(完整版)大学物理—光学习题
大学物理光学练习题及答案

光学练习题一、 选择题11. 如图所示,用厚度为d 、折射率分别为n 1和n 2 (n 1<n 2)的两片透明介质分别盖住杨氏双缝实验中的上下两缝, 若入射光的波长为, 此时屏上原来的中央明纹处被第三级明纹所占据, 则该介质的厚度为 [ ] (A) λ3(B) 123n n -λ(C) λ2(D)122n n -λ17. 如图所示,在杨氏双缝实验中, 若用一片厚度为d 1的透光云母片将双缝装置中的上面一个缝挡住; 再用一片厚度为d 2的透光云母片将下面一个缝挡住, 两云母片的折射率均为n , d 1>d 2, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距减小(B) 条纹间距增大 (C) 整个条纹向上移动(D) 整个条纹向下移动18. 如图所示,在杨氏双缝实验中, 若用一片能透光的云母片将双缝装置中的上面一个缝盖住, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距增大(B) 整个干涉条纹将向上移动 (C) 条纹间距减小(D) 整个干涉条纹将向下移动26. 如图(a)所示,一光学平板玻璃A 与待测工件B 之间形成空气劈尖,用波长λ=500nm(1nm = 10-9m)弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的切线相切.则工件的上表面缺陷是[ ] (A) 不平处为凸起纹,最大高度为500 nm(B) 不平处为凸起纹,最大高度为250 nm (C) 不平处为凹槽,最大深度为500 nm (D) 不平处为凹槽,最大深度为250 nm43. 光波的衍射现象没有声波显著, 这是由于[ ] (A) 光波是电磁波, 声波是机械波 (B) 光波传播速度比声波大(C) 光是有颜色的(D) 光的波长比声波小得多53. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中,将单缝K 沿垂直光的入射光(x 轴)方向稍微平移,则[ ] (A) 衍射条纹移动,条纹宽度不变(B) 衍射条纹移动,条纹宽度变动 (C) 衍射条纹中心不动,条纹变宽 (D) 衍射条纹不动,条纹宽度不变KS1L L xaEf54. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中,将单缝宽度 a 稍稍变宽,同时使单缝沿x 轴正向作微小移动,则屏幕E 的中央衍射条纹将 [ ] (A) 变窄,同时上移(B) 变窄,同时下移 (C) 变窄,不移动 (D) 变宽,同时上移55. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中,将单缝宽度a 稍稍变窄,同时使汇聚透镜L 2沿x 轴正方向作微小移动,则屏幕E 上的中央衍射条纹将[ ] (A) 变宽,同时上移(B) 变宽,同时下移 (C) 变宽,不移动 (D) 变窄,同时上移56. 一衍射光栅由宽300 nm 、中心间距为900 nm 的缝构成, 当波长为600 nm 的光垂直照射时, 屏幕上最多能观察到的亮条纹数为[ ] (A) 2条 (B) 3条 (C) 4条 (D) 5条57. 白光垂直照射到每厘米有5000条刻痕的光栅上, 若在衍射角ϕ = 30°处能看到某一波长的光谱线, 则该光谱线所属的级次为 [ ] (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 483. 如图所示,起偏器A 与检偏器B 的偏振化方向相互垂直,偏振片C 位于A 、B 中间且与A 、B 平行,其偏振化方向与A 的偏振化方向成30°夹角. 当强度为I 的自然光垂直射向A 片时,最后的出射光强为 [ ] (A) 0(B)2I (C)8I(D) 以上答案都不对84. 如图所示,一束光强为I 0的自然光相继通过三块偏振片P 1、P 2、P 3后,其出射光的强度为8I I =.已知P 1和P 3的偏振化方向相互垂直.