大学物理 第十一章波动光学 复习题及答案详解文档格式.docx
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。
4、在空气中有一劈尖形透明物,其劈尖角?
10rad,在波长?
7000A的单色光垂直照射下,测得两相邻干涉明条纹间距l?
,此透明材料的折射率n?
。
5、一个平凸透镜的顶点和一个平板玻璃接触,用单色光垂直照射,观察反射光形成的牛顿环,测得第k级暗环半径为r1。
现将透镜和玻璃板之间的空气换成某种液体,第k级暗环的半径变为r2,此可知该液体的折射率为 。
6、若在麦克尔逊干涉仪的可动反射镜M移动的过程中,观察到干涉条纹移动了 ?
4?
2300条,则所用光波的波长为 A。
7、光强均为I0的两束相干光相遇而发生干涉时,在相遇区域内有可能出现的最大光强是 。
8、为了获得相干光,双缝干涉采用 方法,劈尖干涉采用 方法。
9、劳埃德镜实验中,光屏中央为 条纹,这是因为产生 。
二、选择题 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两点位相差为3?
,则此路径AB的光程为 ?
?
3?
?
n2、在单缝夫琅和费衍射实验中,波长为?
的单色光垂直入射到宽度为a=4?
的单缝上,对应于衍射角30?
的方向,单缝处波阵面可分成的半波带数目为(A)2个. (B)4个.(C)6个.(D)8个. 3、如图4-4所示,用波长为?
的单色光照射双缝干涉实验装置,若将一折射率为n、劈尖角为?
的透明劈尖b插入光线2中,则当劈尖b缓慢地向上移动时(只遮住s2),屏C上的干涉条纹 (A)间隔变大,向下移动.(B)间隔变小,向上移动.(C)间隔不变,向下移动.(D)间隔不变,向上移动. 4、用白光光源进行双缝实验,若用一个纯红色的滤光片遮 C1b2图4-4Os1?
ss2盖一条缝,用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝,则 干涉条纹的宽度将发生变化。
产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹。
干涉条纹的亮度将发生变化 不产生干涉条纹。
5、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S1,S2连线的垂直平分面处放一反射镜M,如题4-5图所示,则此时 P点处仍为明条纹。
P点处为暗条纹。
不能确定P点处是明条纹还是暗条纹。
无干涉条纹。
6、两块平玻璃构成空气劈尖,左边为棱边,用单色平行光垂直入射。
若上面的平玻璃以棱边为轴,沿逆时针方向作微小转动,则干涉条纹的 间隔变小,并向棱边方向平移。
间隔变大,并向远离棱边方向平移。
间隔不变,向棱边方向平移。
间隔变小,并向远离棱边方向平移。
7、如题4-6图所示,用单色光垂直照射在牛顿环的装置上。
当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时,可以观察到这些环状干涉条纹 向右平移。
向中心收缩。
向外扩张。
静止不动。
向左平移。
SES1P单色光空气 S2M题4-5图 题4-6图 8、一束波长为?
的单色光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 ?
4。
4n。
2。
2n。
9、在玻璃表面镀一层MgF2薄膜作为增透膜。
为了使波长为5000A的光从空气正入射时尽可能少反射,MgF2薄膜的最小厚度应是 ?
1250A。
1812A。
906A。
781A。
10、用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷,当波长为?
的单色平行光垂直入射时,若观察到的干涉条纹如题4-7图所示,每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切,则工件表面与条纹弯曲处对应的部分 凸起,且高度为?
凸起,且高度为?
凹陷,且深度为?
工件平玻璃 空气劈尖题4-7图 凹陷,且深度为?
11、在麦克尔逊干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n、厚度为d的透明薄片,放入后,这条光路的光程改变了 2(n?
1)d。
2nd。
(n?
1)d nd 12、在双缝干涉实验中,用单色自然光,在屏幕上形成干涉条纹,若在两缝后放一个偏振片,则 (A)干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度加强. (B)干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度减弱. (C)干涉条纹的间距变窄,且明纹的亮度减弱. (D)无干涉条纹.参考答案一、填空题1、(4ne?
1)?
[或(4ne?
] 2、2?
(n?
1)e?
;
44?
10。
3、 4、 5、r12r22 6、5391 7、4I08、分波面法,分振幅法 9、暗、半波损失二、选择题 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12 第二部分 一、 选择题 1、在单缝夫琅禾费衍射实验中波长为?
