光学习题库

A、I0cosθ B、I0cos2θ C、I0cos4θ D、（I0sin2θ）/8 （二）填空题 16．将两个偏振片布置为起偏器和检偏器，它们的透振方向之间的夹角为 30°，今以强度为I0的自然光正入射起偏器，则透过检偏器的光强为 。 17．将自然光入射到两上主截面互成60°角的尼科耳棱镜上，可得一偏振光若在两个尼科耳之间再放一偏振片，使其透振方向和两尼科耳的主截面各成30°角，不计光的吸收损失，放入偏振片前，入射光强与出射光强之比为 ，放入偏振片前后，两次出射光强的为 。

22．一束光沿x轴传播，其电矢量为Ey?E0cos???t?kx?

???Ez?E0cos???t?kx??2?；则该光束的偏振状态应为 。 ?13．将三个偏振片堆迭在一起，第二个与第三个通光方向与第一个成45°和 90°角，如果强度为I0的自然光入射到这一堆偏振片上，则通过第一、二和第三个偏振片后的光强分别为 ， 而它们的振动状态是 ，若第二个偏振片抽走，则光强变为

23．入射强度为I0的给定能量的光子束经过厚度为d的铅板后，强度减为I0/2，若铅板的厚度增加到3d，它的强度减为 。

10．90°角，如果强度为I0的自然光入射到这一堆偏振片上，则通过第一、 二和第三个偏振片后的光强分别为 、 ，而它们的振动状态是 ，若将第三个偏振片抽走，则光强变为 。

24．英晶体对波长为5829.90?的光的折射率为ne=1.55379，n0=1.54225，为了制

成 波片，一块光轴平行于表面的石英晶片至少须切成的厚度为

厘米。

（三）计算题

1．经偏振片观察部分偏振光，当偏振片由对应于最大强度的位置转过时，光强减为一半，试求光束的偏振度。

2．两尼科耳棱镜其主截面互成60°角，中间加一 片，其光轴文献与两尼科耳等分各成30°，三器件平行放置，自然光以I0强度正入射，求最后出射光强。 3．将三个偏振片堆迭在一起，第二、第三片的偏振化方向分别与第片的偏振化方向成45°和90°。①如果强度为I0的自然光入射到这堆偏振片上，试求经每一偏振片后的光强和偏振状态。②如果将第二个片抽走情况有什么变化。 4．两个偏振化方向正交的偏振片之间插入第三偏振片，求：①当最后透过的 光强为入射自然光强的 时，插入偏振片的方位角；②使最后透过的光 强为零插入的偏振片如何放置？③能否找到插入偏振片的合透方位，使最后透过光强为入射自然光强的？ 5．偏振化方向相平行的两偏振片之间，与偏片表面相平行地插入一块厚为 0.01mm的方解石晶片（晶片光轴方向与偏振化方向成θ=45°角）由此可见光（波长λ=4.0×10-4～7.6×10-4mm）照射时，求哪种波长的光被阻止？（设晶片对各种波长的可见光均有no－ne=0.172） 6．将焦距为f’的透镜对半切开后得到两片半透镜L1和L2，安排如图所示，S为波长为λ的单色点光源，由S发出的光波经L1、L2后分别得平面波 和球面波，在该两光波重迭区放置观察屏，其上出现一组同心圆环干涉条纹，试导出：①第k级亮环半径的表达式；②相邻两亮环间距的表达式；③讲座当屏P向右移动时

干涉条纹有何变化。 7．由紫光（λ= 4000?）和红光（λ=7500 ?）两种波长所组成的平等光垂直照射在一个平面透射光栅上，该光栅常数为0.001厘米，用焦距为2米的透镜，把谱线会聚在它的焦平面上，试估计第一级红线与第二级紫线在焦平面上的距离。 8．方解石晶体的寻常光（O光），及非常光（e光）的折射率分别为n1=1.658，ne=1.486（对λ=5893 ?而言）今将该晶体做成薄片，且表面与光轴平行，用波长λ=5893?的单色光平面偏振光正入射，光的振动方向与光轴所成的角α=45°，若出射光是圆偏振光，则： ① ①这晶片的最小厚度应当是多少？

②这圆偏振光是左旋还是右旋？为什么？ 9．在两个正交的偏振片之间有一个偏振片以匀角速度ω绕光传播方向为轴转

I0动，证明：自然光通过这一装置出射后，光强被调为频率ω四倍， 最大光强为8，I0为入射光强。

第五章， 量子光学

（一）选择题 1。 当单色光照射到金属表面产生光电效应时，已知此金属的逸出电压为u0，则这种单色光的波长入一定要满足的条件是：

hchceueu??????0??0eu0 B、eu0 C、hc D、hc A、

2．在康普顿散射实验中，一波长为0.7078 ?的单色准直X射线入射在石墨上，散射辐射作为散射角的函数，散射辐射的性质为： A、散射除入射波长外，无其它波长

B、波长的增加值与散射角无关 C、波长的增加值与入射波长无关

D、波长的增加值随散射角的增加而减少 3。 绝对黑体是这样一种物体：

A、不能吸收也不能发射任何电磁辐射 B、 不能反射也不能发射任何电磁辐射 C、不能发射但能全部吸收任何电磁辐射 D、不能反射但可以发射任何电磁辐射 4。 波长为4000 ?和8000 ?的两条谱线的瑞利散射强度之比为：

