练习册—光学资料
光学习题及答案
光学习题及答案练习二十二 光的相干性 双缝干涉 光程一.选择题1. 有三种装置(1) 完全相同的两盏钠光灯,发出相同波长的光,照射到屏上；(2) 同一盏钠光灯,用黑纸盖住其中部将钠光灯分成上下两部分同时照射到屏上； (3) 用一盏钠光灯照亮一狭缝,此亮缝再照亮与它平行间距很小的两条狭缝,此二亮缝的光照射到屏上.以上三种装置,能在屏上形成稳定干涉花样的是 (A) 装置(3). (B) 装置(2). (C) 装置(1)(3). (D) 装置(2)(3).2. 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) 把两个缝的宽度稍微调窄. (C) 使两缝的间距变小. (D) 改用波长较小的单色光源.3. 如图22.1所示,设s 1、s 2为两相干光源发出波长为λ的单色光,分别通过两种介质(折射率分别为n 1和n 2，且n 1>n 2)射到介质的分界面上的P 点,己知s 1P = s 2P = r ,则这两条光的几何路程∆r ,光程差δ 和相位差∆ϕ分别为(A) ∆ r = 0 , δ = 0 , ∆ϕ = 0.(B) ∆ r = (n 1－n 2) r , δ =( n 1－n 2) r , ∆ϕ =2π (n 1－n 2) r /λ . (C) ∆ r = 0 , δ =( n 1－n 2) r , ∆ϕ =2π (n 1－n 2) r /λ . (D) ∆ r = 0 , δ =( n 1－n 2) r , ∆ϕ =2π (n 1－n 2) r .4. 如图22.2所示，在一个空长方形箱子的一边刻上一个双缝,当把一个钠光灯照亮的狭缝放在刻有双缝一边的箱子外边时,在箱子的对面壁上产生干涉条纹.如果把透明的油缓慢地灌入这箱子时,条纹的间隔将会发生什么变化？答:(A) 保持不变. (B) 条纹间隔增加. (C) 条纹间隔有可能增加. (D) 条纹间隔减小.5. 用白光(波长为4000Å～7600Å)垂直照射间距为a =0.25mm 的双缝,距缝50cm 处放屏幕,则观察到的第一级彩色条纹和第五级彩色条纹的宽度分别是(A) 3.6×10-4m , 3.6×10-4m . (B) 7.2×10-4m , 3.6×10-3m . (C) 7.2×10-4m , 7.2×10-4m . (D) 3.6×10-4m , 1.8×10-4m . 二.填空题图22.1图22.21. 在双缝干涉实验中,两缝分别被折射率为n 1和n 2的透明薄膜遮盖,二者的厚度均为e ,波长为λ的平行单色光垂直照射到双缝上,在屏中央处,两束相干光的相位差∆ϕ = .2. 如图22.3所示, s 1、、s 2为双缝, s 是单色缝光源,当s 沿平行于s 1、和s 2的连线向上作微小移动时, 中央明条纹将向 移动；若s 不动,而在s 1后加一很薄的云母片,中央明条纹将向 移动.3. 如图22.4所示,在劳埃镜干涉装置中，若光源s 离屏的距离为D , s 离平面镜的垂直距离为a (a 很小).则平面镜与屏交界处A 的干涉条纹应为 条纹；设入射光波长为λ，则相邻条纹中心间的距离为 . 三.计算题1. 在双缝干涉实验中,单色光源s 到两缝s 1和s 2的距离分别为l 1和l 2,并且l 1－l 2=3λ, λ为入射光的波长,双缝之间的距离为d ,双缝到屏幕的距离为D ,如图22.5,求(1) 零级明纹到屏幕中央O 点的距离； (2) 相邻明条纹间的距离.2. 双缝干涉实验装置如图22.6所示,双缝与屏之间的距离D =120cm,两缝之间的距离d =0.50mm,用波长λ=5000 Å的单色光垂直照射双缝.(1) 求原点O (零级明条纹所在处)上方的第五级明条纹的坐标.(2) 如果用厚度e =1.0×10-2mm,折射率n =1.58的透明薄膜覆盖在图中的s 1缝后面,求上述第五级明条纹的坐标x ' .练习二十三 薄膜干涉 劈尖一.选择题1. 如图23.1 所示, 薄膜的折射率为n 2, 入射介质的折射率为n 1, 透射介质为n 3,且n 1＜n 2＜n 3, 入射光线在两介质交界面的反射光线分别为(1)和(2), 则产生半波损失的情况是(A) (1)光产生半波损失, (2)光不产生半波损失. (B) (1)光 (2)光都产生半波损失. (C) (1)光 (2)光都不产生半波损失.(D) (1)光不产生半波损失, (2)光产生半波损失.2. 波长为λ的单色光垂直入射到厚度为e 的平行膜上,如图23.2,若反射光消失,则当n 1＜n 2＜n 3时,应满足条件(1)； 当n 1＜n 2＞n 3时应满足条件(2). 条件(1),条件(2)分别是图22.4图23.1(A) (1)2ne = k λ, (2) 2ne = k λ. (B) (1)2ne = k λ + λ/2, (2) 2ne = k λ+λ/2. (C) (1)2ne = k λ－λ/2, (2) 2ne = k λ. (D) (1)2ne = k λ, (2) 2ne = k λ－λ/2.3. 由两块玻璃片（n 1 = 1.75）所形成的空气劈尖,其一端厚度为零，另一端厚度为0.002cm ，现用波长为7000 Å的单色平行光，从入射角为30︒角的方向射在劈尖的表面，则形成的干涉条纹数为(A) 27. (B) 56. (C) 40. (D) 100.4. 