若以入射光线为轴转动P 2, 问至少要转过多少角度才能出射光的光强度为零?[ ] (A) 30° (B) 45° (C) 60° (D) 90°IACI1P 32P86. 两偏振片堆叠在一起,一束自然光垂直入射其上时没有光线通过.当其中一偏振片慢慢转动时, 投射光强度发生的变化为 [ ] (A) 光强单调增加(B) 光强先增加,后又减小至零 (C) 光强先增加,后减小,再增加(D) 光强先增加,然后减小,再增加,再减小至零1. 在相同的时间内,一束波长为λ的单色光在空气和在玻璃中[ ] (A) 传播的路程相等,走过的光程相等 (B) 传播的路程相等,走过的光程不相等 (C) 传播的路程不相等,走过的光程相等 (D) 传播的路程不相等,走过的光程不相2. 真空中波长为的单色光, 在折射率为n 的均匀透明介质中从a 点沿某一路径传到b点.若a 、b 两点的相位差为π3,则此路径的长度为[ ] (A)n23λ (B)nλ3 (C)λ23 (D)λn 23 3. 相干光波的条件是振动频率相同、相位相同或相位差恒定以及[ ] (A) 传播方向相同 (B) 振幅相同 (C) 振动方向相同 (D) 位置相同4. 如图所示,有两个几何形状完全相同的劈形膜:一个由空气中的玻璃形成玻璃劈形膜; 一个由玻璃中的空气形成空劈形膜.当用相同的单色光分别垂直照射它们时, 从入射光方向观察到干涉条纹间距较大的是[ ] (A) 玻璃劈形膜(B) 空气劈形膜(C) 两劈形膜干涉条纹间距相同 (D) 已知条件不够, 难以判定5. 用波长可以连续改变的单色光垂直照射一劈形膜, 如果波长逐渐变小, 干涉条纹的变化情况为[ ](A) 明纹间距逐渐减小, 并背离劈棱移动 (B) 明纹间距逐渐变小, 并向劈棱移动 (C) 明纹间距逐渐变大, 并向劈棱移动 (D) 明纹间距逐渐变大, 并背向劈棱移动 6. 牛顿环实验中, 透射光的干涉情况是[ ] (A) 中心暗斑, 条纹为内密外疏的同心圆环 (B) 中心暗斑, 条纹为内疏外密的同心圆环 (C) 中心亮斑, 条纹为内密外疏的同心圆环 (D) 中心亮斑, 条纹为内疏外密的同心圆环7. 若用波长为的单色光照射迈克耳孙干涉仪, 并在迈克耳孙干涉仪的一条光路中放入一厚度为l 、折射率为n 的透明薄片, 则可观察到某处的干涉条纹移动的条数为[ ](A)λln )1(4- (B)λln(C)λln )1(2- (D)λln )1(-8. 如图12-1-44所示,波长为 的单色光垂直入射在缝宽为a 的单缝上, 缝后紧靠着焦距为f 的薄凸透镜, 屏置于透镜的焦平面上, 若整个实验装置浸入折射率为n 的液体中, 则在屏上出现的中央明纹宽度为[ ] (A) na f λ(B) na f λ (C)naf λ2(D)anf λ2 9. 在一光栅衍射实验中,若衍射光栅单位长度上的刻痕数越多, 则在入射光波长一定的情况下, 光栅的[ ] (A) 光栅常数越小(B) 衍射图样中亮纹亮度越小 (C) 衍射图样中亮纹间距越小(D) 同级亮纹的衍射角越小10. 一束平行光垂直入射在一衍射光栅上, 当光栅常数)(b a +为下列哪种情况时(a 为每条缝的宽度, b 为不透光部分宽度) , k = 3, 6, 9, …等级次的主极大均不出现.[ ] (A) a b a 2=+ (B) a b a 3=+ (C) a b a 4=+(D) a b a 6=+11. 自然光以 60的入射角照射到不知其折射率的某一透明介质表面时,反射光为线偏振光,则[ ](A) 折射光为线偏振光,折射角为 30 (B) 折射光为部分线偏振光,折射角为 30 (C) 折射光为线偏振光,折射角不能确定 (D) 折射光为部分线偏振光,折射角不能确定 12. 关于光的干涉,下面说法中唯一正确的是[ ](A) 在杨氏双缝干涉图样中, 相邻的明条纹与暗条纹间对应的光程差为2λ (B) 在劈形膜的等厚干涉图样中, 相邻的明条纹与暗条纹间对应的厚度差为2λ (C) 当空气劈形膜的下表面往下平移2λ时, 劈形膜上下表面两束反射光的光程差将增加2λ (D) 牛顿干涉圆环属于分波振面法干涉二、 填空题1. 