高二物理競賽波動光學習題課件

波動光學1.在單縫夫瑯禾費衍射實驗中波長為的單色光垂直入射到單縫上。對應于衍射角為30的方向上，若單縫處波面可分成3個半波帶，則縫寬a等于知識點：單縫衍射明紋公式2.三個偏振片P1，P2與P3堆疊在一起，P1與P3的偏振化方向相互垂直，P2與P1的偏振化方向間的夾角為30。強度為I0的自然光垂直入射于偏振片P1

，并依次透過偏振片P1

、P2與P3

，則通過三個偏振片后的光強為知識點：自然光通過偏振片后光強的變化，馬呂斯定律3.一束自然光自空氣射向一塊平板玻璃（如圖），設入射角等于布儒斯特角i0，則在界面2的反射光知識點：反射光為線偏光的特點（A）是自然光（B）是偏振光且光矢量的振動方向垂直于入射面（C）是偏振光且光矢量的振動方向平行于入射面（B）是部分偏振光4.一束波長為的單色光由空氣垂直入射到折射率為n的透明薄膜上，透明薄膜放在空氣中，要使反射光得到加強，則薄膜的最小厚度為知識點：等厚干涉干涉加強公式5.一束光強為I0的自然光垂直穿過兩個偏振片，且此兩偏振片的偏振化方向成45角，則穿過兩個偏振片后的光強I為知識點：自然光通過偏振片后光強變化的特點，馬呂斯定律6.波長為550nm的單色光垂直入射到光柵常數(shù)為2104cm的平面衍射光柵上，可能觀察到的衍射光線的最大級數(shù)為知識點：光柵方程7.如圖所示，平行單色光垂直照射到薄膜上，經(jīng)上下兩表面反射的兩束光發(fā)生干涉，若薄膜的厚度為e，并且n1<n2>n3，為入射光在折射率為n1的媒質(zhì)中的波長，則兩束反射光在相遇點的相位差為知識點：等厚干涉光程差的確定，由反射引起的半波損失8.在雙縫實驗中，用一折射率為n的薄云母片覆蓋其中的一條狹縫，這時屏幕上的第7條明條紋恰好移到屏幕中央原來零級明條紋的位置，如果入射光的波長為，則這云母片的厚度為：知識點：楊氏雙縫兩條光線光程差的計算，明條紋公式1.在單縫夫瑯禾費衍射實驗中，如果縫寬等于單色入射光波長的2倍，則中央明條紋邊緣對應的衍射角為知識點：單縫衍射一級暗紋公式2.波長為500nm的單色光垂直入射到光柵常數(shù)為1.0104cm的平面衍射光柵上，第一級衍射主極大所對應的衍射角為知識點：光柵公式3.用相互平行的一束自然光和一束線偏振光構(gòu)成的混合光垂直照射在一偏振片上，以光的傳播方向為轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)偏振片時，發(fā)現(xiàn)透射光強的最大值為最小值的5倍，則入射光中，自然光光強與偏振光光強之比為知識點：自然光和線偏振光通過偏振片后光強變化的規(guī)律4.一束自然光入射到折射率分別為n1和n2的兩種介質(zhì)的交界面上，發(fā)生反射和折射。已知反射光是完全偏振光，那么折射角的值為知識點：布儒斯特定律，以布儒斯特角入射時反射光線和折射光線的夾角5.波長為的單色光垂直入射到一光柵上，第二級明紋出現(xiàn)在衍射角為處，第四級缺級，則該光柵上狹縫的最小寬度為知識點：光柵公式，缺級條件6.可見光的波長范圍是400nm~760nm。用平行的白光垂直入射到平面透射光柵上時，它產(chǎn)生的不與另一級光譜重疊的完整的可見光光譜是第級光譜。知識點：光柵公式1nm=109m7.若在邁克爾遜干涉儀的可動反射鏡M移動0.620mm過程中，觀察到干涉條紋移動了2300條，則所用光波的波長為nm。知識點：邁克爾遜干涉儀光程差變化與條紋移動數(shù)目的關(guān)系1nm=109m8.在圓孔夫瑯禾費衍射中，設圓孔的直徑為d，透鏡焦距為f，所用單色光波波長為，則在透鏡焦平面處的屏幕上顯現(xiàn)的愛里斑半徑為知識點：愛里斑對應的一級暗環(huán)衍射角9.一束自然光從空氣投射到玻璃板表面上(空氣的折射率為1)，當折射角為30時，反射光是完全偏振光，則此玻璃板的折射率等于知識點：布儒斯特定律10.如圖所示，波長為的單色光垂直入射至單縫AB發(fā)生夫瑯禾費衍射。若對應于會聚在P點的衍射光線，縫寬a處的波陣面恰好能分成3個半波帶，圖中知識點：單縫衍射半波帶的概念，則光線1和2在P點的相位差為11.火石玻璃的折射率為1.65，現(xiàn)將一塊火石玻璃浸沒在水中（n=1.33）。欲使從這塊玻璃表面反射到水中的光是完全偏振的，則光線由水中射向玻璃的入射角為知識點：布儒斯特定律1.在雙縫干涉實驗中，單色光源S0到兩縫S1和S2的距離分別為l1和l2，并且l1-l2=3，為入射光的波長，雙縫之間的距離為d，雙縫到屏幕的距離為D（D>>d）,如圖。求：（1）零級明紋到屏幕中央O點的距離。（2）相鄰明條紋間的距離。知識點：楊氏雙縫零級明紋滿足的條件，相鄰明紋間距公式2.用波長為500nm(1nm=109m)的單色光垂直照射到由兩塊光學平板玻璃構(gòu)成的空氣劈形膜上。在觀察反射光的干涉現(xiàn)象中，距劈形膜棱邊l=1.56cm的A處是從棱邊算起的第四條暗條紋中心。