空气劈尖干涉实验中,(A) 干涉条纹是垂直于棱边的直条纹, 劈尖夹角变小时,条纹变稀,从中心向两边扩展. (B) 干涉条纹是垂直于棱边的直条纹, 劈尖夹角变小时,条纹变密,从两边向中心靠拢. (C) 干涉条纹是平行于棱边的直条纹, 劈尖夹角变小时,条纹变疏,条纹背向棱边扩展. (D) 干涉条纹是平行于棱边的直条纹, 劈尖夹角变小时,条纹变密,条纹向棱边靠拢. 5. 一束波长为λ的单色光由空气入射到折射率为n 的透明薄膜上,要使透射光得到加强,则薄膜的最小厚度应为(A) λ/2. (B) λ/2n . (C) λ/4. (D) λ/4n . 二.填空题1. 如图23.3所示,波长为λ的平行单色光垂直照射到两个劈尖上,两劈尖角分别为 θ1和θ2 ,折射率分别为n 1和n 2 ,若二者形成干涉条纹的间距相等,则θ1 , θ2 , n 1和n 2之间的关系是 .2. 一束白光垂直照射厚度为0.4μm 的玻璃片,玻璃的折射率为1.50,在反射光中看见光的波长是 ,在透射光中看到的光的波长是 .3. 空气劈尖干涉实验中,如将劈尖中充水,条纹变化的情况是 ,如将一片玻璃平行的拉开, 条纹变化的情况是 . 三.计算题1. 波长为λ的单色光垂直照射到折射率为n 2的劈尖薄膜上, n 1＜n 2＜n 3,如图23.4所示,观察反射光形成的条纹.(1) 从劈尖顶部O 开始向右数第五条暗纹中心所对应的薄膜厚度e 5是多少？(2) 相邻的二明纹所对应的薄膜厚度之差是多少？图23.21图23.4图23.32. 在折射率n =1.50的玻璃上,镀上n '=1.35的透明介质薄膜,入射光垂直于介质膜表面照射,观察反射光的干涉,发现对λ1=6000Å的光干涉相消,对λ2=7000Å的光波干涉相长,且在6000Å～7000Å之间没有别的波长的光波最大限度相消或相长的情况,求所镀介质膜的厚度.练习二十四 牛顿环 迈克耳逊干涉仪 衍射现象一.选择题1. 严格地说,空气的折射率大于1,因此在牛顿环实验中,若将玻璃夹层中的空气逐渐抽去时,干涉圆环的半径将(A) 变小. (B) 不变. (C) 变大. (D) 消失.2. 在图24.1所示三种透明材料构成的牛顿环装置中,用单色光垂直照射,在反射光中看到干涉条纹,则在接触点P 处形成的圆斑为(A) 全明. (B) 全暗.(C) 右半部明,左半部暗. (D) 右半部暗,左半部明.3. 在一块平玻璃片B 上,端正地放一个顶角接近于π,但小于π的圆锥形平凸透镜A ,在A 、B 间形成空气薄层,如图24.2所示,当用单色光垂直照射平凸透镜时,从玻璃片的下面可观察到干涉条纹,其特点是(A) 中心暗的同心圆环状条纹,中心密,四周疏. (B) 中心明的同心圆环状条纹,中心疏,四周密. (C) 中心暗的同心圆环状条纹,环间距相等. (D) 中心明的同心圆环状条纹,环间距相等.4. 把观察牛顿环装置中的平凸透镜换成半径很大的半圆柱面透镜, 用单色光垂直照射半圆柱面的平凸透镜时,观察到的干涉条纹的特点是(A) 间隔不等的与圆柱面母线平行的干涉直条纹,中间密,两边稀. (B) 间隔不等的与圆柱面母线平行的干涉直条纹,中间稀,两边密. (C) 间隔相等的与圆柱面母线平行的干涉直条纹. (D) 间隔相等的与圆柱面母线垂直的干涉直条纹.5. 在迈克尔逊干涉仪的一条光路中放入一个折射率为n ,厚度为d 的透明片后,这条光路的光程增加了(A) 2(n －1)d .图24.1图24.2n 2n '2图24.4(B) 2nd . (C) (n －1)d . (D) nd . 二.填空题1. 用λ = 6000 Å的单色光垂直照射牛顿环装置时，从中央向外数第4个暗环(中央暗斑为第1个暗环)对应的空气膜厚度为 μm .2. 光强均为I 0 的两束相干光相遇而发生干涉时, 在相遇区域内有可能出现的最大光强是 .3. 惠更斯－菲涅耳原理的基本内容是:波阵面上各个面积元上，所发出的子波在观察点P 的 , 决定了P 点的合振动及光强. 三.计算题1. 图24.3所示为一牛顿环装置,设平凸透镜中心恰好和平玻璃接触,透镜凸表面的曲率半径是R =400cm,用某单色平行光垂直入射,观察反射光形成的牛顿环,测得第5个明环的半径是0.30cm .(1) 求入射光的波长.(2) 设图中OA =1.00cm,求在半径为OA 的范围内可观察到的明环数目.2. 在如图24.4所示的牛顿环装置中,把玻璃平凸透镜和平面玻璃(设玻璃折射率n 1=1.50)之间的空气(n 2=1.00)改换成水 (n '2 = 1.33 ),求第k 个暗环半径的相对改变量 (r k － r k ) / r k .练习二十五 单缝衍射 圆孔衍射 光学仪器的分辨率一.选择题1. 对杨氏双缝干涉的理解应为(A) 杨氏双缝干涉是两狭缝衍射光的干涉,因此干涉条纹的分布受单缝衍射因子的调制.(B) 杨氏双缝干涉完全是两束相干光的干涉. (C) 杨氏双缝干涉是两条单缝的衍射,无干涉. (D) 杨氏双缝干涉是双光束干涉与单缝衍射的迭加. 2. 关于半波带正确的理解是(A) 将单狭缝分成许多条带,相邻条带的对应点到达屏上会聚点的距离之差为入射光波长的1/2.