少?

解:

第五章习题

1、一个100W的钨丝灯,发出总光通量为,求发光效率为多少?

解:

2、有一聚光镜,(数值孔径),求进入系统的能量占全部能量的百分比。

解:

而一点周围全部空间的立体角为

的钨丝灯,已知:,该灯与一聚光镜联用,灯丝中心对

3、一个

聚光镜所张的孔径角,若设灯丝是各向均匀发光,求1)灯泡总的光通量及进入聚光镜的能量;2)求平均发光强度

解:

4、一个的钨丝灯发出的总的光通量为,设各向发光强度相等,求以灯为中心,半径分别为:时的球面的光照度是多少?

解:

,一个发光强度为的灯挂在天花

5、一房间,长、宽、高分别为:

板中心,离地面,1)求灯正下方地板上的光照度;2)在房间角落处地板上的光照度。

解:

第六章习题

1.如果一个光学系统的初级子午彗差等于焦宽(),则应等于多少?

解:

2.如果一个光学系统的初级球差等于焦深(),则应为多少?解:

3.设计一双胶合消色差望远物镜,,采用冕牌玻璃K9(,

)和火石玻璃F2(,),若正透镜半径,求:正负透镜的焦距及三个球面的曲率半径。

解:

4.指出图6-17中

解:

第七章习题

1.一个人近视程度是(屈光度),调节范围是8D,求:

(1)其远点距离;

(2)其近点距离;

(3)配带100度的近视镜,求该镜的焦距;

(4)戴上该近视镜后,求看清的远点距离;

(5)戴上该近视镜后,求看清的近点距离。

解:远点距离的倒数表示近视程度

2.一放大镜焦距,通光孔径,眼睛距放大镜为50mm,像距离眼睛

在明视距离250mm,渐晕系数K=50%,试求:(1)视觉放大率;(2)线视场;(3)物体的位置。

解:

3.一显微物镜的垂轴放大倍率,数值孔径NA=0.1,共轭距L=180mm,物镜框是孔径光阑,目镜焦距。

(1)求显微镜的视觉放大率;

(2)求出射光瞳直径;

(3)求出射光瞳距离(镜目距);

(4)斜入射照明时,,求显微镜分辨率;

(5)求物镜通光孔径;

设物高2y=6mm,渐晕系数K=50%,求目镜的通光孔径。

解:

4.欲分辨0.000725mm的微小物体,使用波长,斜入射照明,问:(1)显微镜的视觉放大率最小应多大?

(2)数值孔径应取多少适合?

光学习题2

2.12 有一薄透镜组,由焦距为-300mm 的负透镜和焦距为200mm 的正透镜组成,两透镜相距100mm ,置于空气中,求该透镜组的组合焦距和组合基点位置。 解:121212 300200 300200f f f f f mm d f f ''''-?'=- =-=-=?'-+ 焦点和主点位置:1(1)400F d l f mm f ''=- =' 2 (1)150F d l f mm f =+ =- 100H F l l f mm '''=-= 150H F l l f mm =-= 2.17 若有一透镜位于空气中,r 1= 100mm ,d= 8mm ,n = 1.5,若有一物体的物距l =-200mm ,经该透镜成像后的像距l ′= 50mm ,求第二面的曲率半径r 2。若物高y = 20mm ,求像高。 解:由成像公式 111 l l f -='' ,可得 40f mm '= 又()( )12 21(1)1nrr f n n r r n d '= --+-???? 故可得 225r mm =- 由于 l y l y β'' = =,所以5y mm '=- 3.2一眼睛,其远点距r = 2m ,近点距p =-2m 。问: (1)该眼镜有何缺陷? (2)该眼睛的调节范围为多大? (3)矫正眼镜的焦距为多大? (4)配戴该眼镜后,远点距和近点距分别为多大? 解:(1)远点r = 2m ,只有入射会聚光束,且光束的会聚点距离眼睛后2m 才能在视网膜上形成一个清晰的像点,故此眼睛为远视眼 (2)调节范围:11 1A R P D r p =-=-= (3)对远视眼应校正其近点,正常人眼明视距离L 0=—25cm ,远视眼近点为l p 。戴上眼镜后,将其近点移至L 0处 111 p n L l f -= ''

大学物理波动光学题库及标准答案

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一、选择题:(每题3分) 1、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 沿某路径传播到B ,若A 、B 两点相位差为3π,则此路径AB 的光程为 (A) 1.5 λ. (B) 1.5 λ/ n . (C) 1.5 n λ. (D) 3 λ. [ ] 2、在相同的时间内,一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中 (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. [ ] 3、如图,S 1、S 2是两个相干光源,它们到P 点的距离分别为r 1和r 2.路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1,折射率为n 1的介质板,路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2,折射率为n 2的另一介质板,其余部分可看作真空,这两条路径的光程差等于 (A) )()(111222t n r t n r +-+ (B) ])1([])1([211222t n r t n r -+--+ (C) )()(111222t n r t n r --- (D) 1122t n t n - [ ] 4、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,路径的长度为l .A 、B 两点光振动相位差记为?φ,则 (A) l =3 λ / 2,?φ=3π. (B) l =3 λ / (2n ),?φ=3n π. (C) l =3 λ / (2n ),?φ=3π. (D) l =3n λ / 2,?φ=3n π. [ ] 5、如图所示,波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为n 2的薄膜上,经上下两个表面反射的两束光发生干涉.若薄膜厚度为e ,而且n 1>n 2>n 3,则两束反射光在相遇点的相位差为 (A) 4πn 2 e / λ. (B) 2πn 2 e / λ. (C) (4πn 2 e / λ) +π. (D) (2πn 2 e / λ) -π. [ ] 6、如图所示,折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3,已知n 1<n 2<n 3.若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是 (A) 2n 2 e . (B) 2n 2 e -λ / 2 . (C) 2n 2 e -λ. (D) 2n 2 e -λ / (2n 2). [ ] 7、如图所示,折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3,已知n 1< n 2> n 3.若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下两表面反射的光束(用①与②示意)的光程差是 (A) 2n 2 e . (B) 2n 2 e -λ / 2. (C) 2n 2 e -λ . (D) 2n 2 e -λ / (2n 2). P S 1 S 2 r 1 n 1 n 2 t 2 r 2 t 1 n 1 n 2 n 3 e λ n 2n 1n 3 e ①② n 2n 1n 3 e ①②

