2019 年重庆理工大学光学基础考研真题 A 卷
一、名词解释(共 4 小题,每题 5 分,共 20 分)
1、菲涅耳衍射:
2、寻常光线:
3、 偏振光:
4、半波损失:
二、
简答题:(共 5 小题,每题 6 分,共 30 分)
1、简述利用普通光源获得相干光的两种方法。
2、简述惠更斯-菲涅耳原理。
3、简述布儒斯特定律。
4、简述增反膜的原理。
5、在阳光下吹肥皂泡,随着肥皂泡变大,肥皂泡上出现彩色,且彩色随肥皂泡的增大而发
生变化,当肥皂泡进一步变大并将破裂时,肥皂泡出现黑色。试解释这一过程。
三、单项选择题(共 8 小题,每题 5 分,共 40 分)
1、在做杨氏双缝干涉实验时,用普通的白光作光源,若在双缝处把一
缝用红色玻璃挡住,另一缝用绿色玻璃挡住,则屏上将会出现(
)。
A、红色光的干涉条纹;
B、绿色光的干涉条纹;
C、红绿相间的干涉条纹;
D、无干涉条纹,但仍有亮光。
2、一束光强为 I0 的自然光垂直穿过两个偏振片,且此两偏振片的偏振化方向成 45°角,
则穿过两个偏振片后的光强 I为(
)。
A、
I
0
4 2
;
I
B、 0
4
;
I
C、 0
2
; D、
。
3、两块平玻璃构成空气劈形膜,左边为棱边,用单色平行光垂直入射。若上面的平玻璃以
棱边为轴,沿逆时针方向作微小转动,则干涉条纹的( )。
A、间隔变小,并向棱边方向平移;
B、间隔变大,并向远离棱边方向平移;
C、间隔不变,向棱边方向平移;
D、间隔变小,并向远离棱边方向平移。
4、把一平凸透镜放在平玻璃上,构成牛顿环装置。当平凸透镜慢慢地向上平移时,由反射
光形成的牛顿环(
)。
A、向中心收缩,条纹间隔变小;
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。
5、波长为的平行单色光垂直入射在折射率为 2n 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、
4
)。
/
π n e λ ;
2
4
π n e λ ; D、
/
2
C、
π
B、
2
π n e λ ;
/
2
4
π
/
π n e λ
2
。
e
1n
2n
3n
6、在迈克耳逊干涉仪的实验中,光的波长为,在可动反射镜 M 移动的过程中,观察到
条纹平移了 n 条,则可动反射镜移动的距离为(
A、
n
2
;
B、 n ;
C、
( n
)1
;
D、
)。
(
n
)1
2
。
7、在单缝夫琅禾费衍射实验中,波长为的单色光垂直入射在单缝上,对应于衍射角为 30°
的方向,单缝处波阵面可分成的半波带数目为 3,则单缝的宽度为( )。
A、;
C、 6 ;
D、 2 ;
B、 3 ;
8、自然光以布儒斯特角 Bi 从第一种介质(折射率为 1n )入射到第二种介质(折射率为 2n )内,
则 tan Bi (
)。
A、 1n ;
B、 2n ;
n
C、 2
n
1
n
; D、 1
n
2
。
四、计算题(共 5 题,每题 12 分,共 60 分 )
1. 波长为
nm 的单色平行光垂直照射在一光栅上,有两个相邻的主最大分别出现在
sin
0.2 和
1
sin
处,第 4 级为缺级。试求:
0.3
2
(1)光栅常数(4 分);
(2)光栅上缝的最小宽度(4 分);
(3)确定了光栅常数与缝宽之后,试求在光屏上呈现的全部级数(4 分)。
2、 三个偏振片 1P 、 2P 和 3P 堆叠在一起, 1P 和 3P 的偏振化方向相互垂直, 2P 和 1P 的偏
振化方向间的夹角为, 2P 可以入射光线为轴转动。强度为 0I 的自然光垂直入射于偏振
片 1P ,并依次透过偏振片 1P 、 2P 和 3P ,不考虑偏振片的吸收和反射。
(1) 求穿过三个偏振片后的透射光强度I 与角的函数关系式(8 分);
(2) 试定性画出在 2P 转动一周的过程中透射光强 I随角变化的函数曲线(4 分)。
3、两块平板玻璃构成一空气劈尖,长 L=4cm,一端夹住一金属丝,如图所示,现以波长
589
nm
的钠光垂直入射。
(1)若观察到相邻明纹(或暗纹)间距 l=0.1mm,求金属丝的直径 d(6 分);
(2)将金属丝通电,受热膨胀,直径增大,此时,从劈尖中部的固定点观察,发现干涉
条纹向左移动 2 条,问金属丝的直径膨胀了多少(6 分)?
k+1
k
l
d
L
4、 在图示的双缝干涉实验中,若用薄玻璃片(折射率 1
n
1.4
)覆盖缝 S1,用同样厚度的
玻璃片(但折射率 2
n
1.7
)覆盖缝 S2,将使原来未放玻璃时屏上的中央明条纹处 O变
为第五级明纹。设单色光波长 480nm (1nm=109m),求玻璃片的厚度 d(可认为光线
垂直穿过玻璃片)。
d
n1
S1
S2 n2
r1
r2
O
5、两偏振片叠在一起,其偏振化方向夹角为 45°。由强度相同的自然光和线偏振光混合而
成的光束垂直入射在偏振片上,入射光中线偏振光的光矢量振动方向与第一个偏振片的
偏振化方向间的夹角为 30°。
(1) 若忽略偏振片对可透射分量的反射和吸收,求穿过每个偏振片后的光强与入射光强
之比(6 分);
(2) 若考虑每个偏振片对透射光的吸收率为 10%,穿过每个偏振片后的透射光强与入射
光强之比又是多少(6 分)?