(B) 将能透过单狭缝的波阵面分成许多条带, 相邻条带的对应点的衍射光到达屏上会聚点的光程差为入射光波长的1/2.(C) 将能透过单狭缝的波阵面分成条带,各条带的宽度为入射光波长的1/2.(D) 将单狭缝透光部分分成条带,各条带的宽度为入射光波长的1/2.3.波长λ = 5000 Å的单色光垂直照射到宽度a = 0.25 mm的单缝上,单缝后面放置一凸透镜,在凸透镜的焦面上放置一屏幕,用以观测衍射条纹,今测得屏幕上中央条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离为d = 12 mm ,则凸透镜的焦距为(A) 2m.(B) 1m.(C) 0.5m.(D) 0.2m.(E) 0.1m.4. 单色光λ垂直入射到单狭缝上,对应于某一衍射角θ, 此单狭缝两边缘衍射光通过透镜到屏上会聚点A的光程差为δ = 2λ , 则(A) 透过此单狭缝的波阵面所分成的半波带数目为二个,屏上A点为明点.(B) 透过此单狭缝的波阵面所分成的半波带数目为二个,屏上A点为暗点.(C) 透过此单狭缝的波阵面所分成的半波带数目为四个,屏上A点为明点.(D) 透过此单狭缝的波阵面所分成的半波带数目为四个,屏上A点为暗点.5. 一直径为2mm的He－Ne激光束从地球上发出投射于月球表面,己知月球和地面的距离为376×103km, He－Ne激光的波长为6328Å,则月球得到的光斑直径为(A) 0.29×103m.(B) 2.9.×103 m.(C) 290×103 m.(D) 29×103 m.二.填空题1. 在单缝夫琅和费衍射实验中，设第一级暗纹的衍射角很小，若用钠黄光（λ1≈5890 Å）照射单缝得到中央明纹的宽度为4.0mm , 则用λ2=4420 Å的蓝紫色光照射单缝得到的中央明纹宽度为.2. 波长为5000 Å～6000 Å的复合光平行地垂直照射在a=0.01mm的单狭缝上,缝后凸透镜的焦距为 1.0m,则此二波长光零级明纹的中心间隔为,一级明纹的中心间隔为.3. 己知天空中两颗星相对于一望远镜的角距离为6.71×10-7rad,它们发出的光波波长按5500 Å计算,要分辨出这两颗星,望远镜的口镜至少要为.三.计算题1. 用波长λ = 6328Å的平行光垂直照射单缝,缝宽a = 0.15mm,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1.7mm,求此透镜的焦距.2. 在某个单缝衍射实验中,光源发出的光含有两种波长λ1和λ2,并垂直入射于单缝上,假如λ1的第一级衍射极小与λ2的第二级衍射极小相重合,试问(1)这两种波长之间有何关系？(2)在这两种波长的光所形成的衍射图样中,是否还有其它极小相重合？练习二十二光的相干性双缝干涉一.选择题 A C C D B二.填空题1. 2π(n1-n2)e/λ.2. 下, 上.3. 暗, ∆x=Dλ/(2a) .三.计算题1.光程差δ=(l2+r2)-(l1+r1)=(l2-l1)+(r2-r1)= l2-l1+xd/D=-3λ+xd/D(1)零级明纹δ=0有x=3λD/d(2)明纹δ=±kλ=-3λ+x k d/D有x k=(3λ±kλ)D/d∆x=x k+1-x k=Dλ/d2.(1)光程差δ=r2-r1=xd/D=kλx k=kλD/d因k=5有x5=6mm(2)光程差δ=r2-(r1-e+ne)=r2-r1-(n-1)e=x'd/D-(n-1)e=kλ有x'=[kλ+(n-1)e]D/d因k=5,有x'5=19.9mm练习二十三薄膜干涉劈尖一.选择题 B C A C B二.填空题1. n1θ1= n2θ2.2. 0.48μm; 0.6μm, 0.4μm.3. 依然平行等间距直条纹,但条纹变密；依然平行等间距直条纹，条纹间距不变，但条纹平行向棱边移动.三.计算题1.(1)因n1<n2<n3，所以光程差δ=2n2e暗纹中心膜厚应满足δk=2n2e k=(2k+1)λ/2 e k=(2k+1)λ/(4n2)对于第五条暗纹，因从尖端数起第一条暗纹δ=λ/2，即 k =0，所以第五条暗纹的k =4，故e 4=9λ/(4n 2)(2)相邻明纹对应膜厚差∆e=e k +1-e k =λ/(2n 2)2．因n 1<n 2<n 3所以光程差 δ=2n 2e λ1相消干涉，有 δ=2n 2e =(2k 1+1)λ1/2 λ2相长干涉，有 δ=2n 2e =2k 2λ2/2因λ2>λ1,且中间无其他相消干涉与相长干涉，有k 1=k 2=k ，故(2k +1)λ1/2=2k λ2/2 k=λ1/[2(λ2-λ1)]=3得 e=k λ2/(2n 2)=7.78⨯10-4mm练习二十四 牛顿环 迈克耳逊干涉仪一.选择题 C D D B A二.填空题 1. 0.9. 2. 4I 0 .3. 干涉(或相干叠加).三.计算题1. (1) 明环半径 r =[(2k -1)R λ/2]1/2λ=2r 2/[(2k -1)R ]=5000Å(2) (2k -1)=2r 2/(R λ)=100k =50.5故在OA 范围内可观察到50个明环（51个暗环）2. 暗环半径 2n kR λr k =2n kR λr k '=' 222n kR λn kR λn kR λr r r kk k '-='-13.6%111122222='-='-=n n n n n练习二十五 单缝 圆孔 分辨率一.选择题 A B B D C二.填空题1. 3.0mm .2. 0, 15mm.3. 1.0m.三.计算题1. 单缝衍射暗纹角坐标满足a sinθk=kλ线坐标满足x k=f tanθ≈f sinθ=f kλ/a∆x=x k-x k-1≈fλ/af≈a∆x/λ=400mm=0.4m；2.(1) 单缝衍射暗纹角坐标满足a sinθ1=λ1a sinθ2=2λ2因重合有a sinθ2=a sinθ1，所以λ1=2λ2(2) a sinθ1=k1λ1 = k12λ2 a sinθ2=k2λ2a sinθ1= a sinθ2得k2=2k1故当k2=2k1时,相应的暗纹重合。