工程光学_郁道银_光学习题解答

第一章习题 1、已知真空中的光速c=3 m/s,求光在水(n=1.333)、冕牌玻璃(n=1.51)、火石玻璃(n=1.65)、加拿大树胶(n=1.526)、金刚石(n=2.417)等介质中的光速。 解: 则当光在水中,n=1.333时,v=2.25 m/s, 当光在冕牌玻璃中,n=1.51时,v=1.99 m/s, 当光在火石玻璃中,n=1.65时,v=1.82 m/s, 当光在加拿大树胶中,n=1.526时,v=1.97 m/s, 当光在金刚石中,n=2.417时,v=1.24 m/s。 2、一物体经针孔相机在屏上成一60mm大小的像,若将屏拉远50mm,则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。 解:在同种均匀介质空间中光线直线传播,如果选定经过节点的光线则方向不变,令屏到针孔的初始距离为x,则可以根据三 角形相似得出: 所以x=300mm 即屏到针孔的初始距离为300mm。 3、一厚度为200mm的平行平板玻璃(设n=1.5),下面放一直径为1mm的金属片。若在玻璃板上盖一圆形纸片,要求在玻

璃板上方任何方向上都看不到该金属片,问纸片最小直径应为多少? 解:令纸片最小半径为x, 则根据全反射原理,光束由玻璃射向空气中时满足入射角度大于或等于全反射临界角时均会发生全反射,而这里正是由于这个原因导致在玻璃板上方看不到金属片。而全反射临界角求取方法为: (1) 其中n2=1, n1=1.5, 同时根据几何关系,利用平板厚度和纸片以及金属片的半径得到全反射临界角的计算方法为: (2) 联立(1)式和(2)式可以求出纸片最小直径x=179.385mm,所以纸片最小直径为358.77mm。 4、光纤芯的折射率为n1、包层的折射率为n2,光纤所在介质的折射率为n0,求光纤的数值孔径(即n0sinI1,其中I1为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角)。

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光学试题库计算题 12401已知折射光线和反射光线成900角如果空气中的入射角为600求光在该介质中的速度。14402在水塘下深h处有一捕鱼灯泡如果水面是平静的水的折射率为n则从水面上能够看到的 圆形亮斑的半径为多少14403把一个点光源放在湖水面上h处试求直接从水面逸出的光能的百分比 忽略水和吸收和表面透镜损失。 23401平行平面玻璃板的折射率为厚度为板的下方有一物点P P到板的下表面的距离为,观察者透过玻璃板在P的正上方看到P的像求像的位置。 23402一平面平行玻璃板的折射率为n厚度为d点光源Q发出的近于正入射的的光束在上表面反射成像于'光线穿过上表面后在下表面反射再从上表面出射的光线成像于'。求'和'间的距离。 23403来自一透镜的光线正朝着P点会聚如图 所示要在P '点成像必须如图插入折射率n=的玻璃片. 求玻璃片的厚度.已知=2mm . 23404容器内有两种液体深度分别为和折射率分别为和液面外空 气的折射率为试计算容器底到液面的像似深度。 23405一层水n=浮在一层乙醇n=之上水层厚度3cm乙醇厚5cm从正方向看水槽的底好象在水面下多远 24401玻璃棱镜的折射率n=如果光线在一工作面垂直入射若要求棱镜的另一侧无光线折射时所需棱镜的最小顶角为多大24402一个顶角为300的三棱镜光线垂直于顶角的一个边入射而从顶角的另一边出射其方向偏转300 求其三棱镜的折射率。 24404有一玻璃三棱镜顶角为折射率为n欲使一条光线由棱镜的一个面进入而沿另一个界面射出此光线的入射角最小为多少24405玻璃棱镜的折射棱角A为60对某一波长的光的折射率为现将该棱镜浸入到折射率为4/3的水中试问当平行光束通过棱镜时其最小偏向角是多少

