波動(dòng)光學(xué)復(fù)習(xí)題

波動(dòng)光學(xué)復(fù)習(xí)題一.選擇題1．雙縫間距為，雙縫與屏幕相距，用波長(zhǎng)為的光照射時(shí)，屏幕上干涉條紋的相鄰兩明紋的距離是（）。ABCD2．在同一媒質(zhì)中兩列相干光的強(qiáng)度之比是，則兩列相干光的振幅之比是：（）A4B2C16D3．一束光強(qiáng)為的自然光，相繼通過(guò)三個(gè)偏振片P、P、P后，出射光的光強(qiáng)為，已知P和P的偏振化方向互相垂直，若以入射光為軸，旋轉(zhuǎn)P，問(wèn)P至少要轉(zhuǎn)過(guò)多大角度，才能使出射光的光強(qiáng)為零。（）D入射光反射光1反射光2ennn4．單色平行光垂直照射在薄膜上，經(jīng)上下兩表面反射的兩束光發(fā)生干涉，如圖所示，若薄膜厚度為e,且n<n>n,為入射光在n入射光反射光1反射光2ennn5．在上題中，若n1<n2<n3，k=0,1,2,3………則（）。A滿足的條件。反射光消失B滿足的條件。反射光消失C滿足的條件。透射光消失D滿足的條件。透射光消失6．劈尖干涉中干涉條紋是等間距分布的，但牛頓環(huán)干涉條紋不是等間距分布的，這是（）。A因它的條紋是環(huán)形B因各干涉環(huán)對(duì)應(yīng)的厚度不相等C因平凸透鏡與平玻璃間有空氣D因平凸透鏡曲面上各點(diǎn)的斜率不相等7．有兩個(gè)幾何形狀完全相似的劈尖，一種是空氣中的玻璃劈尖，一種是玻璃中的空氣劈尖。當(dāng)以相似波長(zhǎng)的單色光分別垂直照射它們時(shí)（）。A玻璃劈尖的條紋間距比空氣劈尖大B玻璃劈尖的條紋間距比空氣劈尖小C兩個(gè)劈尖干涉條紋間距相似D觀測(cè)不到玻璃劈尖的干涉條紋8．在相等的時(shí)間內(nèi)，一束波長(zhǎng)為λ的單色光在空氣和玻璃中（）。A傳播的旅程相等，走過(guò)的光程不相等B傳播的旅程相等，走過(guò)的光程相等C傳播的旅程不相等，走過(guò)的光程不相等D傳播的旅程不相等，走過(guò)的光程相等9．波長(zhǎng)為λ的單色平行光垂直入射到一狹縫上，若第一級(jí)暗紋的位置對(duì)應(yīng)的衍射角為，則縫寬的大小為：（）。Aλ/2BλC2λD3λ10．根據(jù)惠更斯—菲涅耳原理，若已知光在某時(shí)刻的波陣面為S，則S的前方某點(diǎn)P的光強(qiáng)度決定于波陣面S上所有面積元發(fā)出的子波各自傳到P點(diǎn)的（）。A振動(dòng)振幅之和B光強(qiáng)之和C振動(dòng)振幅之和的平方D振動(dòng)的相干疊加11．在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射試驗(yàn)中，波長(zhǎng)為λ的單色光垂直入射在寬度為a=4λ的單縫上，對(duì)應(yīng)于衍射角為300的方向，單縫處波陣面可提成的半波帶數(shù)目為（）。A2個(gè)B4個(gè)C6個(gè)D8個(gè)12．一束自然光照射到某種介質(zhì)表面，當(dāng)折射角為時(shí)，反射光為完全偏振光，則此介質(zhì)的折射率為（）。A1.832B1.732C1.632D13.有折射率分別為n1、n2兩種介質(zhì)，當(dāng)自然光從第一種介質(zhì)n1入射到第二種介質(zhì)n2時(shí)，起偏角為；而自然光從第二種介質(zhì)入射到第一種介質(zhì)時(shí)，起偏角為；若，則兩種介質(zhì)折射率的大小間的關(guān)系為：（）An1>n2Bn1=n2Cn1<n214．在邁克遜干涉儀的一支光路中，放入一片折射率為的透明介質(zhì)薄膜后，測(cè)出兩束光的光程差的變化量為一種波長(zhǎng)，則薄膜的厚度是（）。ABCD15.