物理初二上册光学练习题
物理初二上册光学练习题光学作为物理学的一个重要分支，研究了光的本质、光的传播以及与物质相互作用的过程。
通过学习光学，我们可以深入了解光的特性和光与物质的相互关系，培养我们的科学思维和实验能力。
下面是一些初二上册光学的练习题，希望能够帮助同学们更好地掌握光学的知识。
题目一：折射定律①在一块空气透明介质的入射角为30°，折射角为20°，求该介质的折射率。
②光线从空气射入水中，入射角为60°，求折射角。
③一束光线射入玻璃棱镜时，折射角为45°，求该棱镜的折射率。
题目二：凸透镜①一个凸透镜的焦距是20 cm，物距为30 cm，求像距和放大率。
②当物体靠近一块凸透镜时，会出现什么情况？画出光线传播示意图。
③一个凸透镜的物距是40 cm，像距是80 cm，求焦距和物体的放大率。
题目三：色散①某个物质的折射率随入射光的波长的变化如下，画出折射率随波长变化的示意图。
波长（nm）折射率400 1.50500 1.45600 1.40700 1.38②为什么我们在看彩虹时可以看到七种颜色？③为什么太阳在日落时会变成橙红色？题目四：镜子和成像①在平面镜前摆放一个物体，如果把物体向平面镜靠近，观察到的像会如何变化？画出光线传播示意图。
②一个凹镜的焦距是15 cm，物距是40 cm，请计算像的距离和放大率。
③在一面平面镜前放一束平行光，求出反射光束的传播方向。
答案及解析：题目一：折射定律①根据折射定律，入射角（i）和折射角（r）的正弦之比等于两个介质的折射率之比，即sin i / sin r = n2 / n1。
根据题意，可以得到 sin 30° / sin 20° = n2 / 1，解得n2 ≈ 1.316。
②同样利用折射定律，可以得到 sin 60° / sin r = 1 / n，即 sin r = sin 60° / n。
水的折射率约为1.33，代入可得 sin r = sin 60° / 1.33，解得r ≈44.9°。
光学知识点+练习题
一、光的直线传播光源：本身能够发光的物体叫光源。
分为天然光源和人造光源。
1、光的传播①传播规律：光在同种均匀介质中沿直线传播。
②光线：为了表示光的传播情况，我们通常用一条带箭头的直线表示光的传播轨迹和方向，这样的直线叫做光线。
光线实际上不存在的。
③光的直线传播的应用与形成的现象：a激光准直b影子的形成(透明的物体不能形成影子)c日食月食的形成〔发生日食时，月球在太阳与地球之间〕d小孔成像。
小孔成像的特点：倒立的实像，与小孔的形状无关。
2、光的速度光在真空中的传播速度c=3×108m/s=3×105km/s。
在水中为真空中的3/4。
玻璃中为真空中的2/3。
×1015m 光年是长度单位，不是时间单位。
二、光的反射1、定义：光从一种介质射向另一种介质外表时，一局部光被反射回原来介质的现象叫光的反射。
2、反射定律：〔1〕反射光线与入射光线、法线在同一平面内；〔2〕反射光线和入射光线分居法线两侧；〔3〕反射角等于入射角。
〔反射要说在前面〕光的反射过程中光路是可逆的。
3、反射的分类：⑴镜面反射——平行光射到光滑平整的物体外表上，反射光线仍平行的反射。
镜面反射的条件：反射面光滑平整。
⑵漫反射——平行光射到凹凸不平的物体外表上，反射光线向着不同方向的反射。
漫反射遵守光的反射定律。
区别镜面反射和漫射的方法：站在不同的方位看物体，如亮度差不多，如此是漫反射，如明亮程度不同，如此是镜面反射。
4、凹面镜和凸面镜〔1〕凹面镜对光线有会聚作用。
〔2〕凸面镜对光线有发散作用。
三、平面镜成像1、平面镜成像特点发生的是光的反射，遵循光的反射定律①物和像大小相等②物和像到平面镜的距离相等。
③物和像对应点的连线与镜面垂直。
〕会变〕平面镜成像的原理：光的反射定理2、实像和虚像：实像：实际光线会聚所成的像，可用光屏承接虚像：光线的反向延长线的会聚所成的像，不能有光屏承接。
四、光的折射1、折射现象光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫做光的折射。
新习题册波动光学分册