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光学习题及答案 练习二十二 光的相干性 双缝干涉 光程 一.选择题 1. 有三种装置 (1) 完全相同的两盏钠光灯,发出相同波长的光,照射到屏上; (2) 同一盏钠光灯,用黑纸盖住其中部将钠光灯分成上下两部分同时照射到屏上; (3) 用一盏钠光灯照亮一狭缝,此亮缝再照亮与它平行间距很小的两条狭缝,此二亮缝的光照射到屏上. 以上三种装置,能在屏上形成稳定干涉花样的是 (A) 装置(3). (B) 装置(2). (C) 装置(1)(3). (D) 装置(2)(3). 2. 在双缝干涉实验中,为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采取的办法是 (A) 使屏靠近双缝. (B) 把两个缝的宽度稍微调窄. (C) 使两缝的间距变小. (D) 改用波长较小的单色光源. 3. 如图所示,设s 1、s 2为两相干光源发出波长为的单色光,分别通过两种介质(折射率分别为n 1和n 2,且n 1>n 2)射到介质的分界面上的P 点,己知s 1P = s 2P = r ,则这两条光的几何路程r ,光程差 和相位差分别为 (A) r = 0 , = 0 , = 0. (B) r = (n 1-n 2) r , =( n 1-n 2) r , =2 (n 1-n 2) r / . (C) r = 0 , =( n 1-n 2) r , =2 (n 1-n 2) r / . (D) r = 0 , =( n 1-n 2) r , =2 (n 1-n 2) r . 4. 如图所示,在一个空长方形箱子的一边刻上一个双缝,当把一个钠光灯照亮的狭缝放在刻有双缝一边的箱子外边时,在箱子的对面壁上产生干涉条纹.如果把透明的油缓慢地灌入这箱子时,条纹的间隔将会发生什么变化答: (A) 保持不变. (B) 条纹间隔增加. (C) 条纹间隔有可能增加. (D) 条纹间隔减小. 5. 用白光(波长为4000~7600)垂直照射间距为a =的双缝,距缝50cm 处放屏幕,则观察到 的第一级彩色条纹和第五级彩色条纹的宽度分别是 (A) ×104m , ×104m. (B) ×104m , ×103m. (C) ×104m , ×104m. (D) ×104m , ×104m. 二.填空题 图 图

光学竞赛题(附答案)

光学竞赛题 O 'fl

光学竞赛题 一、选择题 1. ( 3分)细心的小明同学注意到这样一个问题:如果打开窗户,直接看远处的高架电线,电线呈规则的下弯弧形; 而如果隔着窗玻 璃看,电线虽然整体上也呈弧形,但电线上的不同部位有明显的不规则弯曲,而且,轻微摆动头部 让视线移动时,电线上的不规则弯曲情景也在移动?产生这种现象的原因是( ) A .玻璃上不同部位对视线的阻挡情况不同 B .玻璃各部分的透光度不均匀 C .玻璃各部分的厚度不均匀 D .玻璃上不同部位对光的反射不一样 2. ( 3分)如图所示,平面镜 0M 与ON 的夹角为0, 一条平行于平面 ON 的光线经过两个平面镜的多次反射后, 能够沿着原来的光 路返回,则两平面镜之间的夹角不可能是( ) C . 10° 4. ( 3分)如图所示,竖直放置的不透光物体 (足够大)中紧密嵌有一凸透镜,透镜左侧两倍焦距处,有一个与主 光轴垂直的物体 AB ,在透镜右侧三倍焦距处竖直放置一平面镜 MN ,镜面与凸透镜的主光轴垂直, B 、N 两点都在 主光轴上,AB 与 MN 高度相等,且与透镜上半部分等高.遮住透镜的下半部分,则该光具组中,物体 AB 的成像 情况是( ) A .两个实像,一个虚像 B . 一个实像,两个虚像 C .只有一个虚像 D .只有一个实像 3. (3分)在探究凸透镜成像规律的实验中,我们发现像距 能 正确反映凸透镜成像规律的应该是( ) v 和物距u 是一一对应的,在如图 所示的四个图线中 , A .图线A B .图线B C .图线C D .图线 D B . 15

5. ( 3分)如图所示,P 是一个光屏,屏上有直径为5厘米的圆孔.Q 是一块平面镜,与屏平行放置且相距 10厘米.01、 02是过圆孔 中心 0垂直于Q 的直线,已知 P 和Q 都足够大,现在直线 0102上光屏P 左侧5厘米处放置一点光源 D .丄米2 一7 6. (3分)如图(a )所示,平面镜 0M 与0N 夹角为0,光线AB 经过平面镜的两次反射后出射光线为 CD .现将 平面镜0M 与0N 同 时绕垂直纸面过 0点的轴转过一个较小的角度 3,而入射光线不变,如图(b )所示.此时经过 平面镜的两次反射后的出射光线将( ) (a) (b) A .与原先的出射光线 B .与原先的出射光线 C .与原先的出射光线 D .与原先的出射光线 CD 平行 CD 重合 CD 之间的夹角为23 CD 之间的夹角为3 7. ( 3分)小明坐在前排听讲座时,用照相机把由投影仪投影在银幕上的彩色图象拍摄下来?由于会场比较暗,他 使用了闪光灯.这样 拍出来的照片( ) A .比不用闪光灯清楚多了 B .与不用闪光灯的效果一样 C .看不清投影到屏幕上的图象 D .色彩被 闪”掉了,拍到的仅有黑色的字和线条 &( 3分)如果不慎在照相机的镜头上沾上了一个小墨点,则照出的相片上( ) A .有一个放大的墨点像 B .有一个缩小的墨点像 C . 一片漆黑 D .没有墨点的像 9. ( 3分)如图所示,水池的宽度为 L ,在水池右侧距离池底高度 H 处有一激光束,水池内无水时恰好在水池的左 下角产生一个光斑.已知 L=H ,现向水池内注水,水面匀速上升,则光斑( S ,则平面镜上的反射光在屏上形成的亮斑面积为( 米2