如图12-2-1所示,折射率为2n 、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折λfaE L射率分别为1n 和3n ,已知321n n n ><,若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下表面反射的光束(用①与②示意)的光程差是2. 真空中波长 = 400 nm 的紫光在折射率为 n =1.5 的介质中从A 点传到B 点时, 光振动的相位改变了5, 该光从A 到B 所走的光程为 .4. 如图所示,在双缝干涉实验中SS 1=SS 2,用波长为λ的光照射双缝S 1和S 2,通过空气后在屏幕E 上形成干涉条纹.已知P 点处为第三级明条纹,则S 1和S 2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. 两条狭缝相距2 mm, 离屏300 cm, 用600 nm 的光照射时, 干涉条纹的相邻明纹间距为___________mm.6. 将一块很薄的云母片(n = 1.58)覆盖在杨氏双缝实验中的一条缝上,这时屏幕上的中央明纹中心被原来的第7级明纹中心占据.如果入射光的波长λ = 550 nm, 则该云母片的厚度为___________.9. 如图所示,在玻璃(折射率n 3 = 1.60)表面镀一层MgF 2(折射n 2=1.38)薄膜作为增透膜.为了使波长为500 nm 的光从空气(折射率n 1=1.00)正入射时尽可能减少反射,MgF 2膜的最小厚度应是 . 10. 用白光垂直照射厚度e = 350 nm 的薄膜,若膜的折射率n 2 = 1.4 , 薄膜上面的介质折射率为n 1,薄膜下面的介质折射率为n 3,且n 1 < n 2 < n 3.则透射光中可看到的加强光的波长为 .14. 波长为λ的平行单色光垂直地照射到劈尖薄膜上,劈尖薄膜的折射率为n ,第二级明纹与第五条明纹所对应的薄膜厚度之差是 _____________. 15. 两玻璃片中夹满水(水的折射率34=n )形成一劈形膜, 用波长为λ的单色光垂直照射其上, 若要使某一条纹从明变为暗, 则需将上面一片玻璃向上平移 .22. 若在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜M 移动0.620mm 的过程中,观察到干涉条纹移动了2300条,则所用光波的波长为 .23. 在迈克耳孙干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n ,厚度为d 的透明介质薄片,放入后,这条光路的光程改变了 .25. 如果单缝夫琅禾费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为30=ϕ的方位上,所用的单色光波长为nm 500=λ,则单缝宽度为 .26. 一束平行光束垂直照射宽度为1.0 mm 的单缝上,在缝后放一焦距为2.0 mm 的汇聚透镜.已知位于透镜焦平面处的中央明纹的宽度为2.0 mm ,则入射光波长约为 . 29 用半波带法讨论单缝衍射暗条纹中心的条件时,与中央明条纹旁第三个暗条纹中心相对应的半波带的数目是__________.30. 平行单色光垂直入射于单缝上,观察夫琅禾费衍射.若屏上P 点处为第三级暗纹,则单缝处波面相应地可划分为___________ 个半波带.若将单缝宽度缩小一半,P 点处将是_________级________纹.36. 一衍射光栅, 狭缝宽为a , 缝间不透明部分宽为b .当波长为600 nm 的光垂直照射时, 在某一衍射角 ϕ 处出现第二级主极大.若换为400nm 的光垂直入射时, 则在上述衍射角 ϕ 处出现缺级, b 至少是a 的 倍.38. 已知衍射光栅主极大公式(a +b ) sin ϕ=±k λ,k =0, 1, 2, ….在k =2的方向上第一条缝与第六条缝对应点发出的两条衍射光的光程差∆=_____________.40. 当自然光以58︒角从空气射入到玻璃板表面上时, 若反射光为线偏振光, 则透射光的折射角为_________.41. 