一．光的干涉一．选择题：1．如图，S 1、S 2是两个相干光源，它们到P 点的距离分别为r 1和r 2．路径S 1P垂直穿过一块厚度为t 1，折射率为n 1的介质板，路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2，折射率为n 2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) )()(111222t n r t n r +-+(B) ])1([])1([111222t n r t n r -+--+(C) )()(111222t n r t n r ---(D) 1122t n t n - ［ B ］光程δ：光束在折射率为n 的介质中传播l 路程，相当于其在真空中传播了n*l 的路程。
122222211111,,r L L t n t r L t n t L -=+-=+-=δ2. 如图所示，波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为n 2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n 1＞n 2＞n 3，则两束反射光在相遇点的相位差为 (A) 4πn 2 e / λ． (B) 2πn 2 e / λ．(C) (4πn 2 e / λ) +π． (D) (2πn 2 e / λ) -π． ［ A ］：光程差：相位差，π，δϕλδϕ∆=∆2 先算光程差，只考虑2n 介质中的路程，即2n *e 2=δ； 再算相位差，带入上式得：λλϕen 42*e 222ππ==∆n3．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λ，则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的距离是(A) λD / (nd ) (B) n λD /d ．(C) λd / (nD )． (D) λD / (2nd )． ［ A ］P S 1S 2 r 1 n 1 n 2 t 2 r 2 t 1n 1 3λ光在介质中的波长为nλ 而各级明条纹中心到O 点的距离x 满足为介质中的波长，’’λλdk x k D ±=±，而无论明条纹之间的间距还是暗条纹之间的间距都是相等的，可以用01x -x 计算得，带入得到ndx λD = 4. 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 ］各级明条纹中心到O 点的距离x ，λdk x k D ±=±，A 是减小D ，B 是减小d ，C 是增大d ，D 是减小λ，所以选B5．在双缝干涉实验中，入射光的波长为λ，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 λ，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 ］当由题意得光程差的变化量为2.5λ，是奇数倍的半波长，故由明条纹变为暗条纹6. 在牛顿环实验装置中，曲率半径为R 的平凸透镜与平玻璃扳在中心恰好接触，它们之间充满折射率为n 的透明介质，垂直入射到牛顿环装置上的平行单色光在真空中的波长为λ，则反射光形成的干涉条纹中暗环半径r k 的表达式为(A) r k =R k λ． (B) r k =n R k /λ．(C) r k =R kn λ． (D) r k =()nR k /λ．［ B ］ 明暗环半径公式为光在介质中的波长’，暗环），，（’明环），，（’）（λλλ⎪⎩⎪⎨⎧=== 3...10k k ...321k 21-k r R R把nλ带入得到暗环半径公式，选B二．填空题：1．在双缝干涉实验中，两缝分别被折射率为n 1和n 2的透明薄膜遮盖，二者的厚度均为e ．波长为λ的平行单色光垂直照射到双缝上，在屏中央处，两束相干光的相位差∆φ＝___2π(n 1 – n 2) e / λ___．光程差e n -n -e 1-n e 1-n 21122211）（，）（，）（====δδδδδ，而相位差与光程差之间的关系π2λδϕ=∆ 带入即得2. 在双缝干涉实验中，双缝间距为d ，双缝到屏的距离为D (D >>d )，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 )___．各级明条纹中心到O 点的距离x 为），，，，（...3210k dk x k =±=±λD ，则x 0-5d x -x x 0550===∆λ）（D ，则D 5xd =λ 3．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_____． 两缝之间的距离λdx D =∆，距离增大d 变大则x ∆变小；λ减小则x ∆变小。
第13章 几何光学练习册2011
