大学物理光学习题.docx

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大学物理光学习题

光学：

1．等厚薄膜干涉中，当反射光干涉增强时必有透射光干涉减弱；…..（）

2．单缝衍射中，如以白光入射，则在中央明纹两侧由里到外依次为由红到紫。

………………………………………………………………………….….（）

3.可以采取减小双缝间距的办法增大双缝干涉条纹的间距。

（）

4.两束光产生相干叠加的条件相位差相同，频率相同，振动方向相同。

（）

5、增大天文望远镜物镜的孔径主要是为了有效地提高其成像的放大率。

（）

6、自然光射入各向异性晶体时一定会发生双折射现象。

（）

7、从水面、柏油路面等反射的光通常都是部分偏振光。

（）

8、在夫琅和费单缝衍射实验中，对于给定的入射单色光，当缝宽变小时，除中央亮纹的中心位置不变外，各级衍射条纹对应的衍射角变大。

（）

9.在单缝衍射中，将透镜沿垂直于透镜光轴稍微向上移动时，则观察屏上的衍射图样会移动。

（）

10.若以相位的变化相同为条件,光在折射率为n的介质中传播L距离,相当于光在真空中传播的距离为nL。

（）

2.为了使双缝干涉的条纹间距变大，可以采取的方法是[]

A.使屏靠近双缝；C.使两缝的间距变小；

C.使两缝的宽度稍微变小；D.改用波长较小的单色光源。

3.一束平行的自然光以60度的入射角由空气入射到平行玻璃表面上，反射光成为完全线偏振光，则知[]

A折射光的折射角为30度，玻璃的折射率为1.73

B折射光的折射角为60度，玻璃的折射率为1.73

C折射光的折射角为30度，玻璃的折射率为1.50

D折射光的折射角为60度，玻璃的折射率为1.50

4．波长为λ的单色平行光垂直入射到一狭缝上，若第一级暗纹的位置对应的衍射角为30°，则缝宽的大小为[]

5.一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[]

A.1／2B.1／5

C.1／3D.2／3

6、在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为

的单色光垂直入射在宽度为

的单缝上，对应于衍射角为30O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

8、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.改用波长较小的单色光；

C.把缝的宽度稍微调小些；

D.使两缝间距变小。

9、光的偏振现象证实了（）

A．光具有波粒二象性；B．光是电磁波；

C．光是横波；D．光是纵波。

10、波长为

的光垂直照射到每

有600条刻痕的光栅上，则最多能观察到的衍射光谱的级数是（）

A.2级B.3级C.4级D.5级

11、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沿某路径传到B，若A、B两点相位差为

，则沿此路径AB的光程差为（）

A.

B.

C.

D.

12.增大劈尖的楔角，则条纹移动的方向和条纹间距………………………（）

A远离棱边，条纹间距变小；B靠向棱边，条纹间距变小；

C远离棱边，条纹间距变大；D靠向棱边，条纹间距变大。

13.某元素特征光谱中含有波长分别为l1=450nm和l2=750nm的光谱线。

在光栅光谱中，这两种谱线有重叠现象，重叠处l2谱线的级数将是……（）

A.3,6,9,12…..B.2,5,8,11….C.2,4,6,8…..D.2,3,4,5…...