一束自然光入射到空气和玻璃的分界面上, 当入射角为60︒时反射光为完全偏振光, 则此玻璃的折射率为_________.44. 一束由自然光和线偏振光组成的混合光,让它垂直通过一偏振片.若以此入射光束轴旋转偏振片,测得透射光强度的最大值是最小值的7倍;那么入射光束自然光和线偏振光的光强比为_____________.三、 计算题8. 用白光垂直照射置于空气中的厚度为0.50 μm 的玻璃片.玻璃片的折射率为1.50.在可见光范围内(400 nm ~ 760 nm)哪些波长的反射光有最大限度的增强?13. 图12-3-13所示为一牛顿环装置,设平凸透镜中心恰好与平玻璃接触,透镜凸表面的曲率半径是R =400cm .用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0.30 cm .(1) 求入射光的波长;(2) 设图中OA =1.00 cm ,求在半径为OA 的范围内可观察到的明环数目.18. 在某个单缝衍射实验中,光源发出的光含有两种波长1λ和2λ,并垂直入射于单缝上.假如1λ的第一级衍射极小与2λ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?19. 某种单色平行光垂直地入射在一单缝上, 单缝的宽度a = 0.15mm .缝后放一个焦距f = 400 mm 的凸透镜,在透镜的焦平面上,测得中央明条纹两侧的两个第三级暗条纹之间的距离为8.0 mm ,求入射光的波长.30. 一衍射光栅,每厘米有200条透光缝,每条透光缝宽为a = 2⨯10-3 cm ,在光栅后方一焦距f = 1 m 的凸透镜.现以nm 600=λ的单色平行光垂直照射光柵,求:(1) 透光缝a 的单缝衍射中央明区条纹宽度; (2) 在透光缝a 的单缝衍射中央明纹区内主极大条数.31. 波长λ = 600nm 的单色光垂直入射到一光柵上,测得第二级主级大的衍射角为30o ,且第三级是缺级.(1) 光栅常量(a +b )等于多少?(2) 透光缝可能的最小宽度a 等于多少?(3) 在选定了上述(a +b )和a 之后,求在屏幕上可能呈现的全部主极大的级次.36 两个偏振片叠在一起,欲使一束垂直入射的线偏振光经过这两个偏振片之后振动方向转过了90°,且使出射光强尽可能大,那么入射光振动方向和两偏振片的偏振化方向之间的夹角应如何选择?这种情况下的最大出射光强与入射光强的比值是多少?。
大学物理 光学 典型题

2
ek
e15
e15 n
L L15 L15
e15 e15
Lk 明纹
ek
9.5103[m]
3. 如图为观察牛顿环的装置,平凸透镜的半径为R=1m
的球面; 用波长 =500nm的单色光垂直照射。
求(1)在牛顿环半径rm=2mm范围内能见多少明环? (2)若将平凸透镜向上平移e0=1m最靠近中心o 处的明环是平移前的第几条明环?
当 k = 2, sin2 sin1 从 k = 2 开始重叠。
(3) (a b)sin k2
sin 1
2
kmax
ab
2
0.002 102 7000 1010
28.6
能出现28级完整光谱
8. 通过偏振片观察混在一起而又不相干的线偏光和圆 偏光, 在透过的光强为最大位置时,再将偏振片从此 位置旋转30°角,光强减少了20﹪, 求圆偏光与线偏 光的强度之比 IC/IL 。
解:(1)d=2/sin2=260010-9/0.2=6.010-6[m]
(2)由缺级条件知d/a=4,所以a=d/4=1.510-6[m]
(3)由max=/2得 kmax=dsinmax/=6.010-6/(60010-9)=10
实际呈现的全部级次为0,1,2,3,5,6,7,9
7. 波长为 1 = 5000Å和2= 5200Å 的两种单色光垂直
5. 在通常亮度下, 人眼的瞳孔直径约2mm,人眼最敏 感的波长为550nm(黄绿光), 若人眼晶体的折射率 n=1.336; 求: 1)人眼的最小分辩角? 2)在明视距离 (250mm)或30m处, 字体间距多大时人眼恰能分辩?
