波动光学习题.docx

波动光学习题.docx

《波动光学习题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《波动光学习题.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

波动光学习题

波动光学习题

光程、光程差

1.在真空中波长为的单色光，在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B，若A、B两点相位差为3，则此路径AB的光程为

（A）．（B）n．

（C）n．（D）3．［A］

2.在相同的时间内，一束波长为的单色光在空气中和在玻璃中

（A）传播的路程相等，走过的光程相等．

（B）传播的路程相等，走过的光程不相等．

（C）传播的路程不相等，走过的光程相等．

（D）传播的路程不相等，走过的光程不相等．［C］

3.如图，S1、S2是两个相干光源，它们到P点的距离分别为r1和r2．路径S1P垂直穿过一块厚度为t1，折射率为n1的介质板，路径S2P垂直穿过厚度为t2，折射率为n2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于

（A）

（B）

（C）

（D）［B］

4.如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e，并且

n1＜n2＞n3，1为入射光在折射率为n1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为

（A）2n2e/（n11）．

（B）[4n1e/（n21）]+．

（C）[4n2e/（n11）]+．

（D）4n2e/（n11）．［C］

5.真空中波长为的单色光，在折射率为n的均匀透明媒质中，从A点沿某一路径传播到B点，路径的长度为l．A、B两点光振动相位差记为，则

（A）l＝3/2，＝3．（B）l＝3/（2n），＝3n．

（C）l＝3/（2n），＝3．（D）l＝3n/2，＝3n．［］

6.如图所示，波长为的平行单色光垂直入射在折射率为n2的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉．若薄膜厚度为e，而且n1＞n2＞n3，则两束反射光在相遇点的相位差为

（A）4n2e/．（B）2n2e/．

（C）（4n2e/．（D）（2n2e/．［A］

7.如图所示，折射率为n2、厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n1和n3，已知n1＜n2＜n3．若用波长为的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是［A］

（A）2n2e．（B）2n2e－/2.

（C）2n2e－．（D）2n2e－/（2n2）．

8.若一双缝装置的两个缝分别被折射率为n1和n2的两块厚度均为e的透明介

质所遮盖，此时由双缝分别到屏上原中央极大所在处的两束光的光程差

＝_____（n1-n2）e或（n2-n1）e均可__．

9.如图所示，假设有两个同相的相干点光源S1和S2，发出波长为的光．A是它们连线的中垂线上的一点．若在S1与A之间插入厚度为e、折射率为n的薄玻璃片，则两光源发出的光在A点的相位差＝___2（n1）e/_____．若已知＝500nm，n＝，A点恰为第四级明纹中心，则e＝_4×103__nm．

10.如图，在双缝干涉实验中，若把一厚度为e、折射率为n的薄云母片覆盖在S1缝上，中央明条纹将向___上__移动；覆盖云母片后，两束相干光至原中央明纹O处的光程差为___（n-1）e_．

11.波长为的单色光垂直照射如图所示的透明薄膜．膜厚度为e，两束反射光的光程差＝e_．

12.用波长为的单色光垂直照射置于空气中的厚度为e折射率为的透明薄膜，两束反射光的光程差＝__3e+或3e_．

双缝干涉

1.用白光光源进行双缝实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝，则

（A）干涉条纹的宽度将发生改变．

（B）产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹．

（C）干涉条纹的亮度将发生改变．

（D）不产生干涉条纹．［D］

2.在双缝干涉实验中，两条缝的宽度原来是相等的．若其中一缝的宽度略变窄（缝中心位置不变），则

（A）干涉条纹的间距变宽．

（B）干涉条纹的间距变窄．

（C）干涉条纹的间距不变，但原极小处的强度不再为零．

（D）不再发生干涉现象．［C］

3.在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是

（A）使屏靠近双缝．（B）使两缝的间距变小．

（C）把两个缝的宽度稍微调窄．

（D）改用波长较小的单色光源．［B］

4.在双缝干涉实验中，屏幕E上的P点处是明条纹．若将缝S2盖住，并在S1S2连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M，如图所示，则此时

（A）P点处仍为明条纹．

（B）P点处为暗条纹．

（C）不能确定P点处是明条纹还是暗条纹．

（D）无干涉条纹．［B］

5.在双缝干涉实验中，光的波长为600nm（1nm＝10－9m），双缝间距为2mm，双缝与屏的间距为300cm．在屏上形成的干涉图样的明条纹间距为

（A）0.45mm．（B）0.9mm．

（C）1.2mm（D）3.1mm．［B］

6.在双缝干涉实验中，入射光的波长为，用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大，则屏上原来的明纹处

