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1、答案1波动光学习题分析波动光学习题光程、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) 1.5 (B) 1.5 / n (C) 1.5 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

2、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 n1n2n3，1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 / ( n1 1) (B)4n1e / ( n2 1) + (C) 4n2e / ( n1 1) + (D) 4n2e / ( n1 1) 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lA、B两点光振动相位差

3、记为，则 (A) l3 / 2，3 (B) l3 / (2n)，3n (C) l3 / (2n)，3 (D) l3n / 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n1n2n3，则两束反射光在相遇点的相位差为 (A) 4n2 e / (B) 2n2 e / (C) (4n2 e / ) + (D) (2n2 e / ) - 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n1n2n3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

4、束与的光程差是 A (A) 2n2 e (B) 2n2 e / 2 .(C) 2n2 e (D) 2n2 e / (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 (n 1) e / _若已知500 nm，n1.5，A点恰为第四级明纹中心，则e_ 4103_nm 10.如图，在

5、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 _2.60 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1.5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

6、(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S1 S2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

7、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600 nm (1 nm109 m)，双缝间距为2 mm，双缝与屏的间距为300 cm在屏上形成的干涉图样的明条纹间距为 (A) 0.45 mm (B) 0.9 mm (C) 1.2 mm (D) 3.1 mm 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 7.在双缝

8、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 (Dd)波长

9、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

10、中观察时干涉条纹间距为1.0 mm若整个装置放在水中，干涉条纹的间距将为_0.75 _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562.5 nm (1nm10-9 m)，双缝与观察屏的距离D1.2 m，若测得屏上相邻明条纹间距为x1.5 mm，则双缝的间距d_0.45 mm _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，则中央明条纹两侧两个第三级明条纹之间的距离为_7.32 mm 7把

11、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 (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) _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0.2 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 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)解：已知：d0.2 mm，D1 m，l20 mm 依公式：，410-3 mm400

12、0 nm 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 2.在双缝干涉实验中，波长550 nm的单色平行光垂直入射到缝间距a210-4 m的双缝上，屏到双缝的距离D2 m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e6.610-6m、折射率为n1.58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？(1 nm = 10-9 m) 解：(1) x20 D / a 0.11 m (2) 覆盖云玻璃后，零级明纹应满足 (n1)er1r2

13、 设不盖玻璃片时，此点为第k级明纹，则应有r2r1k 所以(n1)e = k ，k(n1) e / 6.967，零级明纹移到原第7级明纹处 3.薄钢片上有两条紧靠的平行细缝，用波长546.1 nm (1 nm=10-9 m)的平面光波正入射到钢片上屏幕距双缝的距离为D2.00 m，测得中央明条纹两侧的第五级明条纹间的距离为x12.0 mm (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 ，d10 D / x0.910 mm (2) 共经过20个条纹间距，即经过的距离 l20 D /

14、 d24 mm 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) / 4 (B) / (4n) (C) / 2 (D) / (2n) 2. 在玻璃(折射率n21.60)表面镀一层MgF2 (折射率n21.38)薄膜作为增透膜为了使波长为500 nm(1nm=109m)的光从空气(n11.00)正入射时尽可能少反射，MgF2薄膜的最少厚度应是 B (A) 78.1 nm (B) ) 90.6 nm (C) 125 nm (D) 181 nm (E) 250nm 3. 一束波长为600 nm (1 n

15、m=10-9 m)的平行单色光垂直入射到折射率为n1.33的透明薄膜上，该薄膜是放在空气中的要使反射光得到最大限度的加强，薄膜最小厚度应为_113_nm4. 用白光垂直照射置于空气中的厚度为0.50 m的玻璃片玻璃片的折射率为1.50在可见光范围内(400 nm 760 nm)哪些波长的反射光有最大限度的增强？(1 nm=10-9 m)解：加强， 2ne+ = k， nm k = 1， 1 = 3000 nm， k = 2， 2 = 1000 nm， k = 3， 3 = 600 nm， k = 4， 4 = 428.6 nm， k = 5， 5 = 333.3 nm 在可见光范围内，干涉加强