在雙縫干涉試驗(yàn)中，為使屏上的干涉條紋間距變大，可以采用的措施是：A使屏靠近雙縫；B使兩縫的間距變?。籆把兩個(gè)縫的寬度稍微調(diào)窄；D改用波長(zhǎng)較小的單色光源。16．以白光垂直照射光柵，所得到的一級(jí)光譜按衍射角從小到大排列的次序是（）。A紫黃紅B紅紫黃C黃紅紫D紅黃紫17.在單縫夫瑯和費(fèi)衍射試驗(yàn)中,若增大縫寬,其他條件不變,則中央明條紋（）。A寬度變小B寬度變大C寬度不變,且中心強(qiáng)度也不變D寬度不變,但中心強(qiáng)度增大18.自然光以布儒斯特角由空氣入射到一玻璃表面上,反射光是（）。A在入射面內(nèi)振動(dòng)的完全偏振光B平行于入射面的振動(dòng)占優(yōu)勢(shì)的部分偏振光C垂直于入射面振動(dòng)的完全偏振光D垂直于入射面的振動(dòng)占優(yōu)勢(shì)的部分偏振光二．填空題1.獲得相干光的途徑一般有兩種，其中楊氏雙縫干涉用到的，薄膜干涉用到的是。2.光程差是把光在介質(zhì)中通過(guò)的旅程差按相似折合到真空中的旅程差。3.光柵衍射條紋是與的總效果。4.光的偏振是指的現(xiàn)象。5．某單色光垂直入射到一種每毫米有條刻線的光柵上，假如第一級(jí)譜線的衍射角為，則入射光的波長(zhǎng)應(yīng)有。6．光由空氣射入折射率為的玻璃．在圖所示的多種狀況中，用黑點(diǎn)和短線把反射光和折射光的振動(dòng)方向表達(dá)出來(lái)，并標(biāo)明是線偏振光還是部分偏振光．圖中7．在空氣中有一劈尖形透明物，其劈尖角弧度，在波長(zhǎng)的單色光垂直照射下，測(cè)得兩相鄰干涉明條紋間距，此透明材料的折射率。8．若一雙縫裝置的兩個(gè)縫分別被折射率為和的兩塊厚度均為的透明介質(zhì)所遮蓋，此時(shí)由雙縫分別到屏幕上原中央極大所在處的兩束光的光程差。9．波長(zhǎng)為的單色平行光，垂直入射到縫寬為的單縫上，縫后有一焦距的透鏡，在透鏡焦平面上觀測(cè)衍射圖樣。則：中央明紋的寬度為，兩個(gè)第三級(jí)暗紋之間的距離為。10．用互相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?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)偏振片時(shí)，發(fā)現(xiàn)透射光強(qiáng)的最大值為最小值的倍，則入射光中，自然光強(qiáng)與線偏振光強(qiáng)之比為。11．光的干涉和衍射現(xiàn)象反應(yīng)了光的性質(zhì)。光的偏振現(xiàn)象闡明光波是波。12．干涉條紋的變化和移動(dòng)，實(shí)質(zhì)上是由于兩相干光的變化，每變化一種波長(zhǎng)值，條紋的級(jí)次就一級(jí)。13．等傾干涉和牛頓環(huán)的干涉圖樣都是明暗相間、內(nèi)疏外密的同心圓環(huán)。等傾干涉圖樣的中央條紋級(jí)次；隨薄膜的厚度變化，中央條紋會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)象；牛頓環(huán)中央為級(jí)的紋14．用兩塊平玻璃構(gòu)成劈尖觀測(cè)等厚干涉條紋，如圖（a）、（b）所示，若劈尖上表面向上緩慢地平移，則條紋間距，條紋向方向移動(dòng)。若把劈尖角逐漸增大，則條紋間距，條紋向方向移動(dòng)，條紋數(shù)目將。圖15題圖14題圖15題圖14題15．用波長(zhǎng)為λ的平行單色光垂直照射在圖中所示的裝置，觀測(cè)空氣薄膜上下表面反射光形成的等厚干涉條紋。試在上右圖中所示的裝置下方的方框內(nèi)畫出對(duì)應(yīng)的干涉條紋，只畫暗紋，表達(dá)出它們的形狀，條數(shù)和疏密。三．計(jì)算題1.