新习题册波动光学分册教材Word下载.docx

1、；再算相位差，带入上式得：3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 光在介质中的波长为而各级明条纹中心到O点的距离x满足，而无论明条纹之间的间距还是暗条纹之间的间距都是相等的，可以用计算得，带入得到4. 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

2、各级明条纹中心到O点的距离x，A是减小D，B是减小d，C是增大d，D是减小，所以选B5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2.5 ，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 当由题意得光程差的变化量为2.5，是奇数倍的半波长，故由明条纹变为暗条纹6. 在牛顿环实验装置中，曲率半径为R的平凸透镜与平玻璃扳在中心恰好接触，它们之间充满折射率为n的透明介质，垂直入射到牛顿环装置上的平行单色光在真空中的波长为，则反射光形成的干涉条纹中暗环半径rk的表达式

3、为 （A） rk = （B） rk = （C） rk = （D） rk = B 明暗环半径公式把带入得到暗环半径公式，选B二填空题：1在双缝干涉实验中，两缝分别被折射率为n1和n2的透明薄膜遮盖，二者的厚度均为e波长为的平行单色光垂直照射到双缝上，在屏中央处，两束相干光的相位差_2（n1 n2） e / _光程差，而相位差与光程差之间的关系带入即得 2. 在双缝干涉实验中，双缝间距为d，双缝到屏的距离为D （Dd），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）_各级明条纹中心到O点的距离x为，则3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

4、_变小_；若使单色光波长减小，则干涉条纹间距_变小_两缝之间的距离，距离增大d变大则变小；减小则变小。4. 在双缝干涉实验中，所用光波波长5.461104 mm，双缝与屏间的距离D300 mm，双缝间距为d0.134 mm，则中央明条纹两侧的两个第三级明条纹之间的距离为_7.32 mm _，带入可得5. 图a为一块光学平板玻璃与一个加工过的平面一端接触，构成的空气劈尖，用波长为的单色光垂直照射看到反射光干涉条纹（实线为暗条纹）如图b所示则干涉条纹上A点处所对应的空气薄膜厚度为e_该题是利用等厚条纹可以检验精密加工工件表面的质量。根据纹路弯曲方向，判断工件表面上纹路是凹还是凸，当条纹向左偏时凹，

5、向右偏时凸。，由题意得k=3，代入得e=6. 用波长为的单色光垂直照射到空气劈形膜上，从反射光中观察干涉条纹，距顶点为L处是暗条纹使劈尖角 连续变大，直到该点处再次出现暗条纹为止劈尖角的改变量是_ / （2L）_当劈尖角变大时L处右端端点处厚度增加，7. 波长为的平行单色光垂直照射到劈形膜上，若劈尖角为 （以弧度计），劈形膜的折射率为n，则反射光形成的干涉条纹中，相邻明条纹的间距为_ /（2n ）_，当足够小时，所以由题意得8. 波长为的平行单色光垂直地照射到劈形膜上，劈形膜的折射率为n，第二条明纹与第五条明纹所对应的薄膜厚度之差是_3 / （2n）_当第二条明纹时，k=2，得，同理，所以9.

6、 已知在迈克耳孙干涉仪中使用波长为 的单色光在干涉仪的可动反射镜移动距离d的过程中，干涉条纹将移动_2d / _条 每当有一条条纹移过时，可动反射镜移动了距离；由题意得，当移动d时，可得条10. 在迈克耳孙干涉仪的一条光路中，插入一块折射率为n，厚度为d的透明薄片插入这块薄片使这条光路的光程改变了_2（ n 1） d _若只考虑插入薄片，则光程差为（n-1）d，迈克尔干涉仪是来回两次，须乘以211. 以一束待测伦琴射线射到晶面间距为0.282 nm （1 nm = 10-9 m）的晶面族上，测得与第一级主极大的反射光相应的掠射角为1730，则待测伦琴射线的波长为_0.170 nm _带入布拉格

7、方程得三计算题：1在双缝干涉实验中，单色光源S0到两缝S1和S2的距离分别为l1和l2，并且l1l23，为入射光的波长，双缝之间的距离为d，双缝到屏幕的距离为D（Dd），如图求： （1） 零级明纹到屏幕中央O点的距离 （2） 相邻明条纹间的距离解：（1） 如图，设P0为零级明纹中心 则 3分（l2 +r2） - （l1 +r1） = 0 r2 r1 = l1 l2 = 3 （2） 在屏上距O点为x处, 光程差 2分明纹条件 （k1，2，.） 在此处令k0，即为（1）的结果相邻明条纹间距 2在杨氏双缝实验中，设两缝之间的距离为0.2 mm在距双缝1 m远的屏上观察干涉条纹，若入射光是波长为400

