实验一薄透镜焦距测定05-06-2
1.下面哪项实验结果可能是对凹透镜焦距测定数据正确的表示？（-59.95cm）
2.光学实验中常把各种光学元件组合成光学系统调整到各元件主轴等高和共轴，
一般细调使用的方法可以称为：大像追小像
3.
4.采用“虚物成实像法”测定发散透镜焦距时，对于像距，应取正值。
5.薄透镜焦距测量实验要求成像必须尽可能清晰，以下哪项不是清晰像的判据：
成像大
6.在实验中常把各种光学元件组合成光学系统，按照一般光学光路通用调节方
法，首要任务是调整好各元件主轴的等高和共轴；调节分两步：一般先粗调,后微调。
7.薄透镜焦距测定中用到低压汞灯，汞灯属于气体放电光源，发出复合光。使
用时需要启动预热,断电后需要冷却。
8.透镜成像的高斯公式中各物理量的符号法则是：距离自参考点（薄透镜光心）
量起，与光线行进方向一致时为正,反之为负。
9.薄凸透镜焦距测定主要的三种方法有：物距像距法，大像小像（二次成像）
（共轭法）法，自准直法。
10.远方物体经过透镜成像的像距为什么可以视为焦距？
[参考答案] 根据高斯公式（成像公式），物距为无穷远，代入得焦距等于像距。
11.用自准直法测量凸透镜焦距时，透镜光心偏离底座中心坐标时，应如何解决？
[参考答案] 由于透镜的光心不一定在底座刻线的平面内，所测结果可能偏大或偏小，要消除这一系统误差，可将透镜反转180度，再测量一次，然后取其平均值。
12.不同物距的物体经过凸透镜成像时，像的清晰区大小是否相同？
[参考答案]不相同，原因有二：一是不同区间的物成像区间范围不相同，二是由于近轴光线条件不能满足，致使存在色像差。
13.在等高共轴调节中可以小像追大像吗？
[参考答案] 不可以，越调越远
14.测量薄凹透镜焦距主要有哪些方法？
[参考答案] （1）虚物成实像法；（2）有平面镜辅助确定虚像位置法。
15.光学系统的等高共轴调节方法是什么？
[参考答案] 关键词：粗调细调二次成像法，大像追小像
16.测透镜焦距时存在误差的主要原因有哪些？
[参考答案] （1）等高共轴调节不好；（2)成像清晰范围找得不准；（3）由于物屏所放位置不能测量或者倾斜没有进行修正。
实验二光的等厚干涉及应用05-06-2
1.以下哪项，是对读数显微镜的错误操作：B
A.旋转调焦手轮时，要由下向上移动镜筒；
B.转动测微鼓轮，让十字叉丝垂线和各目标对准。若移动叉丝超过了目标环
数时，可以倒退回去，直接将移动叉丝移动到目标环，继续测量。
C.调节目镜进行视度调节，使叉丝清晰
D.读数为主尺和测微手轮的读数之和，读法与测量原理与螺旋测微器相似。
2.劈尖干涉中任意相邻的两条干涉条纹所对应的空气劈尖厚度差为：半个波长
3.
4.
5.
6.因此称为等厚干涉。
若以平行单色光垂直照射到牛顿环上,在空气层下表面反射时会产生半波损失。
7.钠灯是最常用的单色光源，放出两条强谱线，波长为589.0nm 和589.6nm，
通常称为钠双线，因两条谱线很接近，通常取其平均值作为该单色光源的波长。使用时需要启动预热,断电后需要冷却。
8.牛顿环实验用读数显微镜来测量直径，当十字叉丝的纵线与条纹直径相切时，
进行读数（读数为主尺和测微手轮的读数之和）。读数标尺上为0-50mm刻线，每一格的值为1mm，读数鼓轮圆周等分为100格，鼓轮转动一周，标尺就移动一格，所以鼓轮上每一格的值为0.01mm。为了避免回程误差，应采用单方向移动测量。
9.牛顿环干涉图样，在反射方向观察时，将看到一组以接触点为中心的亮暗相
间的圆环形干涉条纹，而且中心是一暗斑，如何在透射方向观察，则看到的干涉条纹与反射光的干涉环纹的光强分布恰成互补，中心是亮斑。
10.当一曲率半径很大的平凸透镜的凸面与一平玻璃板相接触时，在透镜的凸面
与平玻璃板之间形成一空气薄膜，薄膜中心处的厚度为零_,愈向边缘愈厚，离接触点等距离的地方，空气膜的厚度相同。我们把他安装在金属框架中构成的装置称为牛顿环。
11.光的干涉条件是什么？什么是等厚干涉？附加光程差产生的条件是什么？
[参考答案] 当频率相同、振动方向相同、相位差恒定的两束简谐光波相遇时，在光波重叠区域，某些点合成光强大于分光强之和，某些点合成光强小于分光强之和，合成光波的光强在空间形成强弱相间的稳定分布，这种现象称为光的干涉。当频率相同、振动方向相同、相位差恒定即为光的干涉条件。
当一束单色光入射到透明薄膜上时，通过薄膜上下表面依次反射而产生两束相干光。如果这两束反射光相遇时的光程差仅取决于薄膜厚度，则同一级干涉条纹对应的薄膜厚度相等，这就是所谓的等厚干涉。
当光从光疏介质向光密介质传播时，在介质反射表面有相位的突变，对应有半波损失，即二分之一波长的附加光程差。
12.说出你所知道的测量微小长度的方法。
[参考答案] ①迈克尔逊干涉仪把一束激光分成两束，经过平面镜分别反射，再干涉，形成干涉环，如果有材料的长度的变化，反映出光程差的变化，这样，原来干涉相消的位置可能就会干涉相长，看起来就像环溢出或者收回，通过数干涉环溢出或者收回的个数，就可以计算长度变化的多少。
②用测微目镜测量微小长度。
③用光杠杆放大镜原理测量微小长度化。
④用劈尖干涉测量微小长度。
13.在测量牛顿环干涉各环的直径时，若叉丝交点不是准确地通过圆环的中心，
因而测量的是弦长而非真正的直径。这对实验结果是否有影响？试证明之。
[参考答案] 以弦长代替直径，对测量结果没有影响。证明略。
14.实验中如何避免读数显微镜存在的回程差？使用读数显微镜进行测量时，为
什么读数显微镜镜筒必须自下而上移动？
[参考答案] 使用读数显微镜进行测量时，手轮必须向一个方向旋转，中途不可倒退,来避免读数显微镜存在的回程差。避免让镜筒与牛顿环装置碰撞、挤压，损坏读数显微镜的物镜。
15.为什么说显微镜测量的是牛顿环的直径，而不是显微镜内被放大了的直径？
若改变显微镜的放大倍率，是否影响测量的结果。
[参考答案] 显微镜只是放大了牛顿环的干涉图样便于观测，但是读数显微镜的标尺并未放大，标尺移动的距离反应的是各环实际的位置坐标。如果改变显微镜的放大倍率，显然不影响测量的结果。
16.如何观察到透射光产生的干涉条纹？反射光的干涉条纹和透射光的干涉条纹
有什么特点？
[参考答案]调整光路让入射光线从读数显微镜的反光镜（10）入射进入牛顿环，即可从目镜中观察到透射光产生的干涉条纹。但由于透射光没有半波损失，形成的是中心为亮斑的明暗相间的同心圆环，与反射光的干涉条纹明暗互补。
实验三分光计的使用及透射光栅测入射光波长05-06-2
1.分光计设计了两个角游标是为了消除？偏心差
2.用自准直法调整分光仪的望远镜工作状态时，若从望远镜的视场中所看到的
三棱镜的两个面的反射十字像如下图所示，其中表明望远镜的工作状态刚好调好的是:十字像在测量用十字叉丝处
3.
使屏幕上出现更高级次的主极大，
4.分光计实验时必须调整分光仪，
就可
以说
5.实验中放置或移动光栅时，不要用手接触光栅表面，以免损坏镀膜。
6.分光计主刻度盘分度值是0.5°，游标上有30个分格，期测量精度为1分，
记录数据时，必须同时读取两个游标的读数，目的是为了消除度盘的刻度中
心和仪器转动轴之间的偏心差。
7.光栅可分为用于透射光衍射的透射光栅和用于反射光衍射的反射光栅两类。
8.分光计的结构主要由底座、自准直望远镜、准直管管、载物平台、刻度圆盘
五部分组成。
9.采用逐次逼近各半方法调节望远镜光轴与分光计中心轴垂直，即将观察面调
成水平。
10.使用汞灯的注意事项有哪些？
答案: 需要预热和冷却；不要频繁启闭；不可直视。
11.当平行光管的狭缝过宽或过窄时，将会出现什么现象？为什么？
[参考答案] 当狭缝过宽时，衍射条纹将变粗，相互靠近的条纹无法分开，在测量时难以确定条纹的中心位置。当狭缝过窄，将看不见衍射条纹，因而无法测量。
12.光栅分光与棱镜分光有什么不同？
[参考答案] 光栅分光是利用衍射现象，而棱镜分光则是利用色散现象；光栅光谱有不同级次之分，而棱镜光谱只有一级；在同一级光栅光谱中波长小的光线偏折角度小，而在棱镜光谱中波长小的光线偏折角度大。
13.分光计调节要求是什么?