的单色光垂直入射到单缝上。
对应于衍射角为300的方向上,若单缝处波面可分成3个半波带,则缝宽度a等于 ?
2?
2、在如题5-1图所示的单缝夫琅禾费衍射装置中,设中央明纹的衍射角范围很小。
若使单缝宽度a变为原来的 32,同时使入射的单色光的波长?
变为原来的 34,则屏幕C上单缝衍 射条纹中央明纹的宽度?
x将变为原来的 34倍 23倍 98倍 12倍 2倍 3、在如题5-2图所示的单缝夫琅禾费衍射装置中,将单缝a稍稍变宽,同时使单缝沿y轴正方向作微小位移,则屏幕C上的中央衍射条纹将 变窄,同时向上移。
变窄,同时向下移。
变窄,不移动。
变宽,同时向上移。
变宽,不移动。
a?
L?
CLCa 题5-1 fOyfx题5-2图 4、一衍射光栅对某一定波长的垂直入射光,在屏幕上只能出现零级和一级主级大,欲使屏幕上出现更高级次的主极大,应该 换一个光栅常数较小的光栅。
换一个光栅常数较大的光栅。
将光栅向靠近屏幕的方向移动。
将光栅向远离屏幕的方向移动。
5、在光栅光谱中,假如所有偶数级次的主极大都恰好在每缝衍射的暗纹方向上,因而实际上不出现,那么此光栅每个透光缝宽度a和相邻两缝间不透光部分宽度b的关系为a?
b. a?
2b a?
3b b?
2a 6、光强为I0的自然光依次通过两个偏振片P1和P2。
若P1和P2的偏振化方向的夹角 0?
30,则透射偏振光的强度I是 I04。
3I04。
3I08 I08。
7、一束光强为I0的自然光,相继通过3个偏振片P1,P2,P3后,出射光的光强为I?
I08。
已知P1和P3的偏振化方向互相垂直,若以入射光线为轴,旋转P2,要使出射光的光强为零, P2最少要转过的角度是 300 450 600 900 8、一束光是自然光和线偏振光的混合光,让它垂直通过一偏振片。
若以此入射光束为轴旋转偏振片,测得透射光强度最大值是最小值的5倍,那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为 12 15 13 23 9、自然光以60的入射角照射到不知其折射率的某一透明介质表面时,反射光为线偏振光。
则知 折射光为线偏振光,折射角为30。
折射光为部分偏振光,折射角为30。
折射光为线偏振光,折射角不能确定。
折射光为部分偏振光,折射角不能确定。
二、填空题:
1、光栅衍射可以看成是 的综合效果 2、平行单色光垂直入射于单缝上,观察夫琅禾费衍射。
若屏上P点处为第二级暗纹,则单 000
缝处波面相应地可划分为 个半波带,若将单缝宽度缩小一半,P点将是 级 纹。
3、可见光的波长范围是400~760nm。
用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时,其中,二级光谱重叠部分的波长范围 。
4、用波长为?
的单色平行光入射在一块多缝光栅上,其光栅常数d?
3?
m,缝宽a?
1?
m,则在单缝衍射的明条纹中共有 条谱线。
5、要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过900,至少需要让这束光通过 块理想偏振片。
在此情况下,透射光强最大是原来光强的 倍。
6、如果从一池静水的表面反射出来的太阳光是完全偏振的,那么太阳的仰角大致等于 ,在这反射光中的E矢量的方向应 。
水题5-3图 阳光仰角 7、在题5-4图中,前四个图表示线偏振光入射于两种介质分界面上,最后一图表示入射光是自然光。
n1,n2为两种介质的折射率,图中入射角i0?
arctann2n1,i?
i0。
试在图上画 出实际存在的折射光线和反射光线,并用点或短线把振动方向表示出来。
参考答案一、选择题 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 二、填空题 1、单缝衍射与多缝干涉 2、4;
第一;
暗。
3、600nm-760nm 4、5。
?
i?
n1n2in1n2?
i0?
?
n1n2i0n1n2?
n1n2题5-4图 参考解:
据缺级条件kk?
da?
31 知第三级谱线与单缝衍射的第一暗纹重合。
可知在单缝衍射的中央明条纹内共有5条谱线,它们相应于dsin?
k?
5、2;
14k?
0,?
1.?
2 6、370;
垂直于入射面。
7、如题5-4解图所示。
n?
1i?
2?
i?
0?
i?
0?
i?
n1?
n2题5-4解图