几何光学习题参考答案1光从玻璃进入金刚石的相对折射率是1.60，玻璃的绝对折射率是1.50，这金刚石的绝对折射率为：(C)A.1.55B.1.70D.3.10C.2.402光线从折射率为1.4的稠密液体射向该液体和空气的分界线，入射角的正弦为0.8，则有CA.出射线的折射角的正弦小于0.8B.出射线的折射角的正弦大于0.8C.光线将内反射D.光线将全部吸收3光束由介质II射向介质I，在界面上发生全反射，则光在介质I,II中的传播速度V1和V2的大小为：AA. V1＞V2C. V1=V2D. 无法判定V1，V2的大小B. V2＞V14焦距为4cm薄凸透镜用作放大镜，若物置于透镜前3cm处，则其横向放大率BA. 3B. 4C. 6D. 125一透镜组由两个共轴的薄透镜组成，一凸一凹，它们的焦距都是20cm，中心相距10cm，现在凸透镜外，离凸透镜30cm处，放一物体，这物体以透镜组成的像是（C）A.正立实相B.倒立实相C.正立虚像D.倒立虚像6---C填空题4．一束波长为λ的平行光S 自空气垂直射到厚度为e 的玻璃板aa’面上A 点处如图所示，已知玻璃的折射率为n ，入射光到达A 点后分为透射光和反射光两束，这两束光分别传播到M 点和N 点时，光程保持相同，已知AM 长度为h 米，AN 长度是多少。
en h )1(2/−−+λ5把球面反射镜前10cm处的灯丝成像在3m处的墙上，r=-19.4cm，这时像放大了30 倍。
6一点光源位于水面下20cm处，光从水中出射，水的折射率为4/3，则在水面上形成的最大圆的直径为0.45m7在空气中频率为5×1014Hz 的单色光进入某种透明介质后波长变为4000Ǻ，则此介质的折射率为 1.5，光在介质内的频率为H Z14105×2 一玻璃半球的曲率半径是R ，折射率是1.5，其平面的一边镀银。
一物高h ，放在曲面顶点左侧2R 处。
求像的位置？1111111111.51 1.512n n n n l l r l R Rl ′′−−=′−−=′−′⇒=∞对第一个面，运用球面折射计算公式经折射球面后，成像于无穷远处，为平行与光轴的平行光，经平面镜反射后，再经过球面折射---光线自右向左。
初中物理光学专题知识训练30题含参考答案精选5份
初中物理光学专题训练30题含答案一、填空题1．光学知识：（1）现有一枚透镜，透镜类型未知，如图所示是不同方向的入射光束分别穿过透镜时的光路图，则该透镜是透镜，可以用来矫正（选填“近视眼”或“远视眼”）。
小华同学用激光分别射向甲、乙两透镜后光的传播路径如图所示；（2）透明玻璃板前放一枚棋子，小华在A处看到棋子的像，在B处也看到了棋子的像（透明玻璃板与白纸垂直放置），则小华这两次看到的像的位置。
（选填“相同”或“不相同”）2．如图所示，把点燃的蜡烛放在处，光屏上出现缩小的像；把点燃的蜡烛放在处，光屏上出现放大的像；放在处时，光屏上不会成像．把蜡烛由C处移动到A处的过程中，像距不断选填( “变大”“变小”或“不变”)，像的大小不断(选填“变大” “变小”或“不变”)，当物距小于焦距时，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上得到烛焰的像．3．我们将红、绿、叫作光的三原色。
人眼能感觉到的光称为。
还有一些光，人眼无法察觉，在色散光带红光外侧存在的不可见光叫做。
4．如图所示，人的眼睛很像一架（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”），晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，能把来自物体的光会聚在视网膜上形成物体的（选填“实”或“虚”）像。
用眼过度会使得晶状体变凸，焦距变短，使像成在视网膜的（选填“前”或“后”）方，形成近视眼。
5．如图是探究凸透镜成像的实验装置，光屏上得到了一个清晰的像（光屏上像未给出），则该像为、的实像，应用这一规律可以制成（选填“照相机”或“投影仪”），保持透镜不动，将蜡烛向左移动，为使光屏上再次出现清晰的像，应将光屏向移动（选填“左”或“右”）．二、单选题6．如图所示，F是透镜的焦点，其中光路正确的是（）A．甲和乙B．甲和丙C．甲和丁D．乙和丙7．下面表示光线通过半圆形玻璃砖的光路图中正确的是（）。
A．B．C．D．8．观察水上风景的照片，总能看到“倒影”部分比景物本身暗一些，这是由于（）A．冲洗的照片有质量问题B．入射光线有一部分折射进入水中C．眼睛产生的感觉D．入射光线被反射掉了一部分9．将一透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，这时光斑到透镜的距离为l．下面说法正确的是（）A．由于纸上呈现一个并非最小的光斑，所以可能是凹透镜B．一定是凸透镜，纸上的光斑是太阳通过透镜所成的实像C．一定是凸透镜，若透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则透镜的焦距一定小于l D．一定是凸透镜，若透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则透镜的焦距也随之变大10．关于声现象，下列说法正确的是（）A．液体振动也能发出声音B．超声波可以在真空中传播C．振幅大小决定音调的高低D．在常温下的空气中，次声波传播速度比超声波小11．如图是普通家庭住宅内的简易配电图，下列说法正确的是（）A．三孔插座的右侧插孔不会使试电笔氖管发光B．图中a是电能表，b是空气开关C．当人发生触电时，空气开关会迅速切断电路D．空气开关“跳闸”后，可以立即闭合开关12．劳动人民对自然现象进行观察和研究．留下了许多有名的谚语、俗语．下列有关现象的物理本质的解释，其中不正确的是（）A．“长啸声．山鸣谷应”一一是因为声音反射的结果B．“真金不怕火炼”一一金的熔点低于一般炉火火焰温度C．“两岸青山相对出．孤帆一片日边来”——运动和静止是相对的D．“潭滴疑水浅”——光的折射现象13．2020年6月21日下午，在我国的部分地区可看到如图所示的“金边日环食”奇观，下列现象中与日食成因相同的是（）A．海市蜃楼B．树荫下的圆形光斑C．凸面镜扩大视野D．水中舞月14．在图所示的光现象中，属于光的反射现象的是（）A．B．C．D．15．某凸透镜的焦距为10厘米，若物体在光屏上所成的像离该透镜的距离大于30厘米，则物体离该透镜的距离可能为（）A．3厘米B．13厘米C．23厘米D．33厘米16．阳光下，微风吹过天池湖，湖面上波光粼粼。