《光学教程》(姚启钧)课后习题1-5章解答

《光学教程》(姚启钧)1-5章习题解答 第一章 光的干涉 1、波长为500nm 的绿光投射在间距d 为0.022cm 的双缝上,在距离180cm 处的光屏上形成干涉条纹,求两个亮条纹之间的距离。若改用波长为700nm 的红光投射到此双缝上,两个亮纹之间的距离为多少?算出这两种光第2级亮纹位置的距离。 解:1500nm λ= 7011180 500100.4090.022 r y cm d λ-?= =??= 改用2700nm λ= 7022180700100.5730.022 r y cm d λ-?= =??= 两种光第二级亮纹位置的距离为: 21220.328y y y cm ?=?-?= 2、在杨氏实验装置中,光源波长为640nm ,两狭缝间距为0.4mm ,光屏离狭缝的距离为50cm ,试求:⑴光屏上第1亮条纹和中央亮纹之间的距离;⑵若P 点离中央亮纹为0.1mm 问两束光在P 点的相位差是多少?⑶求P 点的光强度和中央点的强度之比。 解:⑴ 7050640100.080.04 r y cm d λ-?= =??= ⑵由光程差公式 210 sin y r r d d r δθ=-== 0224 y d r π π π?δλ λ ?= = ?= ⑶中央点强度:2 04I A = P 点光强为:2 21cos 4I A π?? =+ ?? ?

012 (1)0.8542I I =+= 3、把折射率为1.5的玻璃片插入杨氏实验的一束光路中,光屏上原来第5级亮条纹所在的位置变为中央亮条纹,试求插入的玻璃片的厚度。已知光波长为7610m -? 解: 1.5n =,设玻璃片的厚度为d 由玻璃片引起的附加光程差为:()1n d δ'=- ()15n d λ-= ()76455 61061061010.5 d m cm n λ---==??=?=?- 4、波长为500nm 的单色平行光射在间距为0.2mm 的双缝上。通过其中一个缝的能量为另一个的2倍,在离狭缝50cm 的光屏上形成干涉图样,求干涉条纹间距和条纹的可见度。 解: 7050500100.1250.02 r y cm d λ-?= =??= 由干涉条纹可见度定义: 12min 2min 1221Max Max A A I I V I I A A ?? ? -??= =+??+ ??? 由题意,设22 122A A = ,即 1 2 A A = 0.943 V == 5、波长为700nm 的光源与菲涅耳双镜的相交棱之间距离为20cm ,棱到光屏间的距离L 为180cm ,若所得干涉条纹中相邻亮条纹的间隔为1mm ,求双镜平面之间的夹角 θ。 解:700,20,180,1nm r cm L cm y mm λ===?=

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1.在单缝衍射中,设缝宽为a ,光源波长为λ,透镜焦距为f ′,则其衍射暗条纹间距e 暗=f a λ ' ,条纹间 距同时可称为线宽度。 3.光线通过平行平板折射后出射光线方向__不变_ ___ ,但会产生轴向位移量,当平面板厚度为d ,折射率为n ,则在近轴入射时,轴向位移量为1 (1)d n - 。 4.在光的衍射装置中,一般有光源、衍射屏、观察屏,则衍射按照它们距离不同可分为两类,一类为 菲涅耳衍射,另一类为 夫琅禾费衍射 。 5.光轴是晶体中存在的特殊方向,当光在晶体中沿此方向传播时不产生双折射。n e

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光学试题库(计算题) 12401 已知折射光线和反射光线成900角,如果空气中的入射角为600 ,求光在该介质中的速度。 14402 在水塘下深h 处有一捕鱼灯泡,如果水面是平静的,水的折射率为n ,则从水面上能够看到的圆形亮斑的半径为多少 14403 把一个点光源放在湖水面上h 处,试求直接从水面逸出的光能的百分比(忽略水和吸收和表面透镜损失)。 23401 平行平面玻璃板的折射率为0n ,厚度为0t 板的下方有一物点P ,P 到板的 下表面的距离为0l ,观察者透过玻璃板在P 的正上方看到P 的像,求像的位置。 23402 一平面平行玻璃板的折射率为n ,厚度为d ,点光源Q 发出的近于正入射的的光束在上表面反射成像于'1Q ,光线穿过上表面后在下表面反射,再从上表 面出射的光线成像于'2Q 。求'1Q 和'2Q 间的距离。 23403 来自一透镜的光线正朝着P 点会 聚,如图所示,要在'P 点成像,必须如 图插入折射率n=的玻璃片.求玻璃片的 厚度.已知 =2mm . 23404 容器内有两种液体深度分别为 1h 和2h ,折射率分别为1n 和2n ,液面外空气的折射率为n ,试计算容器底到液面的像似深度。 23405 一层水(n=)浮在一层乙醇(n=)之上,水层厚度3cm ,乙醇厚5cm ,从正方向看,水槽的底好象在水面下多远 24401 玻璃棱镜的折射率n=,如果光线在一工作面垂直入射,若要求棱镜的另一