[参考答案]分光计的调节要达到三个要求：（1）望远镜能接收平行光。（2）平行光管能发出平行光。（3）望远镜的光轴和平行光管的光轴与仪器的主轴垂直。载物台与仪器的主轴垂直。
14.分光计主要由几部分组成？各自作用是什么？
[参考答案] （1）分光计主要由底座、平行光管、载物台、望远镜和刻度盘五个部分组成。
（2）底座上承载着其它四个部分，其中载物台、望远镜和刻度盘都可绕底座上的主轴转动；平行光管用来产生平行光；载物台用来放置被测样品；望远镜用来接收平行光；刻度盘与游标盘配合用来读取数据。
15.怎样消除刻度盘的偏心差？
[参考答案]采用两个相差180°的窗口读数，取其算术平均值即可消除刻度盘的偏心差。
16.用公式dsinθ=kλ测光波波长应保证什么条件？实验中如何检查条件是否
满足？
[参考答案] 用此公式测光波波长应保证：平行光垂直照射在光栅上。实验中通过检查0级谱线和光栅面反射的绿十字像的位置检查条件是否满足。0级谱线应与竖叉丝重合，且被测量用（中叉丝）的水平叉丝平分。光栅面反射的绿十字像应与调整叉丝（上叉丝）重合。
实验四三棱镜玻璃折射率的测定05-06-2
1.通常（对于正常色散材料）红光与紫光哪个偏折大？紫光
2.自准直法测三棱镜顶角实验中，分光计哪个部件的调整对本实验无影响?平行
光管
3.实验中使用的分光计主刻度盘分度值是（0.5度），游标盘分度值是（ 1分）
4.如果观察不到三棱镜的分光光谱，可能的原因是入射光的入射角度的问题。T
5.用辅助单面平面镜即可将望远镜光轴调成与中心转轴垂直。F
6.待测棱镜在载物平台上的放置方法对于光路调节没有一点儿影响。F
7.分光计调节方法是先粗调再细调。T
8.测出三棱镜顶角和对某一单色光的最小偏向角，就可以计算出三棱镜玻璃对
该波长的单色光的折射率。
9.光学材料的折射率 n 随波长λ而变化的现象称为色散。
10.分光计是用来测量角度的仪器，其最小分度值是1分。按调节要求，应将读
值平面、观察平面、待测光路平面，此三个平面调节成相互平行，否则，测量得角度将与实际角度有些差异，即引入系统误差。
11.分光计实际调节使得读数平面、待测光路平面和观察平面这三个平面共面。
12.三棱镜棱镜角的测量可以采用棱脊分束法或自准直法。
13.测量前分光计的调整要达到哪四点要求？
[参考答案] ( 1 )目测粗调
( 2 )望远镜接收平行光 ( 3 )平行光管射出平行光
( 4 )平行光管和望远镜光轴等高，且与分光计中心轴垂直
14.分光计的双游标读数与游标卡尺的读数有何异同点？
[参考答案] 分光计的双游标读数与游标卡尺的读数在读数方法上完全一致，所不同的是：游标卡尺的读数直接就是测量的结果，但分光计的双游标读数则不然。首先，从分光计游标上读取的数据只是代表某一光线或某一直线的空间方位角，而非测量结果—某一光线或某直线的转角、或是两光线或两直线的夹角，测量结果是游标两次读数之差的绝对值。其次，为消除分光计由于制造所带来的偏心差，须取两个游标各自测量结果的算术平均值作为最终的测量结果。另外，对分光计的读数还应注意以下两个问题：①分光计度盘的最小分度值为0.5°，故在读数时应看清游标零线过没过度盘上的半度线。若过半度线，则读数要加30′，反之则不加。②由于分光计度盘上的0°与360° 线重合，所以若某一游标的两次读数位置恰好位于0°线两侧，则该游标两次读数之差的绝对值不能作为测量结果（详因见教材），此时，须用360°减去该数值，所得差值即为测量结果。
15.什么是最小偏向角？在实验中,如何来调整测量最小偏向角的位置?
[参考答案] 偏向角：入射光线经两次折射后,传播方向总的变化可以用入射角与出射角的延长线之间的夹角表示。
最小偏向角：对于给定的棱镜,顶角A是固定的,故偏向角只随入射角变化,对于某个入射角,偏向角有一个最小值,称为最小偏向角. 慢慢移动游标盘,选择偏向角减小的方向,缓慢转动游标盘,使偏向角减小,继续沿次方向转,可以看到狭缝移至某个位置后将反向移动,那就是最小偏向角的位置。
16.如何采用正确方法拿取三棱镜？
[参考答案]捏住边棱或磨砂的表面，轻拿轻放，切忌用手直接触摸其光学面。
17.如何判断三棱镜的两个光学面的法线已经垂直于分光计的主轴了？
[参考答案] 如果从望远镜的目镜视场中看到三棱镜的每个光学面反射的“＋”像都与“╪”形叉丝的上交点重合，即可说明三棱镜的两个光学面的法线已经垂直于分光计的主轴了。
实验五迈克尔逊干涉仪的调节和使用05-06-2
1.激光照射,迈克尔逊干涉仪产生的干涉条纹是：非定域条纹
2.迈氏干涉仪的读数最小分度值是0.001mm
3.迈氏干涉仪的两臂的光程基本相等时，对应的干涉条纹是圆形条纹。
4.
5.钠光灯照射,迈克尔逊干涉仪产生的干涉条纹是：定域条纹
6.迈克尔逊干涉条纹的“冒出”，说明形成干涉的空气“薄膜”是变厚。
7.迈克尔逊干涉仪的可动反射镜M1平移0.5046mm微小距离的过程中,观察到干
涉条纹恰好移动1848条,则所用单色光的波长是：5461埃
8.当M1′、M2之间的距离d增大时，同一级干涉条纹向外扩展，圆心处有条纹
“吐出”。T
9.单色点光源的非定域干涉条纹中间稀边缘密.T
10.用迈克尔逊干涉仪得到类似等倾干涉的条纹，靠近中心的干涉条纹级次低，
靠近边缘的干涉条纹级次高。F
11.当M1′、M2之间的距离d增大时，同一级干涉条纹向中心“吞入”，中心条
纹消失。F
12.两束光满足频率相同，振动方向相同，相位差恒定时即可成为相干光源。
13.获得相干光光源的两种常见方法分别为：分波阵面法，如杨氏双缝实验；分
振幅法，如薄膜干涉。
14.迈克尔逊干涉仪装置的特点是光源、反射镜、接收器（观察者）各处一方，
分得很开，可以根据需要在光路中很方便的插入其它器件。
15.迈克尔逊干涉仪的三个读数装置：①主尺，最小分度值为1mm；②粗调手轮
的分度值可读到0.01mm；③带刻度盘的微调手轮，可精确读到0.0001mm。
16.He-Ne激光器输出波长为632.8nm的红色激光。
17.光波实际传播的路径与折射率的乘积称为光程。
18.正确使用迈克尔逊干涉仪应注意哪几点？
[参考答案] （1）干涉仪中的全反射镜、分光镜、补偿板均为精密光学元件，调节过程中严禁手摸所有光学表面，防止唾液溅到光学表面上；
（2）调节螺钉和转动手轮时，一定要轻、慢，决不允许强扭硬扳；
（3）调反射镜时螺钉及拉簧螺丝松紧要适度。反射镜背后的粗调螺钉不可旋得太紧，以防止镜面变形。调整反射镜背后粗调螺钉时，先要把微调螺钉调在中间位置，以便能在两个方向上作微调；
（4）测量中，转动手轮只能缓慢地沿一个方向前进（或后退），否则会引起较大的空回误差。
19.获得相干光光源的两种常见方法是什么？
[参考答案] （1）分波阵面法：从同一波阵面上获取对等的两部分作为子光源成为相干光源；如杨氏实验等。
（2）分振幅法：当一束光投射到两种介质的分界面时，它的所有的反射光线或所有的透射光线会聚在一起时即可发生相干；如薄膜干涉等。
20.为什么在观察激光非定域干涉时，通常看到的是弧形条纹？怎样才能看到圆
形条纹?