在楊氏雙縫試驗(yàn)中，雙縫間距，縫屏間距，試求：(1)若第二級(jí)明條紋離屏中心的距離為，計(jì)算此單色光的波長(zhǎng)；(2)相鄰兩明條紋間的距離。2.用波長(zhǎng)550nm的單色光垂直照射到相距為1mm的雙縫上，已知屏幕到雙縫的距離為2m，求中央明紋兩側(cè)的第八級(jí)明紋之間的距離。3.在雙縫裝置中，用一很薄的云母片覆蓋其中的一條縫，成果使屏幕上的第七級(jí)明條紋恰好移到屏幕中央原零級(jí)明紋的位置．若入射光的波長(zhǎng)為5500，求此云母片的厚度。圖4題4.如題4圖，波長(zhǎng)為6800的平行光垂直照射到＝0.12m長(zhǎng)的兩塊玻璃片上，兩玻璃片一邊互相接觸，另一邊被直徑=0.048mm的細(xì)鋼絲隔開．求：圖4題(1)兩玻璃片間的夾角?(2)相鄰兩明條紋間空氣膜的厚度差是多少?(3)相鄰兩暗條紋的間距是多少?(4)在這0.12m內(nèi)展現(xiàn)多少條明條紋?5.有一玻璃劈形膜，玻璃的折射率為1.50，劈形膜的夾角為5.0×10-5rad，用單色光正入射，測(cè)得干涉條紋中相鄰暗紋間的距離為3.64×10-3m6．運(yùn)用邁克耳遜干涉儀可測(cè)量單色光的波長(zhǎng)．當(dāng)移動(dòng)距離為0.322mm時(shí)，觀測(cè)到干涉條紋移動(dòng)數(shù)為1024條，求所用單色光的波長(zhǎng)。7．單縫寬0.10mm，透鏡焦距為50cm，用的綠光垂直照射單縫．求：位于透鏡焦平面處的屏幕上中央明條紋的寬度和半角寬度各為多少?8.有一單縫，逢寬，縫后透鏡焦距為，用平行橙光垂直照射單縫。求：（1）屏幕上中央明紋寬度；（2）第三級(jí)明紋中心到中央明紋中心的距離。9.用的鈉黃光垂直入射到每毫米有條刻痕的光柵上，問(wèn)最多能看到第幾級(jí)明條紋?10.已知天空中兩顆星相對(duì)于一望遠(yuǎn)鏡的角距離為，它們都發(fā)出波長(zhǎng)為的光，試問(wèn)望遠(yuǎn)鏡的口徑至少要多大，才能辨別出這兩顆星?11.使自然光通過(guò)兩個(gè)偏振化方向夾角為的偏振片時(shí)，透射光強(qiáng)為，今在這兩個(gè)偏振片之間再插入一偏振片，它的偏振化方向與前兩個(gè)偏振片均成，問(wèn)此時(shí)透射光與之比為多少?12.一束自然光從空氣入射到平面玻璃上，入射角為，此時(shí)反射光為偏振光。求此玻璃的折射率及折射光的折射角。原則答案：一.選擇題1B2B3B4C5B6D7B8D9C10D11B12B13C14D15B16A17A18C二.填空題1.分波面的措施，分振幅的措施2.相位變化3.單縫衍射，多縫干涉4.光波的振動(dòng)方向相對(duì)傳播方向的不對(duì)稱性5.1/1600(mm)=62506.解：見圖．7.8.(n1-n2)e或(n2-n1)e均可9.1.2mm;10.1/211.波動(dòng)性；橫波；12.光程差；光程差；增長(zhǎng)或減小13.最高；“吞”“吐”環(huán)；零；暗14.不變；劈棱；變小；劈棱；增多15.三．計(jì)算題1.解:(1)由知，，∴(2)2．解根據(jù)楊氏雙縫干涉明紋公式，可以得到中央明紋兩側(cè)的第八級(jí)明紋之間的距離為3.解:設(shè)云母片厚度為，則由云母片引起的光程差為按題意∴4.解:(1)由圖知，，即故(弧度)

(2)相鄰兩明條紋空氣膜厚度差為

(3)相鄰兩暗紋間距(4)條5.解根據(jù)劈尖干涉相鄰暗條紋之間的距離公式l=λ/(2nsinθ)≈λ/2nθ可得入射光的波長(zhǎng)為λ=l2nθ代入數(shù)據(jù)λ=2lnθ=2×3.64×10-3×1.50×5.0×10-5=5460×106.解:由得7.解：中央明紋的寬度為半角寬度為8.解（1）把已知數(shù)據(jù)代入單縫衍射中央明條紋的寬度公式，可得（2）對(duì)于第三級(jí)明紋因此故第三級(jí)明紋到中央明紋中心的距離為