8、 nm至760 nm的白光，问屏上离零级明纹20 mm处，哪些波长的光最大限度地加强？（1 nm10-9 m） 已知：d0.2 mm，D1 m，l20 mm 依公式： 410-3 mm4000 nm 2分故当 k10 1 400 nm k9 2444.4 nm k8 3 500 nm k7 4571.4 nm k6 5666.7 nm这五种波长的光在所给观察点最大限度地加强 3分3图示一牛顿环装置，设平凸透镜中心恰好和平玻璃接触，透镜凸表面的曲率半径是R400 cm用某单色平行光垂直入射，观察反射光形成的牛顿环，测得第5个明环的半径是0.30 cm （1） 求入射光的波长 （2） 设图中OA1

9、.00 cm，求在半径为OA的范围内可观察到的明环数目（1） 明环半径 510-5 cm （或500 nm） 2分 （2） （2k1）2 r2 / （R） 对于r1.00 cm， kr2 / （R）0.550.5 3分故在OA范围内可观察到的明环数目为50个 1分4在Si的平表面上氧化了一层厚度均匀的SiO2薄膜为了测量薄膜厚度，将它的一部分磨成劈形（示意图中的AB段）现用波长为600 nm的平行光垂直照射，观察反射光形成的等厚干涉条纹在图中AB段共有8条暗纹，且B处恰好是一条暗纹，求薄膜的厚度（Si折射率为3.42，SiO2折射率为1.50） 类似劈尖干涉，但上下表面反射都有相位突变，计算光

10、程差时不必考虑附加的半波长. 设膜厚为e , B处为暗纹，2e（ 2k1 ）， （k0，1，2，） 2分A处为明纹，B处第8个暗纹对应上式k7 1分1.510-3 mm 2分 5在折射率为1.58的玻璃表面镀一层MgF2（n = 1.38）透明薄膜作为增透膜欲使它对波长为 = 632.8 nm的单色光在正入射时尽量少反射，则薄膜的厚度最小应是多少？尽量少反射的条件为 （ k = 0, 1, 2, ）令 k = 0 得 dmin = / 4n 4分 = 114.6 nm 1分 二光的衍射一选择题：1在夫琅禾费单缝衍射实验中，对于给定的入射单色光，当缝宽度变小时，除中央亮纹的中心位置不变外，各级衍

11、射条纹 （A） 对应的衍射角变小 （B） 对应的衍射角变大 （C） 对应的衍射角也不变 （D） 光强也不变 根据单缝衍射特点，相邻两条暗纹之间的距离即明条纹的宽度，暗条纹公式，中央明纹两侧为k取值1时对应的暗条纹，即，故当缝宽度a变小时，则变大2一单色平行光束垂直照射在宽度为1.0 mm的单缝上，在缝后放一焦距为2.0 m的会聚透镜已知位于透镜焦平面处的屏幕上的中央明条纹宽度为2.0 mm，则入射光波长约为 （1nm=109m） （A） 100 nm （B） 400 nm （C） 500 nm （D） 600 nm 公式，中央明条纹宽，a=1.0mm，可求出波长=500nm3在单缝夫琅禾费衍射

12、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30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 （A） （B） 1.5 （C） 2 （D） 3 由公式代入可求出a=34在夫琅禾费单缝衍射实验中，对于给定的入射单色光，当缝宽度变小时，除中央亮纹的中心位置不变外，各级衍射条纹 （A） 对应的衍射角变小 （B） 对应的衍射角变大 （C） 对应的衍射角也不变 （D） 光强也不变 得，当缝宽度a变小时，则5测量单色光的波长时，下列方法中哪一种方法最为准确？ （A） 双缝干涉 （B） 牛顿环 （C） 单缝衍射 （D） 光栅衍射 光栅衍射，光谱仪和干涉仪大都是用光栅的。6在光栅光谱中，假如所有偶数级次的主极大都恰好在单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） a=b （B） a=b （C） a=2b （D） a=3 b 说明偶数级缺级，那么缝宽a和光栅常数d之间就是2倍关系，也就是d=2a，此时不透光部分b=d -a，所以b=a。1将波长为的平行单色光