[参考答案] 因为一般在观察激光非定域干涉时，M1′和M2通常不能严格平行，
看到的是弧形条纹；当调节水平拉簧螺钉与垂直拉簧螺钉的螺丝，使得M1′和M2严格平行时，弧形条纹变成圆形条纹。
21.根据什么现象来判断M1′和M2平行？
[参考答案] 使反射光和入射光基本重合，现象是经M1和M2反射的两排亮点中最亮的点重合且与入射光基本重合，这时M1′、M2基本互相平行。
22.迈克尔逊干涉仪观察到的圆条纹与牛顿环产生的圆条纹有什么不同？
[参考答案]（1）迈克尔逊干涉仪是利用等倾干涉，牛顿环是等厚干涉。
（2）迈克尔逊干涉仪观察到的圆条纹，中心级次最高，牛顿环产生的圆条纹中心级次最小，圆环越靠外级次越高。
相同点：圆环条纹越向外越密。
23.利用一个臂光程差改变，“冒出”或“收缩”一个条纹的特性，请设计激光
照射时，用迈克尔逊干涉仪测量平板玻璃折射率的实验方法。
[参考答案] 以平板玻璃为例，激光照射时，调节好迈克尔逊干涉仪，出现等倾干涉圆环，在M2镜前放置厚度为h(可用千分尺测出)的待测玻璃片,由于玻璃的插入导致两束光的光程差的增加,从而条纹开始吞吐，记录下吞吐条纹的数目N，玻璃的插入导致一个臂光程差改变为，利用，得到玻璃折射率。
实验六偏振现象的观察与分析05-06-2
1.以下哪种方法不是用来产生平面偏振光的？利用光栅
2.若在互相正交的偏振片P1和P2间插入一块1/4波片，使其光轴跟起偏器P1
的偏振化方向平行，那么透过P2的光斑是变亮还是变暗？变暗
3.若入射平面偏振光的振动面与半波片光轴的夹角是α，
仍为平面偏振光，但其振动面相对入射光的振动面转过角度为
4.在实验中，依据布儒斯特定律测定玻璃（甚至不透明物质）的折射率，利用
旋光特性测定蔗糖溶液的浓度。
5.自然光在透明介质上反射或者折射时，其反射光和折射光仍未自然光。T
6.偏振片的优点是造价低廉，使用方便，但偏振片的缺点是有颜色，光透过率
稍低。F
7.四分之一波片可将平面偏振光变成椭圆或圆偏振光，也可将椭圆与圆偏振光
变成平面偏振光。T
8.利用玻璃片堆可产生较强的透射线偏振光。F
9.光的偏振证明了光是横波。
10.涂有二向色性材料的透明薄片，它允许透过某一电矢量振动方向的光，此方
向称为偏振化方向或透振方向，而吸收与其垂直振动的光。
11.光有五种偏振态，他们是自然光、部分偏振光、线偏振光、圆偏振光和椭圆
偏振光。
12.依据马吕斯定律，实验中自然光经过起偏器后，当检偏器转动一周时会出现
两次消光，两次光强极大现象。
13.平面偏振光的产生方法有哪些？
[参考答案]（1）由反射和折射产生偏振
（2）由二向色性晶体的选择吸收产生偏振
（3）由晶体双折射产生偏振
14.平面偏振光透过1/4波片后，透射光的偏振态情况是怎样的？
[参考答案] 画图略。透射光一般是椭圆偏振光，当ɑ=π/4时，则为圆偏振光，当ɑ=0和π/2时，椭圆偏振光退化为平面偏振光
15.用偏振片怎样来区分自然光、部分偏振光和线偏振光？
[参考答案] 将光通过偏振片，光强无变化的为自然光；光强有变化但不会出现完全消光的为部分偏振光；光强有变化且在某个方向为零的为线偏振光。
16.线偏振光通过检偏器后光强的变化情况是怎样的？
[参考答案] 线偏振光通过检偏器后光强的变化遵循马吕斯定律。当起偏器和检偏器的取向使得通过的光量极大时，称它们为平行。当二者的取向使系统射出的光量极小时，称它们为正交。
实验七全息照相05-06-2
1.
2.
3.
4.做全息照相实验时需要注意以下几点，其中不正确的是？不需要调节全息光
路等高和共轴。
5.参考光与物光的夹角越大，条纹越稀疏，越不容易受干扰而发生变化，所以
参考光与物光角度稍大为宜。F
6.全息照相过程中物体与底片之间是点面对应的关系，即每个物点所发射的光
束直接落在记录介质整个平面上。反过来说，全息图中每一个局部都包含了物体各点的光信息。因而全息照片的每一碎片都能使整个物体再现？T 7.在全息再现的过程中，物体经过参考光的全息记录过程会产生一个与物光光
强的平方项有关的噪声，这是我们再全息照相中干扰项，要把它尽量减少，于是在物光相比于参考光小很多时可以将其看做为0，总的来说就是减小噪声对全息再现的影响。T
8.全息图所记录的是物体各点的全部光信息，包括振幅信息和相位信息。
9.参考光与物光的夹角越大，干涉条纹越密，越容易受干扰而发生变化，所以
参考光与物光角度不宜太大。
10.在全息照相中要求光路中物光和参考光的光程相等，因为普通激光的波列长
度有限，分束镜将一个波列分为物光和参考光两个波列，通过不同路径在感光板或观察屏处相遇，两路光的光程越是接近，两波列叠合越好。
11.全息照相实验的步骤为拍摄全息图、显影、停影、定影、风干和全息图的再
现。
12.全息光路中物光与参考光之夹角为什么不能过大而应尽量放小？
[参考答案] 干涉条纹的间距d=d/[2sin(θ/2)]由此公式，参考光与物光的夹角越大，条纹越密，这就要求底片具有较高的分辨率,同时越容易受干扰而发生变化，所以参考光与物光角度不宜太大。
13.如何观察再现的物像，扩束的大小及照明方向的改变对再现有什么影响？
[参考答案] 拍摄好的全息底片放回原光路中,用参考光放照射全息片时，经过底片衍射后得到零级光波，从底片透射而出；另外在两侧有正一级衍射
和负一级衍射光波存在。人眼迎着正一级衍射光看去，可看到一个与被拍物体完全一样的立体的无失真的虚像。在负一级位置上，可用屏接收到一个实像，称为共轭象。照明方向改变衍射光方向改变，像的位置随之改变。扩束的大小决定像的放大和缩小。
14.全息照相与普通照相的主要区别是什么？
[参考答案] 普通照相是根据几何光学成像原理，记录下光波的强度（即振幅）信息，将空间物体成像在一个平面上。全息照相是利用光的干涉和衍射原理，将物体发射的特定光波以干涉条纹的形式记录下来，并在一定的条件下使其再现，形成逼真的原物立体像。由于记录了物体的全部信息（振幅和相位），因此称为全息照相。
15.在全息照相实验中光路布置要满足什么要求?
[参考答案] 光路布置应满足以下几点要求：
1）由于投身到底片上的物光是物体漫反射后的光线，所以物光信息较弱，因此，只有用足够的光照明物体，而且物体距全息底片不太远时，才能在底片上获得适当的物光强度，参考光与物光的强度之比一般在10：1—5：1之间为好（反复在毛玻璃屏上或白纸屏上用眼睛观察判断）。如果参考光太强，可适当增加分光镜（半反镜）以减弱参考光。
2）物光与参考光之间的夹角θ不应过大，一般在30°左右为好（用眼睛判断）。
3）参考光与物光的光程应尽量相等（程差最好不超过1cm，用尺子测量），以保证物光和参考光之间良好的相干性。
4）参考光在底片上应尽量均匀照射（这要求扩束镜要非常干净，如扩束镜上有灰尘，出射光将有灰尘的衍射光斑从而使参考光达不到均匀照射）。
5）各镜面中心高度保持相等使光束位于镜面中心。
16.全息图的主要特点？
[参考答案] （1）立体感强。（2）具有分割性。（3）同一张全息底片可重叠多个全息图。
17.为了使全息图上干涉条纹稳定，拍摄时必须具备什么条件？
[参考答案] 为了使全息图上干涉条纹稳定，拍摄时必须具备下列条件：
1）参考光束与物光束必须具有“相干性”，即两束波之间有稳定的位相关系，所以实验中两束波是从同一激光束分光而获得，为了获得好的相干性，实验中尽量使两束光的光程相等。
2）光学系统必须有足够的机械稳定性，由于全息底片上记录的是精细的干涉条纹，如果在记录过程中因受各种干扰（地面震动、光学零件支架的自震和变形及空气的流动等）将引起干涉条纹的混乱和迭加，结果导致象的衍射亮度下降，甚至可能完全看不到物象。
3）记录介质要有足够的分辨率，对所使用的激光波长有足够的感光灵敏度。
记录介质（感光乳胶）的分辨本领通常以每毫米能记录明暗相间的条纹数为标准（即每毫米多少条明或暗条纹），这就要求恰当地选择物光束与参考光束之间的夹角θ。
18.全息照片上干涉条纹的间距由什么决定？条纹明暗由什么决定？条纹的反差
由什么决定？
[参考答案] 条纹的间距决定于物光与参考光的夹角，还有波长。条纹明暗由物光与参考光的光程差决定。条纹的反差由物光与参考光的光强差决定。