侧无光线折射时,所需棱镜的最小顶角为多大 24402 一个顶角为300的三棱镜,光线垂直于顶角的一个边入射,而从顶角的另一边出射,其方向偏转300,求其三棱镜的折射率。 24404 有一玻璃三棱镜,顶角为 ,折射率为n ,欲使一条光线由棱镜的一个面进入,而沿另一个界面射出,此光线的入射角最小为多少 24405 玻璃棱镜的折射棱角A为600,对某一波长的光的折射率为,现将该棱镜浸入到折射率为4/3的水中,试问当平行光束通过棱镜时,其最小偏向角是多少32401 高为2cm的物体,在曲率半径为12cm的凹球面镜左方距顶点4cm处。求像的位置和性质,并作光路图。 32402 一物在球面镜前15cm时,成实像于镜前10cm处。如果虚物在镜后15cm处,则成像在什么地方是凹镜还是凸镜 32403 凹面镜所成的实像是实物的5倍,将镜向物体移近2cm ,则像仍是实的,并是物体的7倍,求凹面镜的焦距。 32404 一凹面镜,已知物与像相距1m ,且物高是像高的4倍,物和像都是实的,求凹面镜的曲率半径。 32405 一高度为的物体,位于凹面镜前,像高为,求分别成实像和虚像时的曲率半径。 32406 凹面镜的曲率半径为80 cm ,一垂直于光轴的物体置于镜前何处能成放大两倍的实像置于何处能成放大两倍的虚像 32407 要求一虚物成放大4倍的正立实像,物像共轭为50 m m ,求球面镜的曲率半径. 32408 一个实物置在曲率半径为R的凹面镜前什么地方才能:(1)得到放大3倍的

工程光学习题答案

工程光学习题答案 第一章习题及答案 1、已知真空中的光速c=3*108m/s,求光在水(n=1.333)、冕牌玻璃(n=1.51)、 火石玻璃(n=1.65)、加拿大树胶(n=1.526)、金刚石(n=2.417)等介质中的 光速。 解: 则当光在水中, n=1.333 时,v=2.25*108m/s, 当光在冕牌玻璃中,n=1.51 时,v=1.99*108m/s, 当光在火石玻璃中,n=1.65 时,v=1.82*108m/s, 当光在加拿大树胶中,n=1.526 时,v=1.97*108m/s, 当光在金刚石中,n=2.417 时,v=1.24*108m/s。 2、一物体经针孔相机在屏上成一60mm 大小的像,若将屏拉远50mm,则像的大 小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。 解:在同种均匀介质空间中光线直线传播,如果选定经过节点的光线则方向 不变,令屏到针孔的初始距离为x,则可以根据三角形相似得出:所以x=300mm 即屏到针孔的初始距离为300mm。 3、一厚度为200mm 的平行平板玻璃(设n=1.5),下面放一直径为1mm 的金属 片。若在玻璃板上盖一圆形纸片,要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属 片,问纸片最小直径应为多少? 解:令纸片最小半径为x, 则根据全反射原理,光束由玻璃射向空气中时满足入射角度大于或等于全反 射临界角时均会发生全反射,而这里正是由于这个原因导致在玻璃板上方看不到 金属片。而全反射临界角求取方法为: (1) 其中n2=1, n1=1.5, 同时根据几何关系,利用平板厚度和纸片以及金属片的半径得到全反射 临界角的计算方法为: (2) 联立(1)式和(2)式可以求出纸片最小直径x=179.385mm,所以纸片 最小直径为358.77mm。 4、光纤芯的折射率为n1、包层的折射率为n2,光纤所在介质的折射率为n0,求 光纤的数值孔径(即n0sinI1,其中I1 为光在光纤内能以全反射方式传播时在入 射端面的最大入射角)。 解:位于光纤入射端面,满足由空气入射到光纤芯中,应用折射定律则有: n0sinI1=n2 sinI2 (1)

光学习题及答案

光学习题及答案 练习二十二光的相干性双缝干涉光程 一.选择题 1.有三种装置 (1)完全相同的两盏钠光灯,发出相同波长的光,照射到屏上; (2)同一盏钠光灯,用黑纸盖住其中部将钠光灯分成上下两部分同时照射到屏上; (3)用一盏钠光灯照亮一狭缝,此亮缝再照亮与它平行间距很小的两条狭缝,此二亮缝的光照射到屏上. 以上三种装置,能在屏上形成稳定干涉花样的是 (A)装置(3). (B)装置(2). (C)装置(1)(3). (D)装置(2)(3). 2.在双缝干涉实验中,为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采取的办法是 (A)使屏靠近双缝. (B)把两个缝的宽度稍微调窄. (C)使两缝的间距变小. (D)改用波长较小的单色光源. 3.如图22.1 所示,设s1、s2 为两相干光源发出波长为的单色光,分别通过两种介质(折射 率分别为n1 和n2,且n1>n2)射到介质的分界面上的P点,己知s1P = s2P = r,则这两条光的几 何路程r,光程差和相位差分别为 (A)r = 0 , = 0 , = 0. (B)r = (n1-n2) r , =( n1-n2) r , =2 (n1-n2) r / . (C)r = 0 , =( n1-n2) r , =2 (n1-n2) r / . (D)r = 0 , =( n1-n2) r , =2 (n1-n2) r. 4.如图22.2 所示,在一个空长方形箱子的一边刻上一个双缝,当把一个钠光灯照亮的狭缝放在刻有双缝一边的箱子外边时,在箱子的对面壁上产生干涉条纹.如果把透明的油缓慢地灌入这箱子时,条纹的间隔将会发生什么变化?答: (A)保持不变. (B)条纹间隔增加. (C)条纹间隔有可能增加. (D)条纹间隔减小. 图22.2 5.用白光(波长为4000?~7600?)垂直照射间距 为a=0.25mm 的双缝,距缝50cm 处放屏幕,则观察到的第一级彩色条纹和第五级彩色条纹的宽度分别是 (A) 3.6×10-4m , 3.6×10-4m. (B)7.2×10-4m , 3.6×10-3m. (C)7.2×10-4m , 7.2×10-4m. (D) 3.6×10-4m , 1.8×10-4m.

