大學(xué)物理光學(xué)練習(xí)題及答案

-.z.光學(xué)練習(xí)題選擇題11.如下圖，用厚度為d、折射率分別為n1和n2(n1＜n2)的兩片透明介質(zhì)分別蓋住楊氏雙縫實驗中的上下兩縫,假設(shè)入射光的波長為,此時屏上原來的中央明紋處被第三級明紋所占據(jù),則該介質(zhì)的厚度為[](A)(B)(C)(D)17.如下圖，在楊氏雙縫實驗中,假設(shè)用一片厚度為d1的透光云母片將雙縫裝置中的上面一個縫擋住;再用一片厚度為d2的透光云母片將下面一個縫擋住,兩云母片的折射率均為n,d1＞d2,干預(yù)條紋的變化情況是[](A)條紋間距減小 (B)條紋間距增大(C)整個條紋向上移動 (D)整個條紋向下移動18.如下圖，在楊氏雙縫實驗中,假設(shè)用一片能透光的云母片將雙縫裝置中的上面一個縫蓋住,干預(yù)條紋的變化情況是[](A)條紋間距增大 (B)整個干預(yù)條紋將向上移動(C)條紋間距減小(D)整個干預(yù)條紋將向下移動26.如圖(a)所示，一光學(xué)平板玻璃A與待測工件B之間形成空氣劈尖，用波長＝500nm(1nm=10-9m)的單色光垂直照射．看到的反射光的干預(yù)條紋如圖(b)所示．有些條紋彎曲局部的頂點恰好與其右邊條紋的直線局部的切線相切．則工件的上外表缺陷是[](A)不平處為凸起紋，最大高度為500nm(B)不平處為凸起紋，最大高度為250nm(C)不平處為凹槽，最大深度為500nm(D)不平處為凹槽，最大深度為250nm43.光波的衍射現(xiàn)象沒有聲波顯著,這是由于[](A)光波是電磁波, 聲波是機械波 (B)光波傳播速度比聲波大(C)光是有顏色的 (D)光的波長比聲波小得多53.在圖所示的單縫夫瑯禾費衍射實驗中，將單縫K沿垂直光的入射光(*軸)方向稍微平移，則[](A)衍射條紋移動，條紋寬度不變(B)衍射條紋移動，條紋寬度變動(C)衍射條紋中心不動，條紋變寬(D)衍射條紋不動，條紋寬度不變54.在圖所示的單縫夫瑯禾費衍射實驗中，將單縫寬度a稍稍變寬，同時使單縫沿*軸正向作微小移動，則屏幕E的中央衍射條紋將[](A)變窄，同時上移(B)變窄，同時下移(C)變窄，不移動(D)變寬，同時上移55.在圖所示的單縫夫瑯禾費衍射實驗中，將單縫寬度a稍稍變窄，同時使會聚透鏡L2沿*軸正方向作微小移動，則屏幕E上的中央衍射條紋將[](A)變寬，同時上移(B)變寬，同時下移(C)變寬，不移動(D)變窄，同時上移56.一衍射光柵由寬300nm、中心間距為900nm的縫構(gòu)成,當波長為600nm的光垂直照射時,屏幕上最多能觀察到的亮條紋數(shù)為[](A)2條(B)3條(C)4條(D)5條57.白光垂直照射到每厘米有5000條刻痕的光柵上,假設(shè)在衍射角=30°處能看到*一波長的光譜線,則該光譜線所屬的級次為[](A)1(B)2(C)3(D)483.如下圖，起偏器A與檢偏器B的偏振化方向相互垂直，偏振片C位于A、B中間且與A、B平行，其偏振化方向與A的偏振化方向成30°夾角.當強度為I的自然光垂直射向A片時，最后的出射光強為[](A)0(B)(C)(D)以上答案都不對84.如下圖，一束光強為I0的自然光相繼通過三塊偏振片P1、P2、P3后，其出射光的強度為．P1和P3的偏振化方向相互垂直．假設(shè)以入射光線為軸轉(zhuǎn)動P2,問至少要轉(zhuǎn)過多少角度才能出射光的光強度為零"[](A)30°(B)45°(C)60°(D)90°86.兩偏振片堆疊在一起，一束自然光垂直入射其上時沒有光線通過．當其中一偏振片慢慢轉(zhuǎn)動時,投射光強度發(fā)生的變化為[](A)光強單調(diào)增加(B)光強先增加，后又減小至零(C)光強先增加，后減小，再增加(D)光強先增加，然后減小，再增加，再減小至零1.在一樣的時間內(nèi)，一束波長為的單色光在空氣和在玻璃中[](A)傳播的路程相等，走過的光程相等(B)傳播的路程相等，走過的光程不相等(C)傳播的路程不相等，走過的光程相等(D)傳播的路程不相等，走過的光程不相2.真空中波長為的單色光,在折射率為n的均勻透明介質(zhì)中從a點沿*一路徑傳到b點．