中考光学实验专题训练及答案 1、为了探究光反射时的规律，小明进行了如图3所示的实验。 ⑴请在图中标出反射角的度数。 ⑵小明想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，他应如何操 作？ ⑶如果让光线逆着OF 的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE 方向射出，这表明： 2、小红同学在做“探究平面镜成像”的实验时，将一块玻璃板竖直 架在水平台上，再取两段完全相同的蜡烛A 和B ，点燃玻璃板前的蜡烛A ，进行观察，如图4所示，在此实验中： (1)小红选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是__________． (2)所用刻度尺的作用是便于比较像与物________关系． (3)选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的__________关系． (4)移去后面的蜡烛B ，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上__________ 接收到蜡烛烛焰的像(填“能”或“不能”)．所以平面镜所成的像是__________像(填“虚”或“实”)． 图3 图4
(5)小红将蜡烛逐渐远离玻璃板时，它的像__________ (填“变大”、“变小”或“不 变”)． 3、某实验小组在探究光的折射规律时，将光从空气分别射入水和玻璃，测得数 据如下表： 分析表格中的数据，你肯定能得出一些规律。请写出一 条：。 4、在“探究凸透镜成像的规律”的实验中。 图4 (1)实验时，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在________。 (2)所用凸透镜的焦距为10 cm。某同学的实验数据如下表。 ①分析1、2、3次实验的数据可知_______、______、_____。 ②在第5次实验中，从_______一侧透过透镜看到在_______一侧放大的像。
物理光学实验题及答案文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
第三章光学（一）概述 光学的学生实验共有4个，它们分别是“光反射时的规律”、“平面镜成像的特点”、“色光的混合与颜料的混合”、“探究凸透镜成像的规律”。 （二）光学探究实验对技能的要求 1.明确探究目的、原理、器材和步骤。 2.会正确使用各种实验器材，知道它们的摆放要求。 3.知道各种器材在实验实践与探究能力指导 中的作用，并能根据实验原理、目的，选择除教科书规定仪器之外的其他器材完成实验。 4.会设计实验步骤并按合理步骤进行实验。 5会设计实验报告，会填写实验报告。 6.会正确记录实验数据。 7.会组装器材并进行实验。 8.明确要观察内容，会观察实验现象，并能解释实验中的一般问题。 9.会分析实验现象和数据，并归纳实验结果。 实验与探究能力培养 探究光反射时的规律 基础训练 1.为了探究光反射时的规律，小明进行了如图19所示的实验 （1）请在图19中标出反射角的度数。
（2）小明想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，他应如何操作 --————————————————————————————————。（3）如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，这表明：————————————————————————————————。 图19 2.雨后天晴的夜晚，为了不踩到地上的积水，下列判断中正确的是（）。 A.迎着月光走，地上暗处是水，背着月光走地上发亮处是水 B.迎着月光走，地上发亮处是水，背着月光走地上暗处是水 C.迎着月光走或背着月光走，都应是地上发亮处是水 D.迎着月光走或背着月光走，都应是地上暗处是水 探究平面镜成像的特点 基础训练 1.平面镜能成像是由于平面镜对光的————射作用，所称的想不能在光屏上 呈现， 是————像，为了探究平面镜成像的特点，可以用————代替平面镜，选用两只 相同的蜡烛是为了————。
近代物理实验报告 指导教师：得分： 实验时间：2009 年11 月23 日，第十三周，周一，第5-8 节 实验者：班级材料0705 学号200767025 姓名童凌炜 同组者：班级材料0705 学号200767007 姓名车宏龙 实验地点：综合楼503 实验条件：室内温度℃，相对湿度%，室内气压 实验题目：微波光学实验 实验仪器：（注明规格和型号） 微波分光仪，反射用金属板，玻璃板，单缝衍射板 实验目的： 1.了解微波分光仪的结构,学会调整并进行试验. 2.验证反射规律 3.利用迈克尔孙干涉仪方法测量微波的波长 4.测量并验证单缝衍射的规律 5.利用模拟晶体考察微波的布拉格衍射并测量晶格数 实验原理简述： 1.反射实验 电磁波在传播过程中如果遇到反射板,必定要发生反射.本实验室以一块金属板作为反射板,来研究当电磁波以某一入射角投射到此金属板上时所遵循的反射规律。 2.迈克尔孙干涉实验 在平面波前进的方向上放置一块45°的半透半反射版,在此板的作 用下,将入射波分成两束,一束向A传播,另一束向B传播.由于A,B 两板的全反射作用,两束波将再次回到半透半反板并达到接收装置 处,于是接收装置收到两束频率和振动方向相同而相位不同的相干 波,若两束波相位差为2π的整数倍,则干涉加强;若相位差为π的奇 数倍,则干涉减弱。 3.单缝衍射实验 如图,在狭缝后面出现的颜射波强度并不均匀,中央最强,同时也最 宽,在中央的两侧颜射波强度迅速减小,直至出现颜射波强度的最小 值,即一级极小值,此时衍射角为φ=arcsin(λ/a).然后随着衍射角的增
大衍射波强度也逐渐增大,直至出现一级衍射极大值,此时衍射角为 Φ=arcsin(3/2*λ/a ),随着衍射角度的不断增大会出现第二级衍射极小值,第二级衍射极大值,以此类推。 4. 微波布拉格衍射实验 当X 射线投射到晶体时,将发生晶体表面平面点阵散射和晶体内部平面点阵的散射,散射线相互干涉产生衍射条纹,对于同一层散射线,当满足散射线与晶面见尖叫等于掠射角θ时,在这个方向上的散射线,其光程差为0,于是相干结果产生极大,对于不同层散射线,当他们的光程差等于波长的整数倍时,则在这个方向上的散射线相互加强形成极大,设相邻晶面间距为d,则由他们散射出来的X 射线之间的光程差为CD+BD=2dsin θ,当满足 2dsin θ=K λ,K=1,2,3…时,就产生干涉极大.这就是布拉格公式,其中θ称为掠射角,λ为X 射线波长.利用此公式,可在d 已测时,测定晶面间距;也可在d 已知时,测量波长λ,由公式还可知,只有在 <2d 时,才会产生极大衍射 实验步骤简述： 1. 反射实验 1.1 将微波分光仪发射臂调在主分度盘180°位置,接收臂调为0°位置. 1.2 开启三厘米固态信号发射器电源,这时微安表上将有指示,调节衰减器使微安表指示满刻度. 1.3 将金属板放在分度小平台上,小分度盘调至0°位置,此时金属板法线应与发射臂在同一直线上, 1.4 转动分度小平台,每转动一个角度后,再转动接收臂,使接收臂和发射臂处于金属板的同义词,并使接收指示最大,记下此时接收臂的角度. 1.5 由此,确定反射角,验证反射定律,实验中入射角在允许范围内任取8个数值,测量微波的反射角并记录. 2. 迈克尔孙干涉实验 2.1 将发射臂和接收臂分别置于90°位置,玻璃反射板置于分度小平台上并调在45°位置,将两块金属板分别作为可动反射镜和固定反射镜. 2.2两金属板法线分别在与发射臂接收臂一致,实验时,将可动金属板B 移动到导轨左端,从这里开始使金属板缓慢向右移动,依次记录微安表出现的的极大值时金属板在标尺上的位置. 2.3 若金属板移动距离为L,极大值出现的次数为n+1则,L )2 ( λn ,λ=2L/n 这便是微波的波长,再令金属板反向移动,重复上面操作,最后求出两次所得微波波长的平均值. 3. 单缝衍射实验 3.1 预先调整好单缝衍射板的宽度(70mm),该板固定在支座上,并一起放到分度小平台上,单缝衍射板要和发射喇叭保持垂直, 3.2 然后从衍射角0°开始,在单缝的两侧使衍射角每改变1°,读一次表头读数,并记录.