16、的光的波长是 600 nm 和428.6 nm 单缝衍射1. 在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为的单色光垂直入射在宽度为a4 的单缝上，对应于衍射角为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 B 2.一束波长为的平行单色光垂直入射到一单缝AB上，装置如图在屏幕D上形成衍射图样，如果P是中央亮纹一侧第一个暗纹所在的位置，则的长度为 (A) / 2 (B) (C) 3 / 2 (D) 2 B 3.在如图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，若将单缝沿透镜光轴方向向透镜平移，则屏幕上的衍射条纹 (A) 间距变大 (B) 间距变小 (C) 不发

17、生变化 (D) 间距不变，但明暗条纹的位置交替变化 4.根据惠更斯菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为S，则S的前方某点P的光强度决定于波阵面S上所有面积元发出的子波各自传到P点的 (A) 振动振幅之和 (B) 光强之和 (C) 振动振幅之和的平方 (D) 振动的相干叠加 D 5.波长为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= / 6，则缝宽的大小为 (A) / 2 (B) (C) 2 (D) 3 C 6.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

18、) 对应的衍射角也不变 (D) 光强也不变 B 7.如果单缝夫琅禾费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为=30的方位上所用单色光波长为=500 nm，则单缝宽度为 (A) 2.510-5 m (B) 1.010- m (C) 1.010-6 m (D) 2.510-7 C 8.一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 C 9.在单缝夫琅禾费衍射实验中，若增大缝宽，其他条

19、件不变，则中央明条纹 (A) 宽度变小 (B) 宽度变大 (C) 宽度不变，且中心强度也不变 (D) 宽度不变，但中心强度增大 A 10.在单缝夫琅禾费衍射实验中，若减小缝宽，其他条件不变，则中央明条纹 (A) 宽度变小； (B) 宽度变大； (C) 宽度不变，且中心强度也不变； (D) 宽度不变，但中心强度变小 B 11.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 D 二。填空题1.波长为 600 nm的单色平行光，垂直入射到缝宽为a=0.60 mm的单缝上，

20、缝后有一焦距=60 cm的透镜，在透镜焦平面上观察衍射图样则：中央明纹的宽度为_1.2 mm _，两个第三级暗纹之间的距离为_3.6 mm _(1 nm=109 m) 2. HeNe激光器发出=632.8 nm (1nm=10-9 m)的平行光束，垂直照射到一单缝上，在距单缝3 m远的屏上观察夫琅禾费衍射图样，测得两个第二级暗纹间的距离是10 cm，则单缝的宽度a=_7.610-2 mm _ 3.在单缝的夫琅禾费衍射实验中，屏上第三级暗纹对应于单缝处波面可划分为_6_ 个半波带，若将缝宽缩小一半，原来第三级暗纹处将是第 一 级 明_纹4.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

21、为第二级暗纹，则单缝处波面相应地可划分为_4_ 个半波带若将单缝宽度缩小一半，P点处将是_第一级_暗_纹 5.（波长为的单色光垂直入射在缝宽a=4 的单缝上对应于衍射角=30，单缝处的波面可划分为_4 _个半波带 6.（在单缝夫琅禾费衍射实验中，设第一级暗纹的衍射角很小，若钠黄光(1589 nm) 中央明纹宽度为4.0 mm，则2=442 nm (1 nm = 10-9 m)的蓝紫色光的中央明纹宽度_3.0 mm 7.惠更斯引入_子波_的概念提出了惠更斯原理，菲涅耳再用_子波干涉(或 “子波相干叠加”_的思想补充了惠更斯原理，发展成了惠更斯菲涅耳原理8.平行单色光垂直入射在缝宽为a=0.15

22、mm的单缝上缝后有焦距为f=400mm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两侧的两个第三级暗纹之间的距离为8 mm，则入射光的波长为=_500 nm(或510-4 mm)_ 11.将波长为的平行单色光垂直投射于一狭缝上，若对应于衍射图样的第一级暗纹位置的衍射角的绝对值为，则缝的宽度等于_ / sin_12.若对应于衍射角 =30，单缝处的波面可划分为4个半波带，则单缝的宽度a =_4_ ( 为入射光波长)13.如果单缝夫琅禾费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为30的方位上，所用单色光波长=500 nm (1 nm = 10-9 m)，则单缝宽度为_110-6_m14.在单缝夫琅