假設(shè)a、b兩點的相位差為，則此路徑的長度為[](A)(B)(C)(D)3.相干光波的條件是振動頻率一樣、相位一樣或相位差恒定以及[](A)傳播方向一樣(B)振幅一樣(C)振動方向一樣(D)位置一樣4.如下圖，有兩個幾何形狀完全一樣的劈形膜：一個由空氣中的玻璃形成玻璃劈形膜;一個由玻璃中的空氣形成空劈形膜．當用一樣的單色光分別垂直照射它們時,從入射光方向觀察到干預(yù)條紋間距較大的是[](A)玻璃劈形膜 (B)空氣劈形膜(C)兩劈形膜干預(yù)條紋間距一樣 (D)條件不夠,難以判定5.用波長可以連續(xù)改變的單色光垂直照射一劈形膜,如果波長逐漸變小,干預(yù)條紋的變化情況為[](A)明紋間距逐漸減小,并背離劈棱移動(B)明紋間距逐漸變小,并向劈棱移動(C)明紋間距逐漸變大,并向劈棱移動(D)明紋間距逐漸變大,并背向劈棱移動6.牛頓環(huán)實驗中,透射光的干預(yù)情況是[](A)中心暗斑,條紋為內(nèi)密外疏的同心圓環(huán)(B)中心暗斑,條紋為內(nèi)疏外密的同心圓環(huán)(C)中心亮斑,條紋為內(nèi)密外疏的同心圓環(huán)(D)中心亮斑,條紋為內(nèi)疏外密的同心圓環(huán)7.假設(shè)用波長為的單色光照射邁克耳孫干預(yù)儀,并在邁克耳孫干預(yù)儀的一條光路中放入一厚度為l、折射率為n的透明薄片,則可觀察到*處的干預(yù)條紋移動的條數(shù)為[](A)(B)(C)(D)8.如圖12-1-44所示，波長為的單色光垂直入射在縫寬為a的單縫上,縫后緊靠著焦距為f的薄凸透鏡,屏置于透鏡的焦平面上,假設(shè)整個實驗裝置浸入折射率為n的液體中,則在屏上出現(xiàn)的中央明紋寬度為[](A)(B)(C)(D)9.在一光柵衍射實驗中，假設(shè)衍射光柵單位長度上的刻痕數(shù)越多,則在入射光波長一定的情況下,光柵的[](A)光柵常數(shù)越小 (B)衍射圖樣中亮紋亮度越小(C)衍射圖樣中亮紋間距越小 (D)同級亮紋的衍射角越小10.一束平行光垂直入射在一衍射光柵上,當光柵常數(shù)為以下哪種情況時(a為每條縫的寬度,b為不透光局部寬度),k=3,6,9,…等級次的主極大均不出現(xiàn)．[](A)(B)(C)(D)11.自然光以的入射角照射到不知其折射率的*一透明介質(zhì)外表時，反射光為線偏振光，則[](A)折射光為線偏振光，折射角為(B)折射光為局部線偏振光，折射角為(C)折射光為線偏振光，折射角不能確定(D)折射光為局部線偏振光，折射角不能確定12.關(guān)于光的干預(yù)，下面說法中唯一正確的選項是[](A)在楊氏雙縫干預(yù)圖樣中,相鄰的明條紋與暗條紋間對應(yīng)的光程差為(B)在劈形膜的等厚干預(yù)圖樣中,相鄰的明條紋與暗條紋間對應(yīng)的厚度差為(C)當空氣劈形膜的下外表往下平移時,劈形膜上下外表兩束反射光的光程差將增加(D)牛頓干預(yù)圓環(huán)屬于分波振面法干預(yù)填空題1.如圖12-2-1所示，折射率為、厚度為e的透明介質(zhì)薄膜的上方和下方的透明介質(zhì)的折射率分別為和，，假設(shè)用波長為λ的單色平行光垂直入射到該薄膜上，則從薄膜上、下外表反射的光束〔用①與②示意〕的光程差是2.真空中波長=400nm的紫光在折射率為n=1.5的介質(zhì)中從A點傳到B點時,光振動的相位改變了5,該光從A到B所走的光程為．4.如下圖，在雙縫干預(yù)實驗中SS1=SS2，用波長為的光照射雙縫S1和S2，通過空氣后在屏幕E上形成干預(yù)條紋．P點處為第三級明條紋，則S1和S2到P點的光程差為____________．假設(shè)將整個裝置放于*種透明液體中，P點為第四級明條紋，則該液體的折射率n＝____________．5.兩條狹縫相距2mm,離屏300cm,用600nm的光照射時,干預(yù)條紋的相鄰明紋間距為___________mm.6.將一塊很薄的云母片(n=1.58)覆蓋在楊氏雙縫實驗中的一條縫上，這時屏幕上的中央明紋中心被原來的第7級明紋中心占據(jù)．如果入射光的波長=550nm,則該云母片的厚度為___________．9.如下圖，在玻璃(折射率n3=1.60)外表鍍一層MgF2(折射n2=1.38)薄膜作為增透膜．