自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁濮陽醫學高等專科學校

《光學設計》2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在光學的干涉實驗中，劈尖干涉可以用來測量微小的厚度變化。如果劈尖的折射率為n，夾角為θ，用波長為λ的單色光垂直照射，相鄰兩條明紋對應的厚度差是多少？（）A.λ/(2nθ)B.λ/(nθ)C.λ/(2θ)D.λ/θ2、在靜電場中，高斯定理可以用來計算電場強度。對于一個帶有電荷量Q、半徑為R的均勻帶電球體，在球外距離球心為r（r>R）處的電場強度大小與距離r的關系是怎樣的？（）A.與r成正比B.與r的平方成正比C.與r成反比D.與r的平方成反比3、在熱力學中，理想氣體的狀態方程有著廣泛的應用。一定質量的理想氣體，初始狀態的壓強為P1、體積為V1、溫度為T1，經過絕熱過程，體積變為2V1，此時氣體的壓強變為P2。若該過程為等溫過程，氣體的壓強又會變為多少？（）A.P1/2B.2P1C.P1D.P1/44、在量子物理中，不確定性原理限制了我們同時精確測量粒子的某些物理量。以下關于不確定性原理的表述，不正確的是？（）A.不能同時精確測量粒子的位置和動量B.不能同時精確測量粒子的能量和時間C.不確定性原理是由于測量技術的限制導致的D.不確定性原理反映了微觀粒子的波動性5、在光學的折射定律中，對于光線從一種介質斜射入另一種介質時的折射情況，以下關于入射角和折射角的正弦值之比與介質折射率的關系，描述不準確的是（）A.入射角的正弦值與折射角的正弦值之比等于兩種介質的相對折射率B.折射率大的介質中，光線偏折程度大C.折射率與光在介質中的傳播速度有關D.不同頻率的光在同一介質中的折射率相同6、在熱力學第一定律的表達式ΔU=Q+W中，W表示外界對系統做功。以下哪種情況中，系統對外做功？（）A.W>0B.W<0C.W=0D.以上都有可能7、在熱力學過程中，卡諾循環具有重要的理論意義。以下關于卡諾循環效率的描述，不準確的是？（）A.卡諾循環效率只與高溫熱源和低溫熱源的溫度有關B.提高高溫熱源溫度或降低低溫熱源溫度可以提高卡諾循環效率C.卡諾循環效率可以達到100%D.實際熱機的效率總是低于卡諾循環效率8、在相對論的研究中，時間膨脹效應是一個關鍵概念。一個靜止時長為t0的時鐘，放在以速度v運動的飛船上，地面上的觀察者測得的時鐘時間t會如何變化？（）A.t<t0B.t=t0C.t>t0D.與v的大小無關9、在靜電場的高斯定理應用中，對于一個帶有均勻電荷分布的球體，通過高斯面計算電場強度時，與高斯面的半徑有怎樣的關系？（）A.電場強度與高斯面半徑成正比B.電場強度與高斯面半徑成反比C.電場強度與高斯面半徑的平方成正比D.在球外，電場強度與高斯面半徑的平方成反比10、在波動光學中，光柵衍射是一種重要的衍射現象。以下關于光柵衍射條紋的特點，不準確的是？（）A.光柵衍射條紋是等間距的B.光柵常數越小，衍射條紋越寬C.光柵衍射條紋的亮度分布不均勻D.增加光柵的縫數，條紋會變得更加尖銳明亮11、在波動光學中，薄膜干涉是一種常見的現象。一束光照射在厚度均勻的薄膜上，發生干涉現象。若薄膜的厚度增加，干涉條紋的間距會如何變化？（）A.間距不變B.間距增大C.間距減小D.無法確定12、在牛頓力學的研究中，物體的運動遵循一定的規律。一個質量為m的物體在光滑水平面上受到一個水平恒力F的作用，經過時間t后，它的速度會發生變化。以下關于速度變化量的計算，哪個公式是正確的？（）A.Δv=F/mB.Δv=FtC.Δv=Ft/mD.Δv=mFt13、對于電場中的電勢能和電勢差，以下關于電荷在電場中電勢能的變化、電勢差的定義和計算，以及它們與電場強度的關系的表述，不準確的是（）A.正電荷在電勢高處電勢能大，負電荷在電勢低處電勢能大B.電勢差等于電場中兩點電勢之差C.電場強度越大，電勢差越大D.電荷在電場中移動時，電勢能的變化等于電場力做的功14、在電場的研究中，一個點電荷在空間中產生電場。若在該點電荷附近放置一個試探電荷，以下關于試探電荷所受電場力的特點，哪一項描述是不準確的？（）A.電場力的大小與試探電荷的電量成正比B.電場力的方向與電場強度的方向相同C.電場力的大小與點電荷和試探電荷之間的距離的平方成反比D.電場力對試探電荷做功與路徑無關15、在磁場中，安培環路定理可以用來計算磁感應強度。以下關于安培環路定理的應用，不準確的是？（）A.要求磁場具有高度的對稱性B.閉合回路必須選取在磁場為零的區域C.可以用于計算無限長直導線周圍的磁感應強度D.對于非對稱的磁場分布，不能直接應用安培環路定理二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）在相對論中，討論相對論對電子軌道運動的影響？2、（本題5分）分析波動光學中的干涉和衍射的區別與聯系，探討其在光學中的重要意義。3、（本題5分）對于一個做簡諧運動的彈簧振子，已知彈簧的勁度系數和振子的質量，如何求出其振動周期和頻率？三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）電動力學中的電磁波在介質中的傳播特性與介質的電磁參數有關，分析電磁波在不同介質（如電介質、磁介質）中的傳播規律、折射和反射現象，以及在光學材料和電磁屏蔽中的應用。2、（本題5分）從物理原理出發，探討等離子體的性質和行為，包括等離子體的組成、溫度和密度等參數，以及等離子體在核聚變、空間物理和工業應用中的重要性和面臨的挑戰。3、（本題5分）詳細探討光的散射現象，分析其物理機制、分類和在大氣光學、材料科學等領域的應用。4、（本題5分）分析波動光學中的薄膜干涉現象，包括等厚干涉和等傾干涉，論述其原理、產生條件以及在光學鍍膜、檢測表面平整度等方面的應用。5、（本題5分）詳細研究波動光學中的光的衍射受限系統的分辨率計算和改進方法，探討其物理原理、數學模型和在光學成像、光刻技術中的應用。四、計算題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一個絕熱氣缸內有一定質量的理想氣體，初始狀態壓強為p1，體積為V1，溫度為T1?，F對氣體緩慢加熱，使其壓強增大到p2，體積增大到V2，求氣體吸收的熱量。2、（本題10分）在一個均勻電場中，有一個帶電量為+3.0×10^(-6)C的點電荷，從電場中的A點移動到B點，AB兩點間的距離為0.