大學(xué)光學(xué)練習(xí)題及答案

光學(xué)練習(xí)題選擇題1．在空氣中做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，屏幕E上的P處是明條紋。若將縫S2蓋住，并在S1、S2連線的垂直平分面上放一平面反射鏡M，其它條件不變(如圖)，則此時(shí)（B）A.P處仍為明條紋B.P處為暗條紋C.P處位于明、暗條紋之間D.屏幕E上無干涉條紋2．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，為使屏上的干涉條紋間距變大,可以采的辦法是（B）A.使屏靠近雙縫B.使兩縫的間距變小C.把兩個(gè)縫的寬度稍微調(diào)窄D.改用波長較小的單色光源3．在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若用折射率為n薄玻璃片將上面的狹縫擋住，則此時(shí)中央亮條紋的位置與原來相比應(yīng)（A）(A)向上移動(dòng)；(B)向下移動(dòng)； (C)不動(dòng)；(D)根據(jù)具體情況而定。4．在照相機(jī)鏡頭的玻璃上均勻鍍有一層折射率n小于玻璃的介質(zhì)薄膜，以增強(qiáng)某一波長的透射光能量，假定光線垂直入射，則介質(zhì)膜的最小厚度應(yīng)為(D)(A)/n；(B)/2n；(C)/3n；(D)/4n。5．一折射率為、厚度為e的薄膜處于折射率分別為和的介質(zhì)中，現(xiàn)用一束波長為的平行光垂直照射該薄膜，如圖，若，則反射光a、b的光程差為(B)（A）、；（B）、；（C）、；（D）、。6．在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，波長為的單色光垂直入射在寬度為的單縫上，對應(yīng)于衍射角為的方向，單縫處波陣面可分成的半波帶數(shù)目為（B）（A）2個(gè)（B）3個(gè)（C）4個(gè)（D）6個(gè)7．當(dāng)平行單色光垂直入射于如圖所示空氣劈尖，兩塊平面玻璃的折射率為，空氣的折射率為，C點(diǎn)處的厚度為e，在劈尖上下表面反射的兩光線之間的光程差為(D)NθMQCab1a1NθMQCab1a1b8．如圖所示，兩個(gè)直徑有微小差別的彼此平行的滾柱之間的距離為L，夾在兩塊平面晶體的中間，形成空氣劈形膜，當(dāng)單色光垂直入射時(shí)，產(chǎn)生等厚干涉條紋，如果滾柱之間的距離L變小，則在L范圍內(nèi)干涉條紋的（C）（A）數(shù)目減小，間距變大（B）數(shù)目減小，間距不變（C）數(shù)目不變，間距變?。―）數(shù)目增加，間距變小9．波長的單色光垂直入射于光柵常數(shù)的光柵上，可能觀察到的光譜線的最大級(jí)次為（D）（A）4（B）3（C）2（D）110．三個(gè)偏振片、與堆疊在一起，與的偏振化方向相互垂直，與的偏振化方向間的夾角為，強(qiáng)度為的自然光入射于偏振片，并依次透過偏振片、與，則通過三個(gè)偏振片后的光強(qiáng)為（C）（A）（B）（C）（D）二、填空題1．相干光的必要條件為頻率相同、相位差恒定或相位相同、振動(dòng)方向平行。2．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，形成第三級(jí)明紋的兩束光(波長為λ)的相位差為__0或_____；光程差為_________。3．一束波長為的單色光，從空氣垂直入射到折射率為的透明薄膜上，要使反射光得到加強(qiáng)，薄膜的最小厚度為，若要使反射光得到減弱，薄膜的最小厚度為。4．一束光強(qiáng)為的自然光通過一個(gè)偏振片后，光強(qiáng)變?yōu)?，若通過兩個(gè)偏振化方向夾角為/6的偏振片后，光強(qiáng)變?yōu)椤?．自然光從空氣射到折射率為的玻璃上，欲使反射光成為偏振光，則起偏角應(yīng)為。6．白光垂直照射到空氣中一厚度為的肥皂膜上，設(shè)肥皂膜的折射率為了，則反射干涉加強(qiáng)的光的波長為674nm、403nm。7．如圖所示，把細(xì)絲夾在兩塊平玻璃板之間，已知細(xì)絲到棱邊距離為，入射光波長為，測得30條亮條紋間的間距為，則細(xì)絲的直徑為。8．在白光照射單縫產(chǎn)生的夫瑯禾費(fèi)衍射公式中，某一波長為的光波的第三級(jí)明條紋與紅光（）的第二級(jí)明條紋相重合，則。9．可見光的波長范圍大約從400nm到760nm，將這個(gè)范圍的可見光垂直入射到每厘米有6000條刻痕的平面光柵上，則第一級(jí)可見光譜的角寬度為0.216弧度。10．單縫的寬度，以波長的單色光垂直照射，設(shè)透鏡的焦距，則中央明紋的寬度為2.945mm。三．計(jì)算題1．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用一云母片遮住其中一條縫后，光屏上原來第7級(jí)明紋位置成為遮住后的中央明紋位置。入射光的波為，云母片的折射率為。求云母片的厚度。解：未放云母片：放了后：得：2．已知單縫寬度，透鏡焦距，用和的單色平行光分別垂直照射，求這兩種光的第一級(jí)明紋離屏中心的距離，以及這兩條明紋之間的距離。若用每厘米刻有1000條刻線的光柵代替這個(gè)單縫，則這兩種單色光的第一級(jí)明紋分別距屏中心多遠(yuǎn)？這兩條明紋之間的距離又是多少？解：明條紋的單縫衍射方程。當(dāng)，對于和，。得光柵方程，得。得3．用鈉光燈發(fā)出的波長為的光做牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)，測得某一級(jí)暗紋半徑為，測得級(jí)暗紋半徑為，求凸透鏡的曲率半徑R和的值。解：得解得：m4．用白光垂直照射到每厘米刻有5000條縫的光柵上，求：（1）第二級(jí)光譜的張角（2）能看到幾級(jí)完整光譜。解：光柵方程。當(dāng)，得所以第二級(jí)光譜的張角為0.36當(dāng)時(shí)，取最大值25．波長