為了使波長為500nm的光從空氣(折射率n1=1.00)正入射時盡可能減少反射，MgF2膜的最小厚度應(yīng)是．10.用白光垂直照射厚度e=350nm的薄膜，假設(shè)膜的折射率n2=1.4,薄膜上面的介質(zhì)折射率為n1，薄膜下面的介質(zhì)折射率為n3，且n1<n2<n3．則透射光中可看到的加強光的波長為．14.波長為的平行單色光垂直地照射到劈尖薄膜上，劈尖薄膜的折射率為n，第二級明紋與第五條明紋所對應(yīng)的薄膜厚度之差是_____________．15.兩玻璃片中夾滿水(水的折射率)形成一劈形膜,用波長為的單色光垂直照射其上,假設(shè)要使*一條紋從明變?yōu)榘?則需將上面一片玻璃向上平移．22.假設(shè)在邁克耳孫干預(yù)儀的可動反射鏡M移動0.620mm的過程中，觀察到干預(yù)條紋移動了2300條，則所用光波的波長為．23.在邁克耳孫干預(yù)儀的一條光路中，放入一折射率為n，厚度為d的透明介質(zhì)薄片，放入后，這條光路的光程改變了．25.如果單縫夫瑯禾費衍射的第一級暗紋發(fā)生在衍射角為的方位上，所用的單色光波長為，則單縫寬度為．26.一束平行光束垂直照射寬度為1.0mm的單縫上，在縫后放一焦距為2.0mm的會聚透鏡．位于透鏡焦平面處的中央明紋的寬度為2.0mm，則入射光波長約為．29用半波帶法討論單縫衍射暗條紋中心的條件時，與中央明條紋旁第三個暗條紋中心相對應(yīng)的半波帶的數(shù)目是__________．30.平行單色光垂直入射于單縫上，觀察夫瑯禾費衍射．假設(shè)屏上P點處為第三級暗紋，則單縫處波面相應(yīng)地可劃分為___________個半波帶．假設(shè)將單縫寬度縮小一半，P點處將是_________級________紋．36.一衍射光柵,狹縫寬為a,縫間不透明局部寬為b．當波長為600nm的光垂直照射時,在*一衍射角處出現(xiàn)第二級主極大．假設(shè)換為400nm的光垂直入射時,則在上述衍射角處出現(xiàn)缺級,b至少是a的倍．38.衍射光柵主極大公式(a＋b)sin＝±k，k＝0,1,2,…．在k＝2的方向上第一條縫與第六條縫對應(yīng)點發(fā)出的兩條衍射光的光程差＝_____________．40.當自然光以58角從空氣射入到玻璃板外表上時,假設(shè)反射光為線偏振光,則透射光的折射角為_________．41.一束自然光入射到空氣和玻璃的分界面上,當入射角為60時反射光為完全偏振光,則此玻璃的折射率為_________．44.一束由自然光和線偏振光組成的混合光，讓它垂直通過一偏振片．假設(shè)以此入射光束軸旋轉(zhuǎn)偏振片，測得透射光強度的最大值是最小值的7倍；則入射光束自然光和線偏振光的光強比為_____________．計算題8.用白光垂直照射置于空氣中的厚度為0.50m的玻璃片．玻璃片的折射率為．在可見光范圍內(nèi)(400nm~760nm)哪些波長的反射光有最大限度的增強"13.圖12-3-13所示為一牛頓環(huán)裝置，設(shè)平凸透鏡中心恰好與平玻璃接觸，透鏡凸外表的曲率半徑是R＝400cm．用單色平行光垂直入射，觀察反射光形成的牛頓環(huán)，測得第5個明環(huán)的半徑是0.30cm．(1)求入射光的波長；(2)設(shè)圖中OA=1.00cm，求在半徑為OA的范圍內(nèi)可觀察到的明環(huán)數(shù)目．18.在*個單縫衍射實驗中，光源發(fā)出的光含有兩種波長和，并垂直入射于單縫上．假設(shè)的第一級衍射極小與的第二級衍射極小相重合，試問：(1)這兩種波長之間有何關(guān)系"(2)在這兩種波長的光所形成的衍射圖樣中，是否還有其它極小相重合"19.*種單色平行光垂直地入射在一單縫上,單縫的寬度a．縫后放一個焦距f=400mm的凸透鏡，在透鏡的焦平面上，測得中央明條紋兩側(cè)的兩個第三級暗條紋之間的距離為8.0mm，求入射光的波長．30.一衍射光柵，每厘米有200條透光縫，每條透光縫寬為a=210-3cm，在光柵前方一焦距f=1m的凸透鏡．現(xiàn)以的單色平行光垂直照射光柵，求：(1)透