14、将波长为λ的平行单色光垂直投射于a=800nm的单缝上，若对应于衍射图样的第一级暗纹的衍射角φ=π／4，那么所用光的波长为（　　）

（Ａ）700nm（Ｂ）750nm（Ｃ）566nm（Ｄ）555nm　

15、自然光以600的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完全偏振光，则知折射光为：

（　　　）

（A）　完全偏振光且折射角是300；

（B）　部分偏振光且只在该光由真空入射到折射率为

的介质时，折射角是300；

（C）　部分偏振光，但须知两种介质的折射率才能确定折射角；

（D）　部分偏振光且折射角是300。

16、如右图所示，一厚度为e光学薄膜的折射率为n2，

其上方空间介质的折射率为n1，其下方空间介

质的折射率为n3，则（）

（A）若n1＜n2＜n3，满足

条件的反射光增强；

（B）若n1＞n2＞n3，满足

条件的反射光消失；

（C）若n1＞n2＜n3，满足

条件的反射光增强；

（D）若n1＜n2＞n3，满足

条件的反射光增强；

17、两偏振片位置互相平行，偏振化方向夹角为30o，一束光强为I0的自然光相继垂直通过两个偏振片，则透射光的光强为：

（）

A．

；B．

；C．

；D．

18、如右图所示，两列波长为

的相干波在P点相遇，S1点的初位相是1，S1到P点的距离是r1，S2点的初位相是2，S2到P点的距离是r2，以k代表零或正、负整数，则P点是干涉极大的条件为：

19.以下两种方法都可以提高光学仪器分辨率的是（）

A.减小物镜孔径,减小入射波长

B.增大物镜孔径,增大入射波长

C.减小物镜孔径,增大入射波长

D.增大物镜孔径,减小入射波长

20.以下干涉实验属于分波振面干涉的是（）

A.增透膜B.劈尖干涉C.洛埃镜D.牛顿环

21.以下三个图是双缝干涉（标记为1）、单缝衍射（标记为2）、光栅衍射

（标记为3）的条纹图样，则从左到右依次为（）

A.321B.123

C.312D.其它

22．波长为λ的单色平行光垂直入射到一狭缝上，若第一级暗纹的位置对应的衍射角为30°，则缝宽的大小为（）

23、在单缝的夫琅禾费衍射实验中，波长为

的单色光垂直入射在宽度为

的单缝上，则对应于衍射角

的方向，单缝处波面可分成的半波带数目为

A.2个；B.4个；C.6个；D.8个。

24、在双缝干涉实验中，用单色自然光，在屏上形成干涉条纹，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。

25、一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是（）

A.紫光；B.绿光；C.黄光；D.红光。

26.当入射光在各向同性介质界面上以布儒斯特角入射时（）

A.入射光线和折射光线互相垂直；

B.入射光线、反射光线和折射光线互相垂直；

C.反射光是线偏振光，折射光是部分偏振光；

D.反向光和折射光都是部分偏振光；

27、下列哪种措施不能提高光学仪器的分辨率（）

A.增大孔径；B.减小入射光波长；C.增大透镜焦距；D.物空间充满介质

1、薄膜干涉在实际中意义最大的是等倾干涉和等厚干涉。

其中牛顿环是干涉的结果，迈克尔逊干涉仪所形成的同心圆环是干涉的结果。

2、光的干涉和现象说明光的波动性质；光的现象说明光是横波。

3、提高光学仪器分辨率的两个途径：

仪器的孔径，入射光的波长（填增大或减小）。

4．氏双缝干涉中，如在其中一条光线的传播路径上放一折射率为n，厚为d的介质，则光程差的变化是；

5两偏振片夹角为30º，一束光强为I0的自然光相继通过两个偏振片，则透射光的光强是；

6.氏双缝干涉中，如在其中一条光线的传播路径上放一折射率为n，厚为d的介质，则光程差的变化是；

7相干波的条件是、、。

8能够说明光为横波的光学实验现象为光的现象。

9在氏双缝干涉实验中，将一折射率为n、厚度为d的透明薄片放入其中一条光线的传播路径上，则两条光线光程差的变化量为；若将该透明薄片放入迈克尔逊干涉仪的一条光路中，这条光路的光程改变量为。

10克尔逊干涉仪的反射镜M2移动

时，看到条纹移过的数目为909个，设光垂直入射到两平面镜上，则两束光的光程差变化了，入射光的波长为。

11束自然光从空气中入射到折射率为

的平板玻璃上，这时反射光为完全偏振光，则入射角

的值为，反射光线与折射光线之间的夹角为。

12两个偏振片叠放在一起，其偏振化方向之间的夹角为

，以光强为

的自然光照射，设无吸收损失，则穿过第一个偏振片的出射光强为，穿过第二个偏振片的出射光强为。

13.牛顿环装置中的平板玻璃向下平移，则干涉图样中所有圆环将

（填“收缩”、“扩”或“不变”），对同一级暗环，其半径将（填“变大”、“不变”或“变小”）

14.光学仪器分辨率的两种途径：

_________________和______

15波长为500nm单色光垂直入射到光栅常数为

的衍射光栅上，第一级衍射主极大所对应的衍射角为。

16.得相干光的方法是分波面法和分振幅法，氏双缝干涉属于__________法，而薄膜干涉属于____________法。

17.自然光在空气中以某一入射角入射到平板玻璃上，这时反射光为完全偏振光。

若折射光的折射角为30o，则太的入射角为，该玻璃的折射率为。

18.然光从空气投射到玻璃表面上（空气折射率为1），当折射角为

时，反射光是完全偏振光，则此玻璃板的折射率等于。

19.是自然光和偏振光的混合光，让它们垂直通过一偏振片，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和线偏振光的光强比值为。

20.550nm的单色光垂直入射到光栅常数为a+b=2×10-4cm的平面透射光栅上，可观察到谱线的最高级次为第级；共有条主极大亮纹。

21.缝干涉实验从空气移入水面之下进行，则干涉条纹间的距离将。

（填变大、变小或不变）

22.为的单色光垂直入射到折射率为n厚度为e的薄膜上，薄膜放在空气中，则薄膜两表面反射（不考虑多次反射）的光线其光程差为________.

