河南大學物理與資訊光電子學院2003～2004學年第一學期期末考試
《 光學 》試卷b卷
【 】1. 光的波長為λ，其光子的動量為：
a. hc／λ； b. h／λ； c. h／λc； d. hλ。
【 】2. 望遠鏡的放大本領m＝－４，筒長15cm，則其物鏡的焦距為：
a. 12cm； b 16cm； c. 18cm； d. 60cm。
【 】3. 為使透鏡（n=1.5）達到增透的目的，在其表面鍍一層氟化鎂（n=1.38）薄膜。若可見光的中心波長為500nm，則該薄膜的厚度至少為：
a. 5nm； b. 30nm； c. 91nm； d. 250nm。
【 】4. 汽車兩前燈間距為1.22m，發出中心波長為500nm光，人眼瞳孔在夜間時的直徑為5mm，則該人剛能分辨該兩燈的最遠距離是多少km？
a. 1； b. 3c. 10； d. 30。
【 】5. 在夫琅禾費單縫衍射中，縫寬b變小時，則每條衍射條紋的寬度將：
a. 變窄； b. 變寬； c. 不變； d. 模糊。
【 】6. 某人眼睛的遠點為2.5公尺，為校正其遠點，他應配眼鏡的度數為：
a. 40； b.－40； c. 400； d. －400。
a. sinθ； b. cosθ； c. tgθ； d. ctgθ。
【 】7. 線偏振光垂直入射到方解石波片上，線偏振光的振動方向與主截面成θ角，則與波片中的o光和e光對應的出射光的振幅比ao／ae為：
a. sinθ； b. cosθ； c. tgθ； d. ctgθ。
【 】8. 在菲涅耳圓孔衍射中，設每個半波帶在p點引起的振動的振幅均為a. 若圓孔對軸線上p點可分出5個半波帶，則這5個半波帶在p點引起的合振動的振幅為：
a. a； b. 2a； c. 3a； d. 5a。
【 】9. 晴朗的天空呈現淺藍色，其主要原因是太陽光被大氣所：
a.吸收； b.色散； c.衍射； d.散射。
【 】10. 顯微鏡的數值孔徑nsinu=1.0，如用波長為500奈米的光源照明，則顯微鏡能分辨的兩物點之間的最小距離為：
二、填空（每題 2 分，共10分
1. 凸面半徑為10公尺的平凸透鏡，反射光中觀察到牛頓環某暗環的直徑為6公釐，由此環紋向外數，第五暗環的直徑為12公釐，則單色光的波長為奈米。
2. 用波長為600奈米的單色光照射邁克耳孫干涉儀，產生等傾干涉圓條紋。移動動鏡使視場**有100個條紋冒出，則動鏡移動的距離為公釐。
3. 設三稜鏡的頂角為60度，單色光在稜鏡中的折射率為1.414，則最小偏向角為 。
4. 當自然光從空氣射到折射率為1.732的玻璃片上時，得到的反射光為線偏振光，則此時的入射角為 。
5. 重火石玻璃對可見光附近的電磁波的色散是常色散。
三、問答（每題 10分
1. 對於指定的軸上參考點p，說明確定光學系統有效光闌、入瞳和出瞳的方法。
2. 尼科耳稜鏡能夠從自然光中獲得線偏振光。其主要光學原理是什麼？
3. 光波相干的三個基本條件是什麼?
四、計算（每題 10分，共 40 分）
1. 玻璃球心處有一紅點。用單球面折射原理，求觀察玻璃球時看到的紅點的位置、橫向放大率、倒正和虛實等性質。
2. 在楊氏雙縫實驗中，縫距為0.5公釐，觀察屏到雙縫屏的距離為1公尺，用波長為500奈米的單色光照亮雙縫。
（1）求觀察屏上**亮紋到第一級亮紋之間的距離是多少公釐？（2）若觀察屏上的p點到**亮紋中心線的距離為y=0.25公釐，求兩相干光在p點相遇時的光程差是多少？
位相差是多少？（3）若從兩縫投射出的光強相等，求p點的光強與**亮紋中心線上任意一點的光強之比是多少？
3. 波長為600奈米的單色平行光垂直入射到光柵上，第2級譜線出現在衍射角的正弦值為0.2處，第四級缺級。
（1）求光柵常數d；（2）求每一條縫的寬度b；（3）求可能在屏上出現的譜線的條數；（4）若光柵的有效寬度為6公釐，都被入射光照亮，求第二級譜線的分辨本領？
4. 波長為0.03奈米的x射線作為康普頓散射實驗的光源。（1）求與入射光方向成60度角的方向上，散射光的波長是多少奈米？（2）求反衝電子獲得的能量？
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