大学物理-光学习题集
** 即2也是完全偏振光** （3128）在双缝干涉实验中，波长nm的单色平行光垂直入射到缝间距m 的双逢上，屏到双缝的距离D=2m，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m、折射率为n=1.58的云母片覆盖一缝后，零级明纹 将移到原来的第几级明纹处？**0.11m；7** （3171）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，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。
（A）1/2 （B）1/5 （C）1/3 （D）2/3 [ ]**A**
（3248）一束光强为的自然光，相继通过三个偏振片、、后，出射光 的光强为。已知和的偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋
转，要使出射光的光强为零，最少要转过的角度是
（A）30° （B）45° （C）60° （D）90° **B** （3250）假设某一介质对于空气的临界角是45°，则光从空气射向此介 质时的布儒斯特角是 ______ . **54.7°** （3354）单缝夫琅和费衍射实验装置如图所示，L为透镜，EF为屏幕； 当把单缝S稍微上移时，衍射图样将
习题册_II3_光学
光的干涉1． 在双缝干涉实验中，屏幕E 上的P 点处是明条纹，若将缝 2S 盖住，并在1S 、2S 连线的垂直平分面处放一反射镜M ，如图所示，则此时 （A ）P 点处仍为明条纹， （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。
2． 在双缝干涉实验中，若初级单色光源S 到两缝1S 、2S 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 向下微移到图中的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。
3．在一双缝装置的两个缝分别被折射率为1n 和2n 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δ= 。
4．在双缝干涉实验中S 1S =S 2S ，用波长为λ的光照射双缝1S 和2S ，通过空气后在屏幕E 上形成干涉条纹，已知屏幕上P 点处为第三级明条纹，则1S 和2S 到P 点的光程差为 ，若将整个装置放于某种透明液体中，P 点为第四级明条纹，则该液体的折射率n = 。
5．杨氏双缝间距d =0.5mm ，缝与屏相距D =50cm ，若以白光入射，（1）分别求白光中A 40001=λ和A 60002=λ的两种光各自的条纹间距。
（2）这两种波长的干涉明纹在1λ的第几级明纹处发生第一次重叠？ （3）重叠处距中央明纹多远？6．白色平行光垂直入射到间距为a=0.25mm的双缝上，距缝50cm处放置屏幕，分别求第一级和第五级明纹彩色带的宽度。
（设白光的波长范围是从4000埃到7600埃。
这里说的“彩色带宽度”指两个极端波长的同级明纹中心的距离）7．用cm 5106-⨯=λ的光入射杨氏双缝，光屏上P 点为第五级明纹位置，现将n =1.5的玻璃片垂直插入从1S 发出的光束的途中，则P 点变为中央明纹位置，求玻璃片的厚度。
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波
（C）间隔不变，向下Байду номын сангаас动
动 光
（D）间隔不变，向上移动
学
相遇处 (r2 -h nh)-r1 (n 1)h (r2 -r1)
练
中央明纹处满足条件 0，
习 题
(n-1)h 0 r1 r2
结论：被大折射率材料遮挡的狭缝处光路光程变大，条纹中 心将向此狭缝方向移动，条纹间距不变。
一.4： 在真空中波长为λ的单色光，在折射率为n的透
波
动
两光源到达屏幕中央处的光程差为(n -1)d
光 学
练
明纹满足条件 k
习 题
三.1：在杨氏双缝实验中，两缝之间的距离
d=0.5mm，缝到屏的距离为25cm，若先后用波长为 4色0光0n产m生和的6干00涉nm条两纹种间单距色各光是入多射少，？求（：2）（两1）种两单种色单光第十四 的干涉条纹第一次重叠处距屏中心距离为多少？各是 章
第 十
（2）若把劈尖角逐渐增大,则条纹间距_______,条纹 向__________方向移动.