(1)求此空氣劈形膜的劈尖角；(2)改用600nm的單色光垂直照射到此劈尖上仍觀察反射光的干涉條紋，A處是明條紋還是暗條紋？(3)在第(2)問的情形從棱邊到A處的范圍內(nèi)共有幾條明紋？幾條暗紋？知識點：劈尖干涉明紋、暗紋公式3.如圖：一牛頓環(huán)裝置，設平凸透鏡中心O恰好和平板玻璃板接觸，透鏡凸表面的曲率半徑為R=400cm。用單色光測得第5個明環(huán)的半徑為0.3cm。(1)求該入射光的波長；(2)設圖中OA=1.0cm，求在半徑OA范圍內(nèi)可觀察到的明環(huán)數(shù)目。知識點：劈尖干涉明紋、暗紋公式4.在雙縫干涉實驗中，波長=550nm的單色平行光垂直入射到縫間距=2104m的雙縫上，屏到雙縫的距離D=2m。求：(1)中央明紋兩側(cè)兩條第10級明條紋中心的間距；(2)用一厚度為e=6.6106m、折射率為n=1.58的玻璃片覆蓋一縫后，零級明條紋將移到原來的第幾級明紋處？(1nm=109m)知識點：楊氏雙縫明紋公式，光程差求法5.波長范圍在450~650nm之間的復色平行光垂直照射在每厘米有5000條刻痕的光柵上，屏幕放在透鏡的焦平面上，屏上第二級光譜各色光在屏幕上所占范圍的寬度為35.1cm。求此透鏡的焦距。知識點：光柵方程，明紋在屏幕上的位置6.波長為600nm的平行光垂直照射到一光柵上，有兩條相鄰明條紋分別出現(xiàn)在sin=0.2和sin=0.3處，第4級缺級，求：(1)光柵常數(shù)；(2)光柵上透光縫的最小寬度；(3)屏幕上實際呈現(xiàn)的全部明條紋級數(shù)。知識點：光柵方程，缺級現(xiàn)象7.折射率為1.60的兩塊標準玻璃板之間形成一個劈尖（劈尖角很?。?，用波長為600nm的單色光垂直入射，產(chǎn)生等厚干涉條紋。假如在劈尖內(nèi)充滿n=1.40的液體時，相