
围绕高中物理竞赛专题大全里竞赛专题 4 光学的 50 题竞赛真题强化训练,其中解答题部分,有这样两道题。一道是 2019 年全国高三竞赛题,说的是一近视患者不戴眼镜时只能看清距眼睛以内的物体现象,还有他发现的情况,即在眼前靠近眼睛处放一带小圆孔卡片,通过小圆孔不戴眼镜看远处物体能稍清晰些,然后问若小圆孔直径为 D,依据几何光学原理求出近视患者直视远处物点时在眼睛视网膜上产生光斑的直径光学高中物理竞赛,这里提示并说明了可视为眼睛简化成一个焦距可调的薄透镜和一个可成像的视网膜,透镜两侧介质为空气,视网膜与透镜距离为 b,另外还要求考虑小孔衍射效应求小圆孔直径最恰当大小。另一道是 2019 年全国高三竞赛题提到在半导体元件生产测定 Si 片上薄膜厚度时将薄膜磨成劈尖形状,用某波长绿光照射,已知相关折射率,若观察到劈尖上出现 7 个条纹间距,问薄膜厚度是多少。3. (在2019年全国举行的高三竞赛里),要把一个沿45°这个特定角度插入到一对处于正交状态的偏振器之间的偏振片考虑进来,自然光经过它们的时候,强度会削减为原来的百分之多少呢。 4. (2019年全国举办的高三竞赛时的情况),假设有一束由自然光以及平面偏振光组合而成的混合光穿过一个能够进行旋转操作的理想型偏振片后,光强会因为偏振片本身的取向不同而出现有5倍的变化情况,那么要求出混合光里各个成分光的强度比例是多少。 5. (2019年全国开展的高三竞赛中呈现的样子),就像图像所展示的那样,在O这个特殊地点安设有一个物屏,物屏上面存在着一个能够发光的小物体。有光轴乃是垂直于物屏的,放置了一个焦距是f的透镜,且是共轴放置的,其光心为C ,在距离O点是L的地方还共轴摆放着一个平面镜 。当OC的距离为x1之际,经发现发光物体通过透镜透射,再经平面镜反射,之后又经透镜透射,最终在物屏处形成了清晰像 。C点向右移动到x2的位置,再次出现物屏处形成清晰像的状况 ,C点继续向右移动到x3处时,又一次在物屏处呈现清晰像 。(1)试求出x1,x2,x3 ;(2)当透镜处于x1处时,向上移动物点的距离为Δh ,那么在物屏上的像朝着啥方向移动了多少距离 。6. (2019·全国·高三竞赛)如图所示,有一个正六边形,它的每一条边都是一块平面镜。现在从其中点发出一条光线,这条光线会依次经过,,…,进行反射,最终回到边,那么试求光线出射角的范围。若把正六边形换成正边形,并且要求光线依旧从(中点)发出,先后依次经过,,…,反射然后回到边,那么试求的范围。(以上范围均要用反三角函数来表示) 7. (2019·全国·高三竞赛)(1)系是相对观察者静止的惯性参照系。系当中存在以速度高速运动的镜子,观察者看到镜面与速度方向的夹角为,有一光线经过镜面反射,如图1所示,入射角为,反射角为。求、、间满足的关系式。(2)有一个横截面为半椭圆的反射镜,半椭圆就是的椭圆沿着长轴平分的一半。现在来讨论该镜面上的反射情况。镜面以沿长轴(平行于轴)方向以速度运动,有一足够大平行光场照射到镜面上,光与竖直方向呈角(逆时针为正),如图2所示。 ①定义:反射光线与竖直方向的夹角小于的反射为有效反射。并且已知镜子前半面(速度方向为前)的有效反射光线占前半面入射光线的。求后半面有效光线占后半面入射光线的比例。 ②令,平行光场单位长度光子密度为常量。定义反射光的光子角密度,为反射光方向角,求时的方向角与竖直方向的夹角以及时的方向角与竖直方向的夹角。(只考虑在地系同时在某一瞬时反射的光子) 8. (2019·全国·高三竞赛)如图所示,在与偏振方向垂直的偏振片1、2之间插入一块厚度为的波晶片,波晶片的轴与偏振片1的偏振方向成角,并且波晶片对光与光的折射率分别为和,这三元件的平面彼此平行,波长为的单色光正入射到这一系统上,那么试问:(1)图中①②③三区域光的偏振态?(2)图中①②③三区域光的强度(入射单色光的强度为)。 9. (2019·全国·高三竞赛)用坐标纸绘制,的夫琅禾费衍射强度分布曲线。横坐标取,至少画到第4级主极强,并且计算第4级主极强与单缝主极强之比。 10. (2019·全国·高三竞赛)半径为的平凸透镜平放在半径为的圆柱形玻璃体上,求相应的牛顿环形状。 11. (2019·全国·高三竞赛)将焦距的凸透镜从正中切去宽度为a的小部分,如图(a),再把剩下两半黏接在一起,构成一个“黏合透镜”,见图(b)。图中,在黏合透镜一侧的中心轴线上距镜20cm处,放置一波长的单色点光源S物业经理人,以及另一侧,垂直于中心轴线放入屏幕,见图(c)该屏幕上出现干涉条纹且条纹间距,试问:(1)切去部分的宽度a是多少?(2)要想获得数量最多的干涉条纹,那么光屏距离透镜应该得设多远才行?12.(2019·全国·高三竞赛)就如同图中所展示的洛埃镜,其镜长是这样的长度,点光源S到镜面的距离是这般距离,到镜面左端的距离又是这个距离,光屏Μ垂直于平面镜并且和点光源S之间相距是这样的距离。要是光源发出波长为这样长度的单色光,那么求:(1)在光屏上满足什么条件的范围内会有干涉的条纹?(2)相邻的明条纹之间的距离有多大?(3)在该范围内第一条暗条纹处于什么位置?13. (2019年,在全国范围内,针对高三学生举办的竞赛中)光学高中物理竞赛,有一个内半径是R的直立圆柱器皿,里面盛着水银。这个器皿绕着圆柱轴线做匀速旋转运动(要保证水银不会溢出,而且器皿底部不会露出来),当达到稳定状态后,液面呈现为旋转抛物面。要是取坐标原点在抛物面的最低点,纵坐标轴为r,并且r与圆柱 。