选修3-4光学测试题 说明：本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分，请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内，第Ⅱ卷可在各题后直接作答.共100分，考试时间90分钟. 第Ⅰ卷(选择题 共40分) 一、本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的，请把它填在括号内. 1.夏日的白天,在大树下乘凉时,经常发现在树阴中间有许多圆形亮斑.关于其原因下列说法正确的是 A.大树的缝隙是圆的,所以地面上有许多圆斑 B.是很多树叶将太阳光反射到地面形成的圆斑 C.这是经很多不规则的树叶缝隙所形成的太阳的像 D.这是太阳光经树叶缝隙衍射形成的 2.对于某单色光,玻璃的折射率比水大,则此单色光在玻璃中传播时 A.其速度比在水中大,其波长比在水中长 B.其速度比在水中大,其波长比在水中短 C.其速度比在水中小,其波长比在水中短 D.其速度比在水中小,其波长比在水中长 3.下列关于偏振光的说法中正确的是 A.自然光就是偏振光 B.沿着一个特定方向传播的光叫偏振光 C.沿着一个特定方向振动的光叫偏振光 D.单色光就是偏振光 4.为了减少光学元件的反射损失,可在光学元件表面镀上一层增透膜,利用薄膜的干涉相消来减少反射光.如果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为n ,厚度为d ,它使绿光在垂直入射时反射光完全抵消,那么绿光在真空中的波长λ0为 A. 4 d B. 4 nd C.4d D.4nd 5.一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气,在界面上的入射角为45°.下面四个光路图中正确的是
6.关于双缝干涉实验,若用白光作光源照射双缝,以下说法不正确的是 A.屏上会出现彩色干涉条纹,因为白光是由波长不同的各种颜色的光组成的 B.当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时,屏上将出现宽度不同、中间是白色条纹的彩色衍射条纹 C.将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时,屏上有亮光，但一定不是干涉条纹 D.将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时,屏上无亮光 7.细红光束和细蓝光束垂直于AB 面进入楔形棱镜,并能从AC 面射出,如图所示.这两束光从棱镜的AC 面射出后的情况是 A.两束光一定相交 B.两束光仍然平行 C.两束光的反向延长线相交 D.条件不足,无法确定 8.红、黄、绿三种单色光以相同的入射角到达某介质和空气的界面时,若黄光恰好发生全反射,则 A.绿光一定能发生全反射 B.红光一定能发生全反射 C.三种单色光相比,红光在介质中的传播速率最小 D.红光在介质中的波长比它在空气中的波长长 9.如图所示,将半圆形玻璃砖放在竖直面内,它左方有较大的光屏P ,线光源S 可沿玻璃砖圆弧移动,它发出的光束总是射向圆心O .若S 从图中A 向B 处移动,在P 上先看到七色光带,以后各色光陆续消失.则此七色光带从下到上的排列顺序以及最早消失的光是 P O A A.红光→紫光,红光 B.紫光→红光,红光 C.红光→紫光,紫光 D.紫光→红光,紫光 10.在用插针法测定玻璃折射率的实验中,学生的实验方法和步骤完全正确,但测后发现玻璃砖的两个光学面不平行,则 A.入射光线与出射光线一定不平行,测量值偏大 B.入射光线与出射光线一定不平行,测量值偏小 C.入射光线与出射光线一定不平行,测量值仍然正确 D.入射光线与出射光线可能平行,测量值仍然正确
物理光学实验题及答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第三章光学 （一）概述 光学的学生实验共有4个，它们分别是“光反射时的规律”、“平面镜成像的特点”、“色光的混合与颜料的混合”、“探究凸透镜成像的规律”。（二）光学探究实验对技能的要求 1.明确探究目的、原理、器材和步骤。 2.会正确使用各种实验器材，知道它们的摆放要求。 3.知道各种器材在实验实践与探究能力指导 中的作用，并能根据实验原理、目的，选择除教科书规定仪器之外的其他器材完成实验。 4.会设计实验步骤并按合理步骤进行实验。 5会设计实验报告，会填写实验报告。 6.会正确记录实验数据。 7.会组装器材并进行实验。 8.明确要观察内容，会观察实验现象，并能解释实验中的一般问题。 9.会分析实验现象和数据，并归纳实验结果。 实验与探究能力培养 探究光反射时的规律 基础训练 1.为了探究光反射时的规律，小明进行了如图19所示的实验 （1）请在图19中标出反射角的度数。 （2）小明想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，他应如何操作？--————————————————————————————————。（3）如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，这表明：————————————————————————————————。
图19 2.雨后天晴的夜晚，为了不踩到地上的积水，下列判断中正确的是（）。 A.迎着月光走，地上暗处是水，背着月光走地上发亮处是水 B.迎着月光走，地上发亮处是水，背着月光走地上暗处是水 C.迎着月光走或背着月光走，都应是地上发亮处是水 D.迎着月光走或背着月光走，都应是地上暗处是水 探究平面镜成像的特点 基础训练 1. 平面镜能成像是由于平面镜对光的————射作用，所称的想不能在光屏上 呈现， 是————像，为了探究平面镜成像的特点，可以用————代替平面镜，选用两只 相同的蜡烛是为了————。 2.水平桌面上放置一平面镜，镜面与桌面成45度角，小球沿着桌面向镜滚去，如图5-3所示，那么镜中小球的像如何云动？5—3
实验原理：（略） 实验仪器： 光具座、氦氖激光器、白色像屏、作为物的一维、二维光栅、白色像屏、傅立叶透镜、小透镜 实验内容与数据分析 1．测小透镜的焦距f 1 （付里叶透镜f 2=45.0CM ） 光路：激光器→望远镜（倒置）（出射应是平行光）→小透镜→屏 操作及测量方法：打开氦氖激光器，在光具座上依次放上扩束镜，小透镜和光屏，调节各光学元件的相对位置是激光沿其主轴方向射入，将小透镜固定，调节光屏的前后位置，观察光斑的会聚情况，当屏上亮斑达到最小时，即屏处于小透镜的焦点位置，测量出此时屏与小透镜的距离，即为小透镜的焦距。 112.1913.2011.67 12.3533 f cm ++= = 0.7780cm σ= = 1.320.5929 p A p t t cm μ=== 0.68P = 0.0210.00673 B p B p t k cm C μ?==?= 0.68P = 0.59cm μ== 0.68P = 1(12.350.59)f cm =± 0.68P =
2．利用弗朗和费衍射测光栅的的光栅常数 光路：激光器→光栅→屏（此光路满足远场近似） 在屏上会观察到间距相等的k 级衍射图样，用锥子扎孔或用笔描点，测出衍射图样的间距，再根据sin d k θλ=测出光栅常数d （1）利用夫琅和费衍射测一维光栅常数； 衍射图样见原始数据； 数据列表： sin || i k Lk d x λλ θ= ≈ 取第一组数据进行分析： 2105 13 43.0910******* 4.00106.810d m ----????==?? 210 523 43.0910******* 3.871014.110d m ----????==?? 2105 33 43.0910******* 3.95106.910d m ----????==?? 210 543 43.0910******* 4.191013.010 d m ----????==?? 554.00 3.87 3.95 4.19 10 4.0025104 d m m --+++= ?=? 61.3610d m σ-=? 忽略b 类不确定度：
第十四章光学章末自测 时间：90分钟满分：100分 第Ⅰ卷选择题 一、选择题(本题包括10小题，共40分，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不选的得0分) 1．下列现象中属于光的干涉现象的是() A．天空出现彩虹 B．肥皂泡在阳光照射下呈现彩色条纹 C．阳光通过三棱镜形成彩色光带 D．光线通过一个极窄的缝呈现明暗相间的条纹 解析：A、C为光的色散现象，D为光的衍射． 答案：B 2．红光和紫光相比() A．红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大 B．红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大 C．红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小 D．红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较小 解析：红光的频率比紫光的频率小，由E＝hν可知红光的能量比紫光小，据此可排除选项A、C；红光在介质中的折射率比紫光在介质中的折射率小，由v＝c 可知在同一种介质中 n 红光的传播速度比紫光的大，所以B选项正确，D选项错误． 答案：B 3．在没有月光的夜间，一个池面较大的水池底部中央有一盏灯(可看做点光源)，小鱼在水中游动，小鸟在水面上方飞翔．设水中无杂质，且水面平静，则下面的说法中正确的是() A．小鱼向上方水面看去，看到的亮点的位置与鱼的位置无关 B．小鱼向上方水面看去，看到的亮点的位置与鱼的位置有关 C．小鸟向下方水面看去，看到的亮点的位置与鸟的位置无关 D．小鸟向下方水面看去，看到的亮点的位置与鸟的位置有关 解析：小鱼通过水面看灯是反射成像，不同位置射入鱼眼的反射光线不同，但反射光线的延长线交于一点，即为“平面镜”成的像．而鸟看灯是折射成像，鸟在不同位置射入鸟眼的折射光线不同．折射光线的延长线在不同位置交于不同点，故选项A、D对．答案：AD 4．现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性．下列事实中突出体现波动性的是() A．一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多 B．肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的 C．质量为10－3kg、速度为10－2m/s的小球，其德布罗意波波长约为10－23m，不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹 D．人们常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距大致相同 解析：一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多，反映的是光电效应规律，体现光的粒子性，A错误；C项是单个物体的低速运动，也不能突出体现波动性，C错误；B、D正确． 答案：BD