23.行单色光垂直入射在缝宽为0.1mm的单缝上，缝后有焦距为800mm的凸透镜，在其焦平面上放置观察屏幕．现测得屏幕上中央明条纹宽度为8mm，则入射光的波长为________nm．

24.束自然光和一束线偏振光构成的混合光垂直照射在一偏振片上.以光的传播方向为轴旋转偏振片时，发现透射光强的最大值为最小值的3倍，则入射光中自然光强与线偏振光强之比为________．

25.空气射向某介质时的布儒斯特角是600,则此介质的折射率为______．

26.衍射的光强分布由和共同决定。

1用波长为

的单色光垂直照射宽度

的单缝，缝后凸透镜的焦距

。

衍射屏幕上离中心点O的距离为

的P点恰为一明纹的中心。

求：

（1）该入射光的波长和P点处明纹的级次；

（2）该明纹相应单缝处的波振面被划分为多少个半波带。

2如图所示的是集成光学中的楔形薄膜，它由沉积在玻璃衬底上的氧化钽构成，其楔形端从A到B厚度逐渐减小为零。

为了测量薄膜的厚度d，以波长为

的激光垂直照射，观察到薄膜楔形端（AB段）共出现11条暗纹，且A处对应于一暗纹。

已知氧化钽对

激光的折射率为

，

试求氧化钽薄膜的厚度d。

3在半导体生产中需要测量物质A上SiO2薄膜的厚度，将此薄膜磨成劈尖。

已知SiO2的折射率为1.5，物质A的折射率为1.3，用波长633nm的光垂直照射，观察整个斜面上刚好有9条暗纹和9条明纹，求SiO2薄膜的厚度。

4单缝宽a=0.5mm，透镜焦距f=100cm，如单色平行光垂直照射单缝，则在屏上形成衍射条纹；若在离屏上中央明条纹中心距离为1.5mm处的P点为一亮纹，求：

（1）入射光的波长；

（2）P点条纹的级数；

（3）狭缝处的波面可分为几个半波带；

（4）中央明条纹的线宽度。

5.所学的光学知识，请举出二种测量未知光线波长的方法，并简述其基本原理。

（此题10分）

6.缝的宽度为a=1.0×10-4m，透镜焦距为0.5m，有一与狭缝平行的屏放置在透镜的焦平面处，现用760nm的平行单色光垂直照射，在光屏上形成夫琅和费衍射条纹。

（本题10分）

求：

（1）中央明纹的宽度；

（2）第三级暗纹中心的位置。

7如图，在眼镜表面镀上一层MgF2薄膜作为增透膜。

为了使垂直入射的波长为500nm的光尽可能减少反射，试计算MgF2薄膜的最小厚度。

已知空气、玻璃、MgF2的折射率分别为

。

（本题10分）

8在双缝实验中，入射光波长为500nm，双缝距观察屏为1米，双缝之间距离为0.25mm.用折射率n=1.5的很薄的玻璃片覆盖在双缝实验中的一条缝上，这时屏上的第0级亮条纹刚好移动了1cm.求玻璃片的厚度.

9用一个每毫米有500条缝的衍射光栅观察钠谱线（波长589nm），问平行光在垂直入射时，最多能看见哪几级谱线？

共看到几条谱线？

（不考虑缺级）（本题8分）

10如图4，在眼镜表面镀上一层MgF2薄膜作为增透膜。

为了使垂直入射的波长为500nm的光尽可能减少反射，试计算MgF2薄膜的最小厚度。

已知空气、玻璃、MgF2的折射率分别为

。

（本题8分）

11油轮漏出的油（n1=1.20）污染了某海域，在海水（n2=1.30）表面形成一层薄薄的油污。

油层厚度为e=460nm，试问在可见光围（＝400～760nm）：

（1）飞行员从上往下观察哪些波长的光增强？

（2）潜水员从下往上观察哪些波长的光增强？

12自然光通过两个偏振化方向成

的偏振片，透射光强为

，今在这两个偏振片中间再插入另一偏振片，它的偏振化方向与前两个偏振片均成

，则透射光强为多少？

13光垂直照射在空气中厚度为0.4μm的玻璃片上，玻璃的折射率为1.50，在可见光围求：

（1）哪些波长的光在反射中增强；

（2）哪些波长的光在透射中增强；

14缝的宽度为a=1.0×10-4m，透镜焦距为0.5m，有一与狭缝平行的屏放置在透镜的焦平面处，现用760nm的平行单色光垂直照射，在光屏上形成夫琅和费衍射条纹。

求：

（1）中央明纹的宽度；

（2）第三级暗纹距中央的距离。