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物理光学复习题集及答案

物理光学是研究光波的传播、干涉、衍射、偏振、色散等现象的一

门学科。它作为物理学的一个重要分支，深入研究光的本质和行为，

对于理解光的特性和应用具有重要意义。下面是一套物理光学的复习

题集及答案，帮助你巩固和回顾相关知识。

一、选择题

1.光的波动性和粒子性是通过以下几个实验互相证实的是：

A.单缝衍射实验B.杨氏双缝干涉实验C.霍尔效应实验

D.普朗克辐射公式实验

答案：B

2.光的波长和颜色之间的关系是：

A.颜色与波长成反比，波长越长颜色越红B.颜色与波长成正比，

波长越长颜色越红

C.颜色与波长成正比，波长越长颜色越蓝D.颜色与波长成反比，

波长越长颜色越蓝

答案：C

3.在光的全反射现象中，当光从光密介质射向光疏介质时，入射角

大于临界角会发生：

A.透射B.折射C.反射D.干涉

答案：C

4.关于凸透镜的焦距，以下说法正确的是：

A.焦距和物距、像距都有关系B.焦距只与物距有关系

C.焦距只与像距有关系D.焦距与物距、像距都无关系

答案：A

二、填空题

1.在单缝衍射实验中，当入射光波的波长变大，衍射的角度

__________。

答案：变小

2.光的偏振是指光波中电场矢量的__________振动方向。

答案：固定

3.在双缝干涉实验中，当两个缝之间的间距增大，干涉的条纹间距

__________。

答案：变小

4.在凸透镜中，属于实像的情况是当物距__________焦距时。

答案：小于

三、解答题

1.请解释为什么光能够沿直线传播，并解释光的折射现象。

答案：光能够沿直线传播是因为光是一种横波，其传播方向垂直于

电磁波振动的方向。光的折射现象是指当光从一种介质进入另一种介

质时，由于介质的折射率不同，光的传播方向会发生改变。这是因为

光在传播过程中速度不同，遵循折射定律即入射角和折射角之间的正

弦比等于两种介质的折射率之比。

2.请解释什么是衍射现象，以及它对实际生活和科学研究有什么重

要意义。

答案：衍射是指当光通过一个障碍物或通过一个孔径时，光波会发

生明暗条纹的分布。这个现象是光的波动性的重要表现，通过衍射现

象可以研究光的传播特性、光的波长和光源的大小等。衍射现象在实

际生活和科学研究中有很多应用，如在天文学中观测星光的衍射，可

以研究星体的性质；在显微镜中利用衍射原理可以观察微小结构等。

四、简答题

1.请解释什么是光的干涉，以及光的干涉有哪些特点？

答案：光的干涉是指两个或多个光波相互叠加，形成明暗相间的干

涉条纹的现象。光的干涉具有以下特点：

-干涉是光波的波动性的表现，只有在光波的干涉位相相干时才能

观察到干涉现象。

-干涉条纹的出现是由于光波的超波性质引起的，具有一定的空间

分布规律。

-干涉条纹的形态和亮度与光的波长、光源的相干性以及干涉体的

性质有关。

2.光的偏振是什么现象，如何产生偏振光？

答案：光的偏振是指光波中电场矢量在空间中的振动方向是固定的

现象。产生偏振光的方法主要有以下几种：

-反射偏振：光在垂直于一定界面的介质中发生反射时，会产生偏

振光。在特定角度下，反射光中电场矢量在垂直平面内只有一个方向

的分量。

-透射偏振：光进入特定介质后，透射光中电场矢量只在一个方向

上振动，产生偏振光。

-旋光现象：某些特殊物质对偏振光有旋转作用，将入射的线偏振

光转变为椭圆偏振光。

通过以上物理光学的复习题集及答案，希望能够帮助你回顾和巩固

物理光学的知识。同时，也希望你能结合实际生活和科学研究，深入

理解光的波动性和粒子性，探索光学在各个领域中的应用。