实验探究-----光学 【题目一】小阳与几位同学在做手影游戏时，发现手影的大小经常在改变。他猜想：影子的大小可能与光源到物体的距离有关。于是他设计了如图1甲所示的实验，保持橡皮到墙壁之间的距离不变，把手电筒打开后放在距离橡皮不同的位置，分别测量在墙壁上所形成的影子的长度。记录实验数据如下表： ! （1）分析数据后，小阳发现：若保持其他因素不变，当手电筒由近处逐渐远离橡皮时，影子的长度随之 。 (2）为了进一步发现其中的规律，小阳根据资料以手电筒到橡皮的距离L 为横坐标、影子的长度H 为纵坐标，绘制了影子的长度H 随手电筒到橡皮的距离L 变化的图像，如图1乙所示。由图像可知，当手电筒到橡皮的距离L =，影子的长度H 大约是 cm 。 （3）当手电筒距离橡皮较远时，小阳观察图像的变化趋势发现：影子变小的 （选填：“快”或“慢”）。 & 【题目二】如图2是同学们探究“平面镜成像特点”的几种情境。下列说法正确的是（ ） A ．若蜡烛A 距玻璃板4cm ，则蜡烛 B 距玻璃板8cm 才能与蜡烛A 的像完全重合 B ．若蜡烛A 在玻璃板中的像偏高且倾斜，则乙图是产生该现象的原因 C ．若在玻璃板与B 蜡烛之间放一块挡光板，则不能透过玻璃板看到A 的像 & D ．以上说法均不正确 光源到橡皮的距离L /cm 5 10 15 20 25 影子的长度H / cm 】 图1 L /cm 10 6 2 。 25 20 15 10 5 8 H /cm 【答案】（1）减小 （2）4 （3）慢 乙 甲 玻璃板 A 甲 丙 玻璃板 A 玻璃板 《 乙 图2
【题目三】小明在探究凸透镜成像规律时，不小心将焦距为10cm 的凸透镜掉在地上，摔碎成大小不同的3块。他不知道每块镜片的焦距是否与原凸透镜的焦距相等，于是他选择其中较大的一块镜片，利用平行光源、光屏和刻度尺，测量出这块镜片的焦距f 并记录。小明发现这块镜片的焦距与原凸透镜的焦距相等，由此她得出“每块镜片的焦距与原凸透镜的焦距相等”的结论。如果请你对小明的实验结论进行评估，你认为小明的实验结论是否存在问题请说明你的理由。 ， 【题目四】图3是“探究光的反射规律”的实验装置． （1）白纸的主要作用是什么 （2）实验中，放置平面镜和白纸的顺序是：先把一个小平面镜竖直立在一块长方形木板上，然后把一张白纸平铺在木板上，使白纸边缘紧贴平面镜放置，而不是先放白纸再把平面镜竖直立在白纸上，这样做的好处是什么 [ 【题目五】小明喝水时，偶然发现透过水面看不见玻璃水杯外侧的手指，他感到很 惊奇；玻璃和水都是透明物质，为什么光却不能透过呢小明决定找出原因，下面是小明的探究过程： 根据光经过的路径，首先想到了这种现象与光的折射有关，为此他根据光从水中射向 【答案】存在问题，理由是只测量其中一块的焦距，实验结论具有偶然性，不能得出“每块镜片的焦距都与原透镜的焦距相等”的结论。应该再测量其他块的焦距，才能得出初步结论。 【答案】（1）白纸的主要作用是：①呈现反射光线，②验证反射光线与入射光线及法线是否在同一平面内。（2）因为法线与镜面垂直，所以先把一个小平面镜竖直立在一块长方形木板上，然后把一张白纸平铺在木板上，使白纸边缘紧贴平面镜放置，这样能准确确定白纸的镜面的垂直关系，而先放白纸再把平面镜竖直立在白纸上，若桌面不是水平的，那么白纸和平面镜就不一定垂直，因此不是先放白纸再把平面镜竖直立在白纸上。 【答案】 B 图3 图4
实验探究-----光学 【题目一】小阳与几位同学在做手影游戏时，发现手影的大小经常在改变。他猜想：影子的大小可能与光源到物体的距离有关。于是他设计了如图1甲所示的实验，保持橡皮到墙壁之间的距离不变，把手电筒打开后放在距离橡皮不同的位置，分别测量在墙壁上所形成的影子的长度。记录实验数据如下表： （1）分析数据后，小阳发现：若保持其他因素不变，当手电筒由近处逐渐远离橡皮时，影子的长度随之 。 (2）为了进一步发现其中的规律，小阳根据资料以手电筒到橡皮的距离L 为横坐标、影子的长度H 为纵坐标，绘制了影子的长度H 随手电筒到橡皮的距离L 变化的图像，如图1乙所示。由图像可知，当手电筒到橡皮的距离L =17.5，影子的长度H 大约是 cm 。 （3）当手电筒距离橡皮较远时，小阳观察图像的变化趋势发现：影子变小的 （选填：“快”或“慢”）。 【题目二】如图2是同学们探究“平面镜成像特点”的几种情境。下列说法正确的是（ ） A ．若蜡烛A 距玻璃板4cm ，则蜡烛 B 距玻璃板8cm 才能与蜡烛A 的像完全重合 B ．若蜡烛A 在玻璃板中的像偏高且倾斜，则乙图是产生该现象的原因 C ．若在玻璃板与B 蜡烛之间放一块挡光板，则不能透过玻璃板看到A 的像 D ．以上说法均不正确 光源到橡皮的距离L /cm 5 10 15 20 25 影子的长度H / cm 9.8 6.2 4.8 3.7 3.1 图1 L /cm 10 6 2 4 2 5 20 15 10 5 8 H /cm 【答案】（1）减小 （2）4 （3）慢 乙 甲 【答案】 B 玻璃板 A 甲 丙 玻璃板 A 玻璃板 A 乙 图2
测非线性电阻的伏安特性 [ 思考题] ： ⒈从二极管伏安特性曲线导通后的部分找出一点，根据实验中所用的电表，试分析若电流表内接，产生的系统误差有多大？如何对测量结果进行修正？ 答：如图5.9-1 ，将开关接于“ 1”，称电流表内接法。由于电压表、电流表均有内阻（设为R L与R A），不能严格满足欧姆定律，电压表所测电压为（R L＋R A）两端电压，这种“接入误差”或“方法误差”是可以修正的。 V 测出电压V和电流I ，则I＝R L＋R A， V 所以R L＝I－R A＝R L′＋R A ①。 接入误差是系统误差，只要知道了R A，就可把接入误差计算出来加以修正。通常是适当选择电表和接法，使接入误差减少至能忽略的程度。 由①式可看出，当R A<
迈克尔逊干涉仪的使用 [ 预习思考题 ] 1 、根据迈克尔逊干涉仪的光路，说明各光学元件的作用。 答：在迈克尔逊干涉仪光路图中（教材Ｐ １８１图 5.13--4），分光板 G 将光 线分成反射与透射两束； 补偿板 G / 使两束光通过玻璃板的光程相等； 动镜 M １ 和定镜 M ２ 分别反射透射光束和反射光束；凸透镜将激光汇聚扩束。 2、简述调出等倾干涉条纹的条件及程序 式测定λ，就必须使 M １馆和 M 2 /（M 2 的虚像）相互平行，即 M １ 和 M 2 相互 垂直。另外还要有较强而均匀的入射光。调节的主要程序是： ① 用水准器调节迈氏仪水平；目测调节激光管（本实验室采用激光光源） 中心轴线，凸透镜中心及分束镜中心三者的连线大致垂直于定镜 M ２ 。 ② 开启激光电源，用纸片挡住 M １ ，调节 M ２背面的三个螺钉，使反射光点 中最亮的一点返回发射孔； 再用同样的方法， 使 M １ 反射的最亮光点返回发 射孔，此时 M １ 和 M 2 / 基本互相平行。 ③ 微调 M ２ 的互相垂直的两个拉簧，改变 M ２ 的取向，直到出现圆形干涉 条纹，此时可以认为 M １ 与 M ２/ 已经平行了。同方向旋动大、小鼓轮，就可 以观察到非定域的等倾干涉环纹的“冒”或“缩” 。 3 、读数前怎样调整干涉仪的零点？ 答：按某一方向旋动微调鼓轮，观察到圆环的“冒”或“缩”后，继续 第 2 页 共 21 页 按原方向旋转微调鼓轮，使其“ 0”刻线与准线对齐；然后以相同方向转动 粗调鼓轮，从读数窗内观察，使其某一刻度线与准线对齐。此时调零完成， 答： 因为公式λ＝ ２△d △k 是根据等倾干涉条纹花样推导出来的，要用此
光学实验自测题标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]
实验一薄透镜焦距测定05-06-2 1.下面哪项实验结果可能是对凹透镜焦距测定数据正确的表示（） 2.光学实验中常把各种光学元件组合成光学系统调整到各元件主轴等高和共轴，一般 细调使用的方法可以称为：大像追小像 3. 4.采用“虚物成实像法”测定发散透镜焦距时，对于像距，应取正值。 5.薄透镜焦距测量实验要求成像必须尽可能清晰，以下哪项不是清晰像的判据：成像 大 6.在实验中常把各种光学元件组合成光学系统，按照一般光学光路通用调节方法，首 要任务是调整好各元件主轴的等高和共轴；调节分两步：一般先粗调,后微调。 7.薄透镜焦距测定中用到低压汞灯，汞灯属于气体放电光源，发出复合光。使用时需 要启动预热,断电后需要冷却。 8.透镜成像的高斯公式中各物理量的符号法则是：距离自参考点（薄透镜光心）量 起，与光线行进方向一致时为正,反之为负。 9.薄凸透镜焦距测定主要的三种方法有：物距像距法，大像小像（二次成像）（共轭 法）法，自准直法。 10.远方物体经过透镜成像的像距为什么可以视为焦距 [参考答案] 根据高斯公式（成像公式），物距为无穷远，代入得焦距等于像距。11.用自准直法测量凸透镜焦距时，透镜光心偏离底座中心坐标时，应如何解决 [参考答案] 由于透镜的光心不一定在底座刻线的平面内，所测结果可能偏大或偏小，要消除这一系统误差，可将透镜反转180度，再测量一次，然后取其平均值。 12.不同物距的物体经过凸透镜成像时，像的清晰区大小是否相同 [参考答案] 不相同，原因有二：一是不同区间的物成像区间范围不相同，二是由于近轴光线条件不能满足，致使存在色像差。 13.在等高共轴调节中可以小像追大像吗 [参考答案] 不可以，越调越远 14.测量薄凹透镜焦距主要有哪些方法 [参考答案] （1）虚物成实像法；（2）有平面镜辅助确定虚像位置法。 15.光学系统的等高共轴调节方法是什么 [参考答案] 关键词：粗调细调二次成像法，大像追小像 16.测透镜焦距时存在误差的主要原因有哪些 [参考答案] （1）等高共轴调节不好；（2)成像清晰范围找得不准；（3）由于物屏所放位置不能测量或者倾斜没有进行修正。 实验二光的等厚干涉及应用05-06-2 1.以下哪项，是对读数显微镜的错误操作：B A.旋转调焦手轮时，要由下向上移动镜筒； B.转动测微鼓轮，让十字叉丝垂线和各目标对准。若移动叉丝超过了目标环数时， 可以倒退回去，直接将移动叉丝移动到目标环，继续测量。