解: 1)
1.22 1.22 550106 2.5104[rad]
大学物理光学习题附答案

[
]
33.5649:在如图所示的夫琅禾费衍射装置中,将单缝宽
度 a 稍稍变窄,同时使会聚透镜 L 沿 y 轴正方向作微小平移(单缝与
屏幕位置不动),则屏幕 C 上的中央衍射条纹将
(A) 变宽,同时向上移动
(B) 变宽,同时向下移动
(C) 变宽,不移动
(D)
变窄,同时向上移动
(E) 变窄,不移动
[
]
34.5650:在如图所示的单缝夫琅禾费衍射装置中,设中央明
的部分
(A) 凸起,且高度为 / 4
(B) 凸起,且高度为 / 2
(C) 凹陷,且深度为 / 2
(D) 凹陷,且深度为 / 4 [
]
平玻璃
空气劈尖
工件
O
n=1.68
n=1.60 n=1.58
O
3507 图
14.3507:如图所示,平板玻璃和凸透镜构成牛顿环装置,全 部浸入 n=1.60 的液体中,凸透镜可沿 OO 移动,用波长=500 nm(1nm=109m)的单色光垂直入射。 从上向下观察,看到中心是一个暗斑,此时凸透镜顶点距平板玻璃 的距离最少是
(C) 向棱边方向平移,条纹间隔不变
(D) 向远离棱边的方向平移,条纹间隔不变
(E)
向远离棱边的方向平移,条纹间隔变小
[
]
19.5326:两块平玻璃构成空气劈形膜,左边为棱边,用单色
平行光垂直入射。若上面的平玻璃以棱边为轴,沿逆时针方向作微
小转动,则干涉条纹的
(A) 间隔变小,并向棱边方向平移
(B) 间隔变大,并向远离棱边方向平移
一、选择题 1.3165:在相同的时间内,一束波长为的单色光在空气中和
在玻璃中
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一、选择题(每小题3分)1. 如图所示,波长为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,则两束光在相遇点的相位差为( ) (A) 4n 2 e / (B) (4n 2 e / (C) (2n 2 e / (D)2n 2 e /2. 两块平玻璃构成空气劈尖,左边为棱边,用单色平行光垂直入射,若上面的平玻璃慢慢地向上平移,则干涉条纹( )(A)向棱边方向平移,条纹间隔变小 (B)向棱边方向平移,条纹间隔变大(C)向远离棱边方向平移,条纹间隔不变 (D)向棱边方向平移,条纹间隔不变 (E)向远离棱边方向平移,条纹间隔变小3.在双缝干涉实验中,缝是水平的。
若双缝所在的平板稍微向上平移,其它条件不变,则屏上的干涉条纹( ) (A )向上平移,且间距改变 (B )向下平移,且间距不变 (C )不移动,但间距改变 (D )向上平移,且间距不变4.在杨氏双缝实验中,若使双缝间距减小,屏上呈现的干涉条纹间距如何变化若使双缝到屏的距离减小,屏上的干涉条纹又将如何变化( )(A)都变宽 (B)都变窄 (C)变宽,变窄 (D)变窄,变宽 5. 波长λ=550 nm 的单色光垂直入射于光栅常数4d 1.010-=? cm 的光栅上,可能观察到的光谱线的最大级次为( )(A ) 4 (B ) 3 (C ) 2 (D ) 16.若把牛顿环装置(都是用折射率为的玻璃制成的)由空气搬入折射率为的水中,则干涉条纹( )(A )中心暗斑变成亮斑 (B ) 变疏 (C )变密 (D ) 间距不变7. 在双缝干涉实验中,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52λ,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e λn 2n 3n8. 一衍射光栅对某一定波长的垂直入射光在屏上只能出现0级和1级主级大,欲使屏上出现更高级次的衍射主极大,应该( )(A )换一个光栅 常数较小的光栅 (C )将光栅向靠近屏幕的方向移动工 (B )换一个光栅常数较大的光栅 (D )将光栅向远离屏幕的方向移动9. 在双缝干涉实验中,用单色自然光,在屏上形成干涉条纹,若在两缝后放一个偏振片,则( ) (A )干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度减弱 (B )干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度加强 (C )干涉条纹的间距变窄,且明纹的亮度减弱 (D )无干涉条纹 10. 如图,用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上,当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时,可以观察到这些环状干涉条纹( )(A )向中心收缩 (B )向右平移(C )向外扩张 (D )静止不动 (E )向左平移二、简答题(每小题3分)1. 在空气中的双缝干涉实验中,(1)请写出屏上单色光干涉相邻两明(暗)条纹的宽度x D 的计算公式; (2)欲增大条纹的宽度应采取哪些方法(至少给出2种方法)2. 在夫琅禾费单缝衍射中,为保证在衍射图样中至少出现衍射光强的第一级极小,单缝的宽度必须大于多少为什么3. 什么叫光谱线缺级缺级的原因是什么4. 用偏振片怎样来区分自然光、部分偏振光和线偏振光5. 什么是光程在不同的均匀媒质中,若单色光通过的光程相等时,其几何路程是否相同6. 什么叫线偏振光线偏振光是否一定是单色光单色光空气三、填空题(每小题3分)1.用麦克尔逊干涉仪测微小的位移,若入射光波波长05893A λ=,当动臂反射镜移动时,干涉条纹移动了2040条,反射镜移动的距离d=____________mm(保留3位小数)。
