光学考研试题及答案

光学考研试题及答案

一、单选题（每题2分，共20分）

1.光的干涉现象是由于光的（）造成的A.衍射B.偏振C.振动的叠加D.吸收【答案】C【解析】光的干涉现象是由于两束或多束光波在空间中相遇时，其振动叠加而形成的

2.横波特有的现象是（）A.衍射B.折射C.偏振D.反射【答案】C【解析】偏振是横波特有的现象，纵波没有偏振现象

3.光的波长为500nm，则其频率约为（）A.5×10^14HzB.6×10^14HzC.5×10^15HzD.6×10^15Hz【答案】A【解析】根据公式c=λν，其中c为光速（3×10^8m/s），λ为波长（500nm=500×10^-9m），计算得到频率ν约为5×10^14Hz

4.下列哪种光学元件不能产生色散现象？（）A.棱镜B.球面镜C.平面镜D.透镜【答案】C【解析】平面镜不会对光产生色散现象，而棱镜、透镜等可以

5.光的衍射现象说明（）A.光是粒子B.光是波C.光的直线传播D.光的吸收【答案】B【解析】光的衍射现象是波特有的现象，说明光是波

6.折射率为

1.5的介质中，光的速度约为（）A.2×10^8m/sB.3×10^8m/sC.2×10^7m/sD.

1.5×10^8m/s【答案】A【解析】光在介质中的速度v=c/n，其中c为光在真空中的速度（3×10^8m/s），n为折射率，计算得到v约为2×10^8m/s

7.下列哪种光学现象会导致图像模糊？（）A.色差B.像散C.像差D.衍射【答案】C【解析】像差会导致图像模糊，包括球差、彗差、像散等

8.光的偏振现象说明（）A.光是粒子B.光是波C.光的直线传播D.光的吸收【答案】B【解析】光的偏振现象是波特有的现象，说明光是波

9.下列哪种光学元件可以用来聚焦光线？（）A.棱镜B.球面镜C.平面镜D.透镜【答案】D【解析】透镜可以用来聚焦光线，包括凸透镜和凹透镜

10.光的反射现象中，反射角等于（）A.入射角B.折射角C.全反射角D.漫反射角【答案】A【解析】光的反射定律指出，反射角等于入射角

二、多选题（每题4分，共20分）

1.下列哪些现象是光的波动性表现？（）A.干涉B.衍射C.反射D.偏振E.折射【答案】A、B、D【解析】光的波动性表现在干涉、衍射和偏振现象中，反射和折射是光的粒子性表现

2.下列哪些光学元件可以用来改变光的传播方向？（）A.棱镜B.球面镜C.平面镜D.透镜E.滤光片【答案】A、B、C、D【解析】棱镜、球面镜、平面镜和透镜都可以用来改变光的传播方向，滤光片主要用于改变光的强度和颜色

3.光的色散现象是由于（）造成的A.光的波长不同B.光的频率不同C.光的折射率不同D.光的偏振方向不同E.光的吸收不同【答案】A、B、C【解析】光的色散现象是由于不同波长的光在介质中的折射率不同造成的

4.下列哪些现象是光的粒子性表现？（）A.干涉B.衍射C.反射D.偏振E.光电效应【答案】C、E【解析】光的粒子性表现在反射和光电效应现象中，干涉、衍射和偏振是光的波动性表现

5.下列哪些光学元件可以用来产生放大或缩小的图像？（）A.棱镜B.球面镜C.平面镜D.透镜E.显微镜【答案】B、D、E【解析】球面镜和透镜可以用来产生放大或缩小的图像，显微镜利用透镜组产生放大的图像