初二物理光学实验题专项练习 一、光的反射定律 1.如图１所示为研究光的反射规律的实验装置，其中O 点为入射点,ON 为法线,面板上每一格对应的角度均为10°．实验时,当入射光为AO 时，反射光为ＯＢ；当入射光为CO 时,反射光为ＯD ；当入射光为EO 时,反射光为OF.请完成下列表格的填写. 分析上述数据可得出的初步 结论是: 当光发生反射时, 反射角等于入射角 ． 2、如图２是探究光的反射规律的两个步骤 （1） 请你完成以下表格的填写。 (2）实验中，纸板应_“垂直”)＿＿于平面镜。（填“平行”或“垂直”) （3)由甲图我们可以得到的结论是：＿___＿当光发生反射时,反射角等于入射角 ＿__＿; （4）由乙图我们可以得到的结论是:__＿当光发生反射时,反射光线和入射光线、法线在同一平面内___。 （５)如果光线沿BO 的顺序射向平面镜，则反射光线_＿__会___＿_(填“会”或 “不会”)与ＯA 重合，说明了______当光发生反射时，＿光路是可逆的_ __＿_。 3、如图3在研究光的反射定律实验中,第一步:如图3Ａ改变 入射 光线的角度,观察反射光线角度是怎样改变?实验结论是:_当光发生反射时,反射角等于入射角 ;第二步:如图3Ｂ把纸张的右半面向前折或向后折,观察是否还能看到 反射 光线，实验结论是: 看不到,说明 当光发生反射时,反射光线和入射光线、法线在同一平面内。 4、 如图4所示,课堂上，老师用一套科学器材进行“研究光的反射定律”的实验演示,其中有一个可折转 的光屏，光屏在实验中的作用是:（写出两条) ①显示光的传播路径,②探究反射光线、入射光线、法线是否共面 （2）根据光的反射定律，如果入射角为20o ，则反射角的大小是 20ｏ 。 （3）课后，某同学利用同一套实验器材,选择入射角分别为1５o 、３0ｏ、45o 的三条光线进行实验,结果得到了不同的数据,如图所示。经 检查，三次试验中各角度的测量值都是准确的，但总结的规律却与反射定律相违背。你认为其中的原因应该是 将反射光线与反射面（或镜面)的夹角作为反射角 。 实验序号 入射光线 入射角 反射角 1 AO 5０° 5０° 2 ＣＯ 40° 4０° ３ E Ｏ 20° 20° 实验序号 入射角 反射角 1 ５0° 50 ２ 40° 40° 3 2０° 20° 实验序号 入射角 反射角 1 15° ７５° 2 30° 60° 3 ４5° 45° 图2 A 图3 B 平面镜 平面镜 图4 图1
初二物理光学测试题 冲的过程中，关于它在湖水中的像的虚实、它和像之间的距离，正确 的说法是 Ａ．实像，距离变大 Ｂ．实像，距离变小 Ｃ．虚像，距离变小 Ｄ．虚像，距离变大 2.如下短句或词语涉及到的知识与光的直线传播无关的是 A ．立竿见影 B ．一叶障目 C ．鱼翔浅底 D ．三点对一线 3. 如图1所示的四种现象中，由于光的直线传播形成的是 4．如图所示为用玻璃罩罩着的古石碑，由于玻璃反 光，石碑上的字很难看清。小科认为：①用玻璃 罩能有效防止酸雨对石碑的侵蚀；②石碑上的字 发生了镜面反射；③罩外的树木通过玻璃表面反 射成了虚像；④若罩外的光线再强一点，石碑上 的字看起来一定会更清晰；⑤若罩内能给石碑一 定的照明，石碑上的字看起来会更清晰。其中合 理的是 A ．①③⑤ B ．②④⑤ C ．①②③④ D ．① ③④⑤ 5.如图所示，对下列光学现象的描述或解释错误的 是 （a ） （b ） （c ） （d ） A.图（a ）中漫反射的光线尽管杂乱无章，但每条光线仍然遵循光的反射定律 B.图（b ）中木工师傅观察木板是否平整，是利用了光的直线传播特点 C.图 （c ）所示炎热夏天公路上的海市蜃楼景象，是由光的反射现象造成的 D.图（d ）所示是太阳光经过三棱镜色散后的色光排列情况 6. 下图所示的四种现象中，属于光的反射现象的是 7. 一束与水面成50°夹角的光线从空气斜射入水中，则折射角： A ．小于50° B ．大于50° C ．大于40° D ．小于40° 8. 下面方框中的四个图像，其中一个是福娃在竖直放置的平面镜中的像， 你 认为应当是： 9.一个刚学站在竖直平面镜前1 m 处，镜中的像与他相距 A ．1 m B ．2 m C ．0 m D ．0.5 m 10．《史记》、《梦溪笔谈》中都有海市蜃楼的记载，宋代大诗人苏轼在《登州海市》中也描述过海市蜃楼的奇观。海市蜃楼现象的产生是由于 A ．光的折射 B ．光的反射 C ．光的直线传播 D ．光的色散 11．下列光现象中，由于光的折射而形成的是 12. 下列光路图能正 确反映光线从空气斜射入玻璃中 的是 二、填空题(每空2分，共24分) 13．光在真空中的传播速度为3×108m/s ，为实现我国的探月计划，向月球 A ．拱桥倒影 B ．一叶障目,不见泰山 C ．钢笔错位 D ． 树林间
初中物理光学实验精选 1. 平面镜成像 1．小明利用平板玻璃、两段完全相同的蜡烛等器材探究平面镜成像的特点。 (1)选用玻璃板的目的是 。 (2)选取两段完全相同蜡烛的目的是 。如果将点燃的蜡烛远离玻璃板， 则像将 移动。 2.．在探究“平面镜成像规律”时 （1） 用平面镜做实验（填“能”与“不能”） （2）用平板玻璃代替平面镜做实验，其好处是： 。 3.．一组同学在探究平面镜成像的特点时，将点燃的蜡烛A 放在玻璃板的一侧，看到玻璃板后有蜡烛的像。 （1）此时用另一个完全相同的蜡烛B 在玻璃板后的纸面 上来回移 动，发现无法让它与蜡烛A 的像完全重合（图甲）。你分析出现 这种情况的原因可能是： 。 （2）解决上面的问题后，蜡烛B 与蜡烛A 的像能够完全重合，说 明 。 （3）图乙是他们经过三次实验后，在白纸上记录的像与 物对应点的位置。他们下一步应该怎样利用和处理这张“白纸” 上的信息得出实验结论。 ____________________________________________。 （4）他们发现，旁边一组同学是将玻璃板和蜡烛放在方格纸上进行 实验的。你认为选择白纸和方格纸哪种做法更好？说出你的理由： ____________________________________________。 2. 凸透镜成像 1．小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”实验（如图）： ⑴要使烛焰的像能成在光屏的中央，应将蜡烛向 ▲ （填“上”或“下”）调整． ⑵烛焰放距凸透镜20cm 处，移动光屏至某位置，在光屏 上得到一个等大清晰的像，则凸透镜的焦距是 cm ． ⑶使烛焰向右移动2cm ，此时应该将光屏向 （填“左” 或“右”）移至另一位置，才能得到一个倒立、 （填“放大”、“缩小”或“等大”）的清晰实 2.在“探究凸透镜成像规律”时，所用的凸透镜的焦距为10cm 。 ①现将凸透镜、蜡烛和光屏放在如图16所示的光具座上进行实验。若图中C 位置上放置光屏，则B 位置上应放置＿＿＿＿＿＿。 ②如图16所示，，现要在光屏上成缩小 的像，蜡烛应向＿＿＿＿＿＿移动，光 屏应向＿＿＿＿＿移动。（填“左”或 “右”） 3.关于凸透镜： （1）在探究凸透镜成像的实验中，王聪同学先将凸透镜对着太阳光， 调整凸透镜和白纸间的距离，直到太阳光在白纸上会聚成一个最小、 最亮的点，如图所示，这一操作的目的是 ； 图乙 原放置 玻璃板图甲 纸
大学物理实验（光学部分）思考题 一、《用牛顿环干涉测透镜的曲率半径》实验 1、牛顿环实验的主要注意事项有哪些？视差。竖直叉丝要与测量方向想垂直。为防止回程误差。在实验过程中读数显微镜的叉丝始终沿一个方向前进。干涉环两侧的序数不能出错，要防止仪器瘦震动而引起的误差。 2、牛顿环实验中读数显微镜物镜下方的玻璃片G有何作用？实验时应如何调节？如果G的方向错误将会如何？ 3、哪些情况会使干涉条纹的中心出现亮斑？牛顿环接触点上有灰尘或者油渍。在薄膜厚度为半波长的半整数倍什么情况下是亮的 4、牛顿环实验中读数显微镜载物台下方的反光镜要作如何调节？为什么？关掉、因为本实验不需要光源从下射入。 5、牛顿环仪为什么要调节至松紧程度适当？太紧。透镜将发生形变，测得的曲率半径将偏大，太松。受震动时，接触点会跑动。无法实验。 6、视差对实验结果有何影响？你是如何消除视差的？视差的存在会增大标尺读数的误差若待测像与标尺（分划板）之间有视差时，说明两者不共面，应稍稍调节像或标尺（分划板）的位置，并同时微微晃动眼睛，直到待测像与标尺之间无相对移动即无视差。 7、在实验过程中你是如何避免回程误差的？显微镜下旋后再上旋，由于齿轮没有紧密咬合，造成刻度出现偏差。避免回程误差就是说一次测量内只能一直向上或向下 二、《用掠入射法测定液体的折射率》实验 1、分光计的调节主要分为哪些步骤？ 2、分光计的望远镜应作何调节？ 3、分光计为什么要设置两个游标？测量之前应将刻度盘及游标盘作何调节？为什么？ 4、用分光计测定液体的折射率实验，有哪些注意事项？ 5、调节分光计时，请说明三棱镜应如何如何放置，为什么要这样做？ 6、用分光计测量液体的折射率的过程中，哪些部件（或器件）应固定不能动？ 7、分光计的调节要求是什么?