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0448在折射率n = 1.50的玻璃上,镀上n = 1.35的透明介质薄膜.入射光波垂直于介 质膜表面照射,观察反射光的干涉,发现对 匸600 nm 的光波干涉相消,对2= 700 nm 的光波干涉相长.且在600 nm 到700 nm 之间没有别的波长是最大限度相消或相长的 情形?求所镀介质膜的厚度.(1 nm = 10-9 m) 解:设介质薄膜的厚度为e ,上、下表面反射均为由光疏介质到光密介质,故不计附 将k 、 2、n 代入②式得 k A e 2 = 7.78X 10-4 mm 2n 3181白色平行光垂直入射到间距为 a = 0.25 mm 的双缝上,距D =50 cm 处放置屏幕, 分别求第一级和第五级明纹彩色带的宽度. (设白光的波长范围是从 400nm 到 760nm ?这里说的“彩色带宽度” 指两个极端波长的同级明纹中心之间的距离.)(1 -9 nm=10 m) 解:由公式x = kD / a 可知波长范围为 时,明纹彩色宽度为 x k = kD / a 2 分 由k = 1可得,第一级明纹彩色带宽度为 X 1= 500X (760— 400)X 10-6 / 0.25= 0.72 mm 2 分 k = 5可得,第五级明纹彩色带的宽度为 X 5 = 5 ? X 1 = 3.6 mm 1 分 3348折射率为1.60的两块标准平面玻璃板之间形成一个劈形膜(劈尖角 很小)?用波 长=600 nm (1 nm =109 m)的单色光垂直入射,产生等厚干涉条纹?假如在劈形膜内 充满n =1.40的液体时的相邻明纹间距比劈形膜内是空气时的间距缩小 1 = 0.5 mm , 那么劈尖角应是多少? 解:空气劈形膜时,间距 h 2n sin 2 液体劈形膜时,间距 J 4分 2si n 2n l l 1 l 2 1 1/ n / 2 =(1 -1 / n ) / ( 2 l ) = 1.7X 10-4 rad 4分 加程差。当光垂直入射i- 0时,依公式有: 对 1: 2n e 1 -2k 1 1 ① 2 按题意还应有: 对 2: 2n e k 2 ② 由①②解得: k ——— 3 2 2 1 n =1.35 v n = 1.50

高二物理光学试题及答案详解

光学单元测试 一、选择题(每小题3分,共60分) 1 .光线以某一入射角从空气射人折射率为的玻璃中,已知折射角为30°,则入射角等于( ) A.30° B.45° C.60° D.75° 2.红光和紫光相比,( ) A. 红光光子的能量较大;在同一种介质中传播时红光的速度较大 B.红光光子的能量较小;在同一种介质中传播时红光的速度较大 C.红光光子的能量较大;在同一种介质中传播时红光的速度较小 D.红光光子的能量较小;在同一种介质中传播时红光的速度较小 3.一束复色光由空气射向玻璃,发生折射而分为a 、b 两束单色光, 其传播方向如图所示。设玻璃对a 、b 的折射率分别为n a 和n b ,a 、b 在玻璃中的传播速度分别为v a 和v b ,则( ) A .n a >n b B .n a v b D .v a v 2 C.n l >n 2、v 1<v 2 D.n l >n 2、v 1>v 2 5.如图所示,一束细的复色光从空气中射到半球形玻璃体球心O 点,经折射分为a 、b 两束光,分别由P 、Q 两点射出玻璃体。PP ’、QQ ’均与过O 点的界面法线垂直。设光线a 、b 在玻璃体内穿行所用时间分别为t a 、t b ,则t a : t b 等于( ) (A )QQ ’:PP ’ (B )PP ’:QQ ’ (C )OP ’:OQ ’ (D )OQ ’:OP ’ 6.图示为一直角棱镜的横截面,?=∠?=∠60,90abc bac 。一平行细光束从O 点沿垂直于bc 面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=2,若不考试原入射光在bc 面上的反射光,则有光线( ) A .从ab 面射出 B .从ac 面射出 C .从bc 面射出,且与bc 面斜交 c a

光学习题答案

P1:用费马原理证明光的反射定律 1.有一双胶合物镜,其结构参数为: n 1=1 r 1=83.220 d 1=2 n 2=1.6199 r 2=26.271 d 2=6 n 3=1.5302 r 3=-87.123 n 4=1 (1)计算两条实际光线的光路,入射光线的坐标分别为: L 1=-300; U 1=-2 ° L 1= ∞ ; h=10 (2)用近轴光路公式计算透镜组的像方焦点和 像方主平面位置及与 近轴像点位置。 P2:r/mm d/mm 26.67 189.67 5.2 -49.66 7.95 25.47 1.6 72.11 6.7 -35.00 2.8 1.614 1 1.6475 1.614 l 1=-300 的物点对应的

2. 有一放映机,使用一个凹面反光镜进行聚光照明,光源经过反光镜反射以后成像在投影物平面上。光源长为10mm,投影物高为40mm ,要求光源像等于投影物高;反光镜离投影物平面距离为600mm ,求该反光镜的曲率半径等于多少? 6. 已知照相物镜的焦距f′=75mm,被摄景物位于距离x=- ∞ ,-10,-8,-6,-4,-2m 处,试求照相 底片应分别放在离物镜的像方焦面多远的地方 9. 已知航空照相机物镜的焦距f′=500mm ,飞机飞行高度为6000m,相机的幅面为300× 300mm2,问每幅照片拍摄的地面面积。 10. 由一个正透镜组和一个负透镜组构成的摄远系统,前组正透镜的焦距f1′=100 ,后组负透镜的焦距f2 ′ =-50,要求由第一组透镜到组合系统像方焦点的距离与系统的组合焦距之比为1∶1.5,求二透镜组之间的间隔 d 应为多少? 组合焦距等于多少?