涉减弱条件；掌握干涉条纹形状及条纹随
练 习
实验条件变化时的变化规律。
题
一. 1： S1、S2是两个相干光源，它们到P点的距
离r1和r2。路径S1P垂直穿过一块厚度为tr ，折射
率为n1的介质板，路径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
第 十 四
两条路径的光程差等于( )
则两束反射光在相遇点的相位差为（ ）
十 四
章
（A） 4 n 2e /
（B） 2 n2e /
波 动
光
（C） 4 n2e /
学
（D） 2 n2e /
练 习
题
2 0
Δ反
2nd
0 2
折射率突变
一.2：空气劈尖的两玻璃片的夹角增大时，干涉条纹将：
第
（A）远离劈棱，且变密；
十
四
（Ｂ）远离劈棱，且变疏；
二.1：用=6000Å的单色光垂直照射牛顿环装置时，
从中央向外数第4个暗环（中央除外）对应的空气膜
第 十
四
厚度为_____1_.2______m
章
波
动
光
暗环: 2nd 0 (2k 1) 0 , k 1, 2, 3, 学
2
2
练
习
题
二.2：白光照射折射率为1.4的薄膜后，若波长为
400nm的紫光在反射中消失，则薄膜的最小厚14度3nem=
明介质中从A沿某一路径传播到B点，若A、B两点相 位差为3π，则此路径AB的光程为：( )
第 十
（A） 1.5
（Ｂ）1.5n
四 章
（Ｃ） 3
（Ｄ）1.5 n
波
动
2 0
(n2r2
n1r1)
2 0
光 学
练
光程。 ：nr
光程差： n2r2 n1r1
习 题
物理意义:光程是一个折合量，在相位变化相同的条件下，把光 在介质中传播的几何路程折合为光在真空中传播的相应路程。
章
波
（A） (r2 n2t2 ) (r1 n1t1 )
动
光
（B） [r2 (n2 1)t2 ] [r1 (n1 1)t1]
学
（C） (r2 n2t2 ) (r1 n1t1 )
练 习
题
（D） n2t2 n1t1
一.2：将杨氏双缝干涉实验装置放入水中，干涉条纹间距
将( )
第
（A）变小；（Ｂ）变大；（Ｃ）不变；（Ｄ）不能确定十四
章
（Ｃ）向劈棱方向移动，且变密；
波
（Ｄ）向劈棱方向移动，且变疏。
动 光
学
b 0 2n
b d
d k dk1
L
练 习
D题
一.3：牛顿环是一组同心圆条纹，它是：( )
（A）等倾条纹；
第
十
R
四 章
（Ｂ）等间距条纹； （Ｃ）等厚条纹； （Ｄ）等光程条纹。
r
d波
动
光
学
练 习 题
明环:
2nd
0
2
k0, k
1,2,3,
第 十
。（薄膜上、下表面外均为空气。）
四 章
波
动
Δ反 2nd
0 2
折射率突变
光 学
干涉相消Δ (2k 1) 0
2
练 习 题
最小厚度 d 0
2n2
二.3：用两块平板玻璃构成劈尖观察等厚干涉条纹。
（1）若把劈尖上表面向上缓慢地平移,则条纹间距
__________,条纹向_________方向移动.
十 四
掌握薄膜干涉光程差公式，干涉加强
章
和干涉减弱条件；掌握等厚干涉（劈
尖和牛顿环）条纹形状及条纹随实验
波 动
条件变化时的变化规律。
光
了解半波损失，掌握半波损失对薄膜
学
干涉极大值和极小值条件的影响。
练
习
题
一 1：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n1>n2>n3， 第
章
波
动
光
S
学
练 习 题
提示： 条纹间距
x D0
nd
∵ n水> n空气，∴Δx 水＜Δx空气
一.3： 如图所示，用波长的单色光照射双缝干涉
实验装置，若将一折射率为n、劈角为的透明劈尖b
插入光线2中，则当劈尖b缓慢地向上移动时（只遮
第 十
住S2），屏C上的干涉条纹( )
四
（A）间隔变大，向下移动
章
（B）间隔变小，向上移动
第几级条纹？
波
x D0
nd
动 光 学
练
x k D0
习 题
nd
三.2：在杨氏双缝实验中，已知双缝间距
d=1.5mm，缝与屏的距离为1.5m，中央两侧第五 第
级明纹之间的距离为6.0mm,求所用单色光的波长。
十 四
章
x D0
nd
波 动 光
学
x k D0
nd
练 习 题
波动光学练习题（二）
第
学习目标
Shanghai Institute of Technology
Chapter 14
练习题
上海应用技术学院 理学院 谭默言
波动光学练习题（一）
第
学习目标
十 四
理解波的叠加原理，掌握光的相干条件； 章
了解获得相干光的方法。
波
掌握光程的定义，能够熟练运用光程差求 动
出相位差。
光 学
掌握杨氏双缝光程差公式，干涉加强和干
二. 1： 在双缝干涉实验中，若使两缝之间的距离 第
增大，则屏幕上干涉条纹间距＿＿变＿小＿；若使单色
十 四
光波长减小，则干涉条纹间距＿＿变＿小＿ 。
章
波
动
x D0
光 学
nd
练
习 题
二.2 ：波长为λ的单色光在折射率为n的介质中，
由a点传到b点相位改变为π，则光程改变了
第 十
__λ_/_2____；光从a到b的几何路程是_λ_/2_n______。
四 章
波
2
r2
2
r1
1
2 0
(n2r2
n1r1)
2 0
动 光 学
练
习
光程：nr 光程差： n2r2 n1r1
题
二.3：在杨氏双缝实验中，所用波长为589.3nm，
其中一个缝前放置一厚度为d的透明薄片，薄片的 第
十
折射率位n=1.4，放入薄片后中央明纹移动5个条纹，四
章
则薄片厚度d=____7_._3_7_×__1_0_-6_m。