实验一薄透镜焦距测定05-06-2 1.下面哪项实验结果可能是对凹透镜焦距测定数据正确的表示？（-59.95cm） 2.光学实验中常把各种光学元件组合成光学系统调整到各元件主轴等高和共轴， 一般细调使用的方法可以称为：大像追小像 3. 4.采用“虚物成实像法”测定发散透镜焦距时，对于像距，应取正值。 5.薄透镜焦距测量实验要求成像必须尽可能清晰，以下哪项不是清晰像的判据： 成像大 6.在实验中常把各种光学元件组合成光学系统，按照一般光学光路通用调节方 法，首要任务是调整好各元件主轴的等高和共轴；调节分两步：一般先粗调,后微调。 7.薄透镜焦距测定中用到低压汞灯，汞灯属于气体放电光源，发出复合光。使 用时需要启动预热,断电后需要冷却。 8.透镜成像的高斯公式中各物理量的符号法则是：距离自参考点（薄透镜光心） 量起，与光线行进方向一致时为正,反之为负。 9.薄凸透镜焦距测定主要的三种方法有：物距像距法，大像小像（二次成像） （共轭法）法，自准直法。 10.远方物体经过透镜成像的像距为什么可以视为焦距？ [参考答案] 根据高斯公式（成像公式），物距为无穷远，代入得焦距等于像距。 11.用自准直法测量凸透镜焦距时，透镜光心偏离底座中心坐标时，应如何解决？ [参考答案] 由于透镜的光心不一定在底座刻线的平面内，所测结果可能偏大或偏小，要消除这一系统误差，可将透镜反转180度，再测量一次，然后取其平均值。 12.不同物距的物体经过凸透镜成像时，像的清晰区大小是否相同？ [参考答案]不相同，原因有二：一是不同区间的物成像区间范围不相同，二是由于近轴光线条件不能满足，致使存在色像差。 13.在等高共轴调节中可以小像追大像吗？ [参考答案] 不可以，越调越远 14.测量薄凹透镜焦距主要有哪些方法？ [参考答案] （1）虚物成实像法；（2）有平面镜辅助确定虚像位置法。 15.光学系统的等高共轴调节方法是什么？ [参考答案] 关键词：粗调细调二次成像法，大像追小像 16.测透镜焦距时存在误差的主要原因有哪些？ [参考答案] （1）等高共轴调节不好；（2)成像清晰范围找得不准；（3）由于物屏所放位置不能测量或者倾斜没有进行修正。
3.光学实验专题复习（3课时） 1.探究：光反射时的规律 一、知识考点 实验目的探究光反射时遵循什么规律 实验器材平面镜、纸板、激光电筒、、笔。 实验装置 ' 实验步骤①把平面镜放在桌面上，把纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面； 】 ②让一束光贴着纸板沿着某一角度射到o点，经平面镜反射，沿另一个方向射出，在纸板上用笔描出和的路经； ③改变光束的入射方向，重做一次，用另一种颜色的笔描出入射光和反射光的路经； ④取下纸板，用分别测量两次的入射角和反射角，记录在下表中； ⑤把纸板一半向前折或向后折，不能看到反射光线； , 实验数据* 实验次数入射角i反射角r 1— 30° 30°245° 360°
实验结论 （1）在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一个 ； （2）反射光线，入射光线分居在法线的 ； （3）反射角 入射角。 二、解答方法 " 做到“七会”： 1.会提出探究的问题； 2.会选择实验器材； 3.会安装实验装置； 4.会设计实验表格； 5.会操作实验步骤； 6.会分析实验数据得出结论； 7.会对实验进行评估。 三、典型例题 例题.如图所示，小明和小刚两位同学用激光手电、平面镜、白色硬纸板和量角器做光的反射规律实验，实验数据如下表： ， 从这些数据得出的结论是： （1）入射光线偏离法线，反射光线_____ 法线；入射角增大，反射角________ ； （2）反射角_______ 入射角。（填“大于、小于、等于”）； （3）当把纸板B 向后折，不能看到反射光线，说明 ； （4）入射光线垂直平面镜时，反射角为_______ 度。 四、达标检测 、 1.如图是小明探究光的反射规律的实验装置，在平面镜上放置一块硬纸板，纸板由可以 绕ON 转动的E 、F 两部分组成。 入射光线与法线的夹角 反射光线与法线的夹角 450 ， 45 300 300 600 600
光学实验思考题集 一、 薄透镜焦距的测定 ⒈远方物体经透镜成像的像距为什么可视为焦距？ 答：根据高斯公式v f u f '+＝1，有其空气中的表达式为'111f v u =+-，对于远方的物体有u ＝－∞，代入上式得f ′＝v ，即像距为焦距。 ⒉如何把几个光学元件调至等高共轴？粗调和细调应怎样进行？ 答：对于几个放在光具座上的光学元件，一般先粗调后细调将它们调至共轴等高。 ⑴ 粗调 将光学元件依次放在光具座上，使它们靠拢，用眼睛观察各光学元件是否共轴等高。可分别调整： 1) 等高。升降各光学元件支架，使各光学元件中心在同一高度。 2) 共轴。调整各光学元件支架底座的位移调节螺丝，使支架位于光具座中心轴线上，再调各光学元件表面与光具座轴线垂直。 ⑵细调（根据光学规律调整） 利用二次成像法调节。使屏与物之间的距离大于４倍焦距，且二者的位置固定。移动透镜，使屏上先后出现清晰的大、小像，调节透镜或物，使透镜在屏上成的大、小像在同一条直线上，并且其中心重合。 ⒊能用什么方法辨别出透镜的正负？ 答：方法一：手持透镜观察一近处物体，放大者为凸透镜，缩小者为凹透镜。方法二：将透镜放入光具座上，对箭物能成像于屏上者为凸透镜，不能成像于屏上者为凹透镜。 ⒋测凹透镜焦距的实验成像条件是什么？两种测量方法的要领是什么？ 答： 一是要光线近轴，这可通过在透镜前加一光阑档去边缘光线和调节共轴等高来实现；二是由于凹透镜为虚焦点，要测其焦距，必须借助凸透镜作为辅助透镜来实现。 物距像距法测凹透镜的要领是固定箭物，先放凸透镜于光路中，移动辅助凸透镜与光屏，使箭物在光屏上成缩小的像（不应太小）后固定凸透镜，记下像的坐标位置（P ）；再放凹透镜于光路中，并移动光屏和凹透镜，成像后固定凹透镜（O 2），并记下像的坐标位置（P ′）；此时O 2P ＝u ，O 2P ′＝v 。 用自准法测凹透镜焦距的要领是固定箭物，取凸透镜与箭物间距略小于两倍凸透镜的焦距后固定凸透镜（O 1），记下像的坐标位置（P ）；再放凹透镜和平面镜于 O 1P 之间，移动凹透镜，看到箭物平面上成清晰倒立实像时，记下凹透镜的坐标位 置（O 2），则有f 2 ＝O 2P 。 ⒌共轭法测凸透镜焦距时，二次成像的条件是什么？有何优点？ 答：二次成像的条件是箭物与屏的距离D 必须大于4倍凸透镜的焦距。用这种方法测量焦距，避免了测量物距、像距时估计光心位置不准所带来的误差，在理论上比较准确。 6．如何用自准成像法调平行光？其要领是什么？ 答：固定箭物和平面镜，移动箭物与平面镜之间的凸透镜，使其成清晰倒立实像于箭物平面上。此时，箭物发出的光经凸透镜后为平行光。其要领是箭物与平面