A、2 B、4 C、16 D、32

5．随着绝对温度的升高，黑体的最大辐射能量将：

A、不受影响 B、向长波方向移动

C、向短波方向移动 D、先向长波移动，随后移向短波方向

6．在光电效应中，当频率为3×1015Hz的单色光照射在脱出功A为4.0eV的金属表面时，金属中逸出的光电子的最大速度为多少m/s？

A、1.72×106 B、1.72×104 C、1.98×103 D、1.72×102

7．在康普顿散射实验中，一波长为0.7078?的单色准直x射线入射在石墨上，散射辐射作为散射角的函数，散射辐射的性质为：

A、散射辐射除开入射波长外，无其它波长 B、波长的增加值与入射的波长无关 C、波长的增加值与散射角无关

D、波长的增加值等于波长的减少值 8． 如图所示的一频率为γ的入射光子与起始静止的电子碰撞和散射，如果散射光子的频率为γ’，反冲电子的动量为p，则在入射光子平行的方向上的动量守恒定律的分量形式为：

'h??h?? A、

p2?m2c4

'h??h?cos??pcos? B、

h?h?'?cos??pcos?c C、c

h?h?'??pcc D、

9。光电效应中的红限依赖于：

A、入射光的强度 B、入射光的频率

C、金属的逸出功 D、入射光的颜色

10．下列物体哪个是绝对黑体：

A、不辐射可见光的物体 B、不辐射任何光线的物体 C、不能反射可见光的物体 D、不能反射任何光线的物体

11 。 光电效应和康普顿效应都包含有电子和光子的相互作用过程，下面哪一种说法是正确的？

A、两种效应都属于电子和光子的弹性碰撞过程

B、光电效应是由于电子吸收光子能量而产生，而康普顿效应是由于光子 与电子的弹性碰撞而产生的

C、两种效应都服从动量守恒定律和能量守恒定律

12．随着辐射黑体温度的升高，对应于最大单色光发射本领的波长将：

A. 向长波方向移动 B. 向短波方向移动

C, 先向长波方向，后向短波方向移动 D 先向短波方向，后向长短方向移动

13．在光电效应中，当频率为3×1015Hz的单色光照射在脱出功A为4.0ev 的 金属表面时，金属中逸出的光电子的最大速度为： A、1.72×102m/s B、1.98×103m/s C、1.72×104m/s D、1.72×106m/s

14．波长为0.710 ?的x射线投射到石墨上，在与入射方向成45°角处观察 到康普顿散射的波长为：

A、0.071 ? B、0.071 ? C、0.703 ? D、0.717 ? 15. 光是由光量子组成的，在光电效应中，光电流的大小依赖于：

A、入射光的频率 B、入射光的位相和频率 C、入射光的强度和频率 D、入射光的强度

16．康普顿散射实验中，在与入射方向成120°角的方向上散射光子的波长λ’

和入射光子波长λ之差△λ=λ’－λ是：

A、-0.5λc B、0.5λc C、1.5λc D、2.0λc

17．光电效应中的红限依赖于：

A、入射光的强度 B、入射光的频率 C、金属的逸出功 D、入射光的颜色 18．康普顿效应被解释作：

A、电子可以穿透原子核 B、X射线的光子与电子发生碰撞 C、氢离子是一个质子 D、质子有自旋磁矩 19．绝对黑体是：

A、不辐射可见光的物体 B、不辐射任何光线的物体 C、不能反射可见光的物体 D、不能反射任何光线的物体 20． 在光电效应中，如果入射光的强度增加1倍，则 增加1倍。 绝对黑体是：

A、不辐射可见光的物体 B、不辐射任何光线的物体 C、不能反射可见光的物体 D、不能反射任何光线的物体 （二）填空题

1．当单色光照射到金属表面产生光电效应时，已知金属的逸出电压为u0，则这种单色光的波长一定要满足的条件是 。 2．绝对黑体的吸收系数为 。

3．慧星在空中形成扫帚形状的原因是 。

3．空气中频率为5×1014Hz的单色光，进入某种透明介质后，波长变为 4000 ?，则此介质的折射率为 ，光在介质内的频率为 传播速度为 。 （三）计算题

1.钠光通过宽为0.2mm的狭缝后，投射到与缝相距300cm的照相板上，所得第一极小和第二极小间的距离为0.885cm，求①光的波长；②若用波长为 40 ?的软x射线照射，则上述最小值间的距离为多少？