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光学试题库 光源、光的相干性 1. 选择题 来自不同光源的两束白光,例如两束手电筒光照射在同一区域内,是不能产生干涉图样的,这是由于 (A)白光是由不同波长的光构成的(B)两光源发出不同强度的光 (C)两个光源是独立的,不是相干光源(D)不同波长的光速是不同的 [ ] 答案:(C) 有三种装置 (1)完全相同的两盏钠光灯, 发出相同波长的光,照射到屏上; (2)同一盏钠光灯,用黑纸盖住其中部将钠光灯分成上下两部分同时照射到屏上; (3)用一盏钠光灯照亮一狭缝,此亮缝再照亮与它平行间距很小的两条狭缝,此二亮缝的光照射到屏上; 以上三种装置,能在屏上形成稳定干涉花样的是: (A) 装置(3) (B) 装置(2) (C) 装置(1)(3) (D) 装置(2)(3) [ ] 答案:(A) 对于普通光源,下列说法正确的是: (A)普通光源同一点发出的光是相干光(B)两个独立的普通光源发出的光是相干光(C)利用普通光源可以获得相干光(D)普通光源发出的光频率相等 [ ] 答案:(C) 在双缝干涉实验中,用单色自然光在屏上形成干涉条纹。若在两缝后放一个偏振片,则(A)干涉条纹间距不变,且明纹亮度加强(B)干涉条纹间距不变,但明纹亮度减弱(C)干涉条纹的间距变窄,且明纹的亮度减弱(D)无干涉条纹 [ ] 答案:(B) 杨氏双缝干涉实验是: (A) 分波阵面法双光束干涉(B) 分振幅法双光束干涉 (C) 分波阵面法多光束干涉(D) 分振幅法多光束干涉 [ ] 答案:(A)

光程、光程差的概念 1. 选择题 在相同的时间内,一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中 (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 [ ] 答案:(C ) 光在真空中和介质中传播时,正确的描述是: (A )波长不变,介质中的波速减小 (B) 介质中的波长变短,波速不变 (C) 频率不变,介质中的波速减小 (D) 介质中的频率减小,波速不变 [ ] 答案:(C ) 如图所示,两光源s 1、s 2发出波长为λ的单色光,分别通过两种介 质(折射率分别为n 1和n 2,且n 1>n 2)射到介质的分界面上的P 点,己知s 1P = s 2P = r ,则这两条光的几何路程?r ,光程差δ 和相位差??分别为: (A) ? r = 0 , δ = 0 , ?? = 0 (B) ? r = (n 1-n 2) r , δ =( n 1-n 2) r , ?? =2π (n 1-n 2) r /λ (C) ? r = 0 , δ =( n 1-n 2) r , ?? =2π (n 1-n 2) r /λ (D) ? r = 0 , δ =( n 1-n 2) r , ?? =2π (n 1-n 2) r [ ] 答案:(C ) 如图所示,s 1、s 2为两个光源,它们到P 点的距离分别为r 1和 r 2,路径s 1P 垂直穿过一块厚度为t 1,折射率为n 1的介质板,路径s 2P 垂直穿过厚度为t 2,折射率为n 2的另一介质板,其余部分可看作真空,这两条路径的光程差等于 (A) (r 2 + n 2 t 2)-(r 1 + n 1 t 1) (B) [r 2 + ( n 2-1) t 2]-[r 1 + (n 1-1)t 1] (C) (r 2 -n 2 t 2)-(r 1 -n 1 t 1) (D) n 2 t 2-n 1 t 1 [ ] 答案:(B ) s 1 s 2