23、禾费衍射实验中，如果缝宽等于单色入射光波长的2倍，则中央明条纹边缘对应的衍射角 =_30 _ 15.在单缝夫琅禾费衍射实验中波长为的单色光垂直入射在宽度为a=2的单缝上，对应于衍射角为30方向，单缝处的波面可分成的半波带数目为_2 _个三计算题1.波长为600 nm (1 nm=10-9 m)的单色光垂直入射到宽度为a=0.10 mm的单缝上，观察夫琅禾费衍射图样，透镜焦距f=1.0 m，屏在透镜的焦平面处求： (1) 中央衍射明条纹的宽度 x0； (2) 第二级暗纹离透镜焦点的距离x2 解：(1) 对于第一级暗纹，有a sin 1因 1很小，故 tg 1sin 1 = / a 故中央明纹宽度

24、 x0 = 2f tg 1=2f / a = 1.2 cm (2) 对于第二级暗纹，有 a sin 22 x2 = f tg 2f sin 2 =2f / a = 1.2 cm 2.在用钠光(=589.3 nm)做光源进行的单缝夫琅禾费衍射实验中，单缝宽度a=0.5 mm，透镜焦距f=700 mm求透镜焦平面上中央明条纹的宽度(1nm=10-9m)解： a sin = = 0.825 mm x =2x1=1.65 mm 3.某种单色平行光垂直入射在单缝上，单缝宽a = 0.15 mm缝后放一个焦距f = 400 mm的凸透镜，在透镜的焦平面上，测得中央明条纹两侧的两个第三级暗条纹之间的距离为8

25、.0 mm，求入射光的波长解：设第三级暗纹在3方向上，则有 a sin3 = 3 此暗纹到中心的距离为 x3 = f tg3 因为3很小，可认为tg3sin3，所以 x33f / a 两侧第三级暗纹的距离是 2 x3 = 6f / a = 8.0mm = (2x3) a / 6f = 500 nm 4.单缝的宽度a =0.10 mm，在缝后放一焦距为50 cm的会聚透镜，用平行绿光(=546 nm)垂直照射到单缝上，试求位于透镜焦平面处的屏幕上中央明条纹宽度(1nm=10-9m)解：中央明纹宽度 x2f / a =25.4610-4500 / 0.10mm=5.46 m m5.用波长 =632

26、.8 nm(1nm=109m)的平行光垂直照射单缝，缝宽a=0.15 mm，缝后用凸透镜把衍射光会聚在焦平面上，测得第二级与第三级暗条纹之间的距离为1.7 mm，求此透镜的焦距解：第二级与第三级暗纹之间的距离x = x3 x2f / af a x / =400 mm 光栅衍射1.一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 D 2. 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=

27、b (C) a=2b (D) a=3 b B 3.波长=550 nm(1nm=109m)的单色光垂直入射于光栅常数d=210-4 cm的平面衍射光栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为 (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 B 4.一束单色光垂直入射在光栅上，衍射光谱中共出现5条明纹若已知此光栅缝宽度与不透明部分宽度相等，那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是第_一_级和第_三 _级谱线 5.某单色光垂直入射到一个每毫米有800 条刻线的光栅上，如果第一级谱线的衍射角为30，则入射光的波长应为_625 nm _ 6一束平行单色光垂直入射在一光栅上，若光栅的透明缝宽度a与不透明部分宽度b相等，则可能看到的衍射光谱的级次为_0，1，3，._ 7.波长为的单色光垂直投射于缝宽为a，总缝数为N，光栅常数为d的光栅上，光栅方程(表示出现主极大的衍射角应满足的条件)为_ d sin =k ( k =0，1，2,)_ 8.波长为500 nm(1nm=109m)的单色光垂直入射到光栅常