三、填空题（每题4分，共16分）

1.光的波长为650nm，则其频率约为______Hz【答案】

4.6×10^14Hz【解析】根据公式c=λν，其中c为光速（3×10^8m/s），λ为波长（650nm=650×10^-9m），计算得到频率ν约为

4.6×10^14Hz

2.折射率为

1.6的介质中，光的速度约为______m/s【答案】

1.9×10^8m/s【解析】光在介质中的速度v=c/n，其中c为光在真空中的速度（3×10^8m/s），n为折射率，计算得到v约为

1.9×10^8m/s

3.光的偏振现象说明光是______波【答案】横【解析】光的偏振现象说明光是横波

4.光的色散现象是由于不同波长的光在介质中的______不同造成的【答案】折射率【解析】光的色散现象是由于不同波长的光在介质中的折射率不同造成的

四、判断题（每题2分，共10分）

1.两个负数相加，和一定比其中一个数大（）【答案】（×）【解析】如-5+-3=-8，和比两个数都小

2.光的衍射现象只在光的波长与障碍物尺寸相当或更大时发生（）【答案】（×）【解析】光的衍射现象在光的波长与障碍物尺寸相当或更小时更容易发生

3.光的反射现象中，反射角等于入射角（）【答案】（√）【解析】光的反射定律指出，反射角等于入射角

4.光的折射现象中，光从光疏介质进入光密介质时，速度变小（）【答案】（√）【解析】光从光疏介质进入光密介质时，折射率变大，速度变小

5.光的偏振现象说明光是横波（）【答案】（√）【解析】光的偏振现象说明光是横波

五、简答题（每题4分，共20分）

1.简述光的干涉现象及其条件【答案】光的干涉现象是指两束或多束光波在空间中相遇时，其振动叠加而形成的现象产生干涉的条件包括光的频率相同、相位差恒定、振动方向相同

2.简述光的衍射现象及其特点【答案】光的衍射现象是指光在传播过程中遇到障碍物或小孔时，会绕过障碍物或小孔继续传播的现象衍射的特点包括当光的波长与障碍物尺寸相当或更大时，衍射现象更明显

3.简述光的偏振现象及其特点【答案】光的偏振现象是指光波的振动方向被限制在某一平面内的现象偏振的特点包括只有横波才能发生偏振现象，偏振现象说明光是横波

4.简述光的色散现象及其原因【答案】光的色散现象是指白光通过棱镜或其他介质时，被分解成不同颜色的光的现象色散的原因是由于不同波长的光在介质中的折射率不同

六、分析题（每题10分，共20分）

1.分析光的干涉现象的原理及其应用【答案】光的干涉现象是由于两束或多束光波在空间中相遇时，其振动叠加而形成的现象干涉的原理包括光的叠加原理和相位差的概念干涉现象的应用包括光学仪器的校准、薄膜干涉、牛顿环等

2.分析光的衍射现象的原理及其应用【答案】光的衍射现象是指光在传播过程中遇到障碍物或小孔时，会绕过障碍物或小孔继续传播的现象衍射的原理包括光的波动性和惠更斯原理衍射现象的应用包括光栅衍射、衍射极限、衍射成像等

七、综合应用题（每题25分，共25分）

1.一束白光通过一个三棱镜，被分解成彩色光带分析这一现象的原理，并解释为什么不同颜色的光会被分开【答案】白光通过三棱镜后被分解成彩色光带的现象称为光的色散色散的原理是由于不同波长的光在介质中的折射率不同，导致不同颜色的光在通过三棱镜时偏折角度不同具体来说，红光的波长最长，折射率最小，偏折角度最小；紫光的波长最短，折射率最大，偏折角度最大因此，白光通过三棱镜后被分解成彩色光带标准答案

一、单选题

1.C

2.C

3.A

4.C

5.B

6.A

7.C

8.B

9.D

10.A

二、多选题

1.A、B、D

2.A、B、C、D

3.A、B、C

4.C、E

5.B、D、E

三、填空题

1.

4.6×10^14Hz

2.

1.9×10^8m/s

3.横

4.折射率

四、判断题

1.（×）

2.（×）

3.（√）

4.（√）

5.（√）

五、简答题

1.光的干涉现象是指两束或多束光波在空间中相遇时，其振动叠加而形成的现象产生干涉的条件包括光的频率相同、相位差恒定、振动方向相同

2.光的衍射现象是指光在传播过程中遇到障碍物或小孔时，会绕过障碍物或小孔继续传播的现象衍射的特点包括当光的波长与障碍物尺寸相当或更大时，衍射现象更明显

3.光的偏振现象是指光波的振动方向被限制在某一平面内的现象偏振的特点包括只有横波才能发生偏振现象，偏振现象说明光是横波

4.光的色散现象是指白光通过棱镜或其他介质时，被分解成不同颜色的光的现象色散的原因是由于不同波长的光在介质中的折射率不同

六、分析题

1.光的干涉现象是由于两束或多束光波在空间中相遇时，其振动叠加而形成的现象干涉的原理包括光的叠加原理和相位差的概念干涉现象的应用包括光学仪器的校准、薄膜干涉、牛顿环等

2.光的衍射现象是指光在传播过程中遇到障碍物或小孔时，会绕过障碍物或小孔继续传播的现象衍射的原理包括光的波动性和惠更斯原理衍射现象的应用包括光栅衍射、衍射极限、衍射成像等

七、综合应用题

1.白光通过三棱镜后被分解成彩色光带的现象称为光的色散色散的原理是由于不同波长的光在介质中的折射率不同，导致不同颜色的光在通过三棱镜时偏折角度不同具体来说，红光的波长最长，折射率最小，偏折角度最小；紫光的波长最短，折射率最大，偏折角度最大因此，白光通过三棱镜后被分解成彩色光带。