物理光学-第二章(仅)习题

物理光学习题库——光的干涉部分 一、选择题 1. 下列哪一个干涉现象不属于分振幅干涉? A. 薄膜干涉 B.迈克尔逊干涉 C.杨氏双缝干涉 D.马赫-曾德干涉 2. 平行平板的等倾干涉图样定域在 A. 无穷远 B.平板上界面 C.平板下界面 D.自由空间 3. 在双缝干涉试验中,两条缝的宽度原来是相等的,若其中一缝的宽度略变窄,则 A.干涉条纹间距变宽 B. 干涉条纹间距变窄 C.不再发生干涉现象 D. 干涉条纹间距不变,但原来极小处强度不再为0 4. 在杨氏双缝干涉实验中,相邻亮条纹和相邻暗条纹的间隔与下列的哪一种因素无关? A.光波波长 B.屏幕到双缝的距离 C. 干涉级次 D. 双缝间隔 5. 一束波长为λ的单色光从空气中垂直入射到折射率为n的透明薄膜上,要使反射光得到干涉加强,薄膜厚度应为 A.λ/4 B.λ/4n C. λ/2 D. λ/2n 6. 在白炽灯入射的牛顿环中,同级圆环中相应于颜色蓝到红的空间位置是 A.由里向外 B.由外向里 C. 不变 D. 随机变化 7. 一个光学平板玻璃A与待测工件B之间形成空气劈尖,用波长为500nm的单色光垂直照明,看到的反射光干涉条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的切线相切,则工 件的上表面缺陷是 A.不平处为凸起,最大高度为250nm B.不平处为凸起,最大高度为500nm C.不平处为凹槽,最大高度为250nm D. 不平处为凹槽,最大高度为500nm 8. 在单色光照明下,轴线对称的杨氏干涉双孔装置中,单孔屏与双孔屏的间距为1m,双孔屏与观察屏的间距为2m,装置满足远场、傍轴近似条件,屏上出现对比度K=0.1的等间隔干涉条纹,现将双孔屏沿横向向上平移1mm,则 A. 干涉条纹向下平移2mm B. 干涉条纹向上平移2mm C. 干涉条纹向上平移3mm D. 干涉条纹不移动 9. F-P腔内间距h增加时,其自由光谱范围Δλ A. 恒定不变 B. 增加 C. 下降 D. =0 10. 把一平凸透镜放在平玻璃板上,构成牛顿环装置,当平凸透镜慢慢向上平移时,由反射光形成的牛顿环 A. 向中心收缩,条纹间隔不变 B. 向中心收缩,环心呈明暗交替变化 C. 向外扩张,环心呈明暗交替变化 D. 向外扩张,条纹间隔变大 11. 在迈克尔逊干涉仪的一条光路中,垂直光线方向放入折射率为n、厚度为h的透明介质片,放入后,两路光束光程差的改变量为 A. 2(n-1)h B. 2nh C. nh D. (n-1)h 12. 在楔形平板的双光束干涉实验中,下列说法正确的是 A. 楔角越小,条纹间隔越宽; B. 楔角一定时,照射波长越长,条纹间隔越宽 C. 局部高度变化越大,条纹变形越严重 D. 形成的干涉属于分波前干涉 13. 若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52的玻璃制成的)由空气搬入折射率为1.33的水中,则干涉条纹会 A. 不变 B. 变密集 C.变稀疏 D.不确定 14. 若想观察到非定域干涉条纹,则应选择

信息光学习题答案

信息光学习题答案 第一章 线性系统分析 1.1 简要说明以下系统是否有线性和平移不变性. (1)()();x f dx d x g = (2)()();?=dx x f x g (3)()();x f x g = (4)()()()[];2 ? ∞ ∞ --= αααd x h f x g (5) ()()απξααd j f ?∞ ∞ --2exp 解:(1)线性、平移不变; (2)线性、平移不变; (3)非线性、平移不变; (4)线性、平移不变; (5)线性、非平移不变。 1.2 证明)()ex p()(2x comb x j x comb x comb +=?? ? ??π 证明:左边=∑∑∑∞ -∞ =∞-∞=∞-∞=-=??? ???-=??? ??-=??? ??n n n n x n x n x x comb )2(2)2(2122δδδ ∑∑∑∑∑∑∞ -∞ =∞ -∞ =∞ -∞=∞ -∞=∞ -∞ =∞ -∞ =--+-= -+-=-+-= +=n n n n n n n n x n x n x jn n x n x x j n x x j x comb x comb ) () 1()() ()exp()() ()exp()()exp()()(δδδπδδπδπ右边 当n 为奇数时,右边=0,当n 为偶数时,右边=∑∞ -∞ =-n n x )2(2δ 所以当n 为偶数时,左右两边相等。 1.3 证明)()(sin x comb x =ππδ 证明:根据复合函数形式的δ函数公式 0)(,) () ()]([1 ≠''-= ∑ =i n i i i x h x h x x x h δδ 式中i x 是h(x)=0的根,)(i x h '表示)(x h 在i x x =处的导数。于是 )() ()(sin x comb n x x n =-=∑∞ -∞ =π δπ ππδ

大学物理题库-光学

大学物理题库-光学 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

2 一、选择题(每小题3分) 1. 如图所示,波长为的平行单色光垂直入射在折射率为n 2的薄膜上,经上下两 个表面反射的两束光发生干涉.若薄膜厚度为e ,而且n 1n 3,则两束光在相遇点的相位差为( ) (A) 4n 2 e / (B) (4n 2 e / (C) (2n 2 e / (D)2n 2 e / 2. 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( ) (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)向远离棱边方向平移,条纹间隔不变 (D)向棱边方向平移,条纹间隔不变 (E)向远离棱边方向平移,条纹间隔变小 3.在双缝干涉实验中,缝是水平的。若双缝所在的平板稍微向上平移,其它条件不变,则屏上的干涉条纹( ) (A )向上平移,且间距改变 (B )向下平移,且间距不变 (C )不移动,但间距改变 (D )向上平移,且间距不变 4.在杨氏双缝实验中,若使双缝间距减小,屏上呈现的干涉条纹间距如何变化若使双缝到屏的距离减小,屏上的干涉条纹又将如何变化( ) (A)都变宽 (B)都变窄 (C)变宽,变窄 (D)变窄,变宽 5. 波长λ=550 nm 的单色光垂直入射于光栅常数4d 1.010 cm 的光栅上,可能观察到的光谱线的最大级次 为( ) (A ) 4 (B ) 3 (C ) 2 (D ) 1 6.若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52的玻璃制成的)由空气搬入折射率为1.33的水中,则干涉条纹( ) (A )中心暗斑变成亮斑 (B ) 变疏 (C )变密 (D ) 间距不变 e n 2 n 3 n

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