（A）仍为明条纹；（B）变为暗条纹；

（C）既非明纹也非暗纹；（D）无法确定是明纹，还是暗纹．［B］

7.在双缝干涉实验中，若单色光源S到两缝S1、S2距离相等，则观察屏上中央明条纹位于图中O处．现将光源S向下移动到示意图中的S位置，则

（A）中央明条纹也向下移动，且条纹间距不变．

（B）中央明条纹向上移动，且条纹间距不变．

（C）中央明条纹向下移动，且条纹间距增大．

（D）中央明条纹向上移动，且条纹间距增大。

［B］

8.在双缝干涉实验中，设缝是水平的．若双缝所在的平板稍微向上平移，其它条件不变，则屏上的干涉条纹

（A）向下平移，且间距不变．（B）向上平移，且间距不变．

（C）不移动，但间距改变．（D）向上平移，且间距改变．［B］

9.在双缝干涉实验中，两缝间距离为d，双缝与屏幕之间的距离为D（D>>d）．波长为的平行单色光垂直照射到双缝上．屏幕上干涉条纹中相邻暗纹之间的距离是

（A）2D/d．（B）d/D．

（C）dD/．（D）D/d．［D］

10．把双缝干涉实验装置放在折射率为n的水中，两缝间距离为d，双缝到屏的距离为D（D>>d），所用单色光在真空中的波长为，则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的距离是

（A）D/（nd）（B）nD/d．

（C）d/（nD）．（D）D/（2nd）．［A］

二．填空题

1．用一定波长的单色光进行双缝干涉实验时，欲使屏上的干涉条纹间距变大，可采用的方法是：

（1）_使两缝间距变小____．

（2）_使屏与双缝之间的距离变大_．

2．一双缝干涉装置，在空气中观察时干涉条纹间距为1.0mm．若整个装置放在水中，干涉条纹的间距将为____mm．（设水的折射率为4/3）

4．在双缝干涉实验中，所用单色光波长为＝nm（1nm＝10-9m），双缝与观察屏的距离D＝1.2m，若测得屏上相邻明条纹间距为x＝1.5mm，则双缝的间距d＝___0.45mm___．

5．在双缝干涉实验中，若使两缝之间的距离增大，则屏幕上干涉条纹间距___变小_____；若使单色光波长减小，则干涉条纹间距____变小______．

6．在双缝干涉实验中，所用光波波长＝×10–4mm，双缝与屏间的距离D＝300mm，双缝间距为d＝0.134mm，则中央明条纹两侧两个第三级明条纹之间的距离为___7.32mm．

7．把双缝干涉装置放在折射率为n的媒质中，双缝到观察屏距离为D，两缝之间距离为d（d<

8．在双缝干涉实验中，双缝间距为d，双缝到屏的距离为D（D>>d），测得中央零级明纹与第五级明之间的距离为x，则入射光的波长为____xd/（5D）_____________．

9．在双缝干涉实验中，若两缝的间距为所用光波波长的N倍，观察屏到双缝的距离为D，则屏上相邻明纹的间距为________D/N_______．

三．计算题

1.在杨氏双缝实验中，设两缝之间的距离为0.2mm．在距双缝1m远的屏上观察干涉条纹，若入射光是波长为400nm至760nm的白光，问屏上离零级明纹20mm处，哪些波长的光最大限度地加强？

（1nm＝10-9m）

解：

已知：

d＝0.2mm，D＝1m，l＝20mm

依公式：

，∴＝4×10-3mm＝4000nm

故当k＝101＝400nm

k＝92＝nm

k＝83＝500nm

k＝74＝nm

k＝65＝nm

这五种波长的光在所给观察点最大限度地加强．

2.在双缝干涉实验中，波长＝550nm的单色平行光垂直入射到缝间距a＝2×10-4m的双缝上，屏到双缝的距离D＝2m．求：

（1）中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距；

（2）用一厚度为e＝×10-6m、折射率为n＝的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处？

（1nm=10-9m）

解：

（1）x＝20D/a＝0.11m

（2）覆盖云玻璃后，零级明纹应满足（n－1）e＋r1＝r2

设不盖玻璃片时，此点为第k级明纹，则应有r2－r1＝k

所以（n－1）e=k，k＝（n－1）e/＝≈7，零级明纹移到原第7级明纹处

3.薄钢片上有两条紧靠的平行细缝，用波长＝nm（1nm=10-9m）的平面光波正入射到钢片上．屏幕距双缝的距离为D＝2.00m，测得中央明条纹两侧的第五级明条纹间的距离为x＝12.0mm．

（1）求两缝间的距离．

（2）从任一明条纹（记作0）向一边数到第20条明条纹，共经过多大距离？

解：

（1）x＝2kD/d，d=2kD/x

此处k＝５，d＝10D/x＝0.910mm

（2）共经过20个条纹间距，即经过的距离l＝20D/d＝24mm

薄膜干涉

1.一束波长为的单色光由空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使反射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为［B］

（A）．（B）/（4n）．

（C）．（D）/（2n）．

2.在玻璃（折射率n2＝表面镀一层MgF2（折射率n2＝薄膜作为增透膜．为了使波长为500nm（1nm=109m）的光从空气（n1＝正入射时尽可能少反射，MgF2薄膜的最少厚度应是［B］

（A）nm（B））nm（C）125nm（D）181nm（E