大学物理光学练习题及答案

光学练习题一、 选择题11. 如图所示,用厚度为d 、折射率分别为n 1和n 2 (n 1<n 2)的两片透明介质分别盖住杨氏双缝实验中的上下两缝, 若入射光的波长为, 此时屏上原来的中央明纹处被第三级明纹所占据, 则该介质的厚度为 [ ] (A) λ3(B) 123n n -λ(C) λ2(D)122n n -λ17. 如图所示,在杨氏双缝实验中, 若用一片厚度为d 1的透光云母片将双缝装置中的上面一个缝挡住; 再用一片厚度为d 2的透光云母片将下面一个缝挡住, 两云母片的折射率均为n , d 1>d 2, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距减小(B) 条纹间距增大 (C) 整个条纹向上移动(D) 整个条纹向下移动18. 如图所示,在杨氏双缝实验中, 若用一片能透光的云母片将双缝装置中的上面一个缝盖住, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距增大(B) 整个干涉条纹将向上移动 (C) 条纹间距减小(D) 整个干涉条纹将向下移动26. 如图(a)所示,一光学平板玻璃A 与待测工件B 之间形成空气劈尖,用波长?=500nm(1nm = 10-9m)弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的切线相切.则工件的上表面缺陷是[ ] (A) 不平处为凸起纹,最大高度为500 nm(B) 不平处为凸起纹,最大高度为250 nm (C) 不平处为凹槽,最大深度为500 nm (D) 不平处为凹槽,最大深度为250 nm 43. 光波的衍射现象没有声波显着, 这是由于[ ] (A) 光波是电磁波, 声波是机械波 (B) 光波传播速度比声波大(C) 光是有颜色的(D) 光的波长比声波小得多53. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中,将单缝K平移,则[ ] (A) 衍射条纹移动,条纹宽度不变(B) 衍射条纹移动,条纹宽度变动 (C) 衍射条纹中心不动,条纹变宽 (D) 衍射条纹不动,条纹宽度不变54. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中,将单缝宽度 a 稍稍变宽,同时使单缝沿x 轴正向作微小移动,则屏幕E 的中央衍射条纹将 [ ] (A) 变窄,同时上移(B) 变窄,同时下移 (C) 变窄,不移动 (D) 变宽,同时上移55. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中,将单缝宽度a 稍稍变窄,同时使汇聚透镜L 2沿x 轴正方向作微小移动,则屏幕E 上的中央衍射条纹将 [ ] (A) 变宽,同时上移(B) 变宽,同时下移 (C) 变宽,不移动 (D) 变窄,同时上移56. 一衍射光栅由宽300 nm 、中心间距为900 nm 的缝构成, 当波长为600 nm 的光垂直照射时, 屏幕上最多能观察到的亮条纹数为[ ] (A) 2条 (B) 3条 (C) 4条 (D) 5条57. 白光垂直照射到每厘米有5000条刻痕的光栅上, 若在衍射角? = 30°处能看到某一波长的光谱线, 则该光谱线所属的级次为 [ ] (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 483. 如图所示,起偏器A 与检偏器B 的偏振化方向相互垂直,偏振片C 位于A 、B 中间且与A 、B 平行,其偏振化方向与A 的偏振化方向成30°夹角. 当强度为I 的自然光垂直射向A 片时,最后的出射光强为 [ ] (A) 0(B)2I (C)8I(D) 以上答案都不对84. 如图所示,一束光强为I 0的自然光相继通过三块偏振片P 1、P 2、P 3后,其出射光的强度为8I I =.已知P 1和P 3的偏振化方向相互垂直.若以入射光线为轴转动P 2, 问至少要转过多少角度才能出射光的光强度为零?[ ] (A) 30° (B) 45° (C) 60° (D) 90°86. 两偏振片堆叠在一起,一束自然光垂直入射其上时没有光线通过.当其中一偏振片慢慢转动时, 投射光强度发生的变化为 [ ] (A) 光强单调增加(B) 光强先增加,后又减小至零I ACI1P 32P(C) 光强先增加,后减小,再增加(D) 光强先增加,然后减小,再增加,再减小至零1. 在相同的时间内,一束波长为?的单色光在空气和在玻璃中[ ] (A) 传播的路程相等,走过的光程相等 (B) 传播的路程相等,走过的光程不相等 (C) 传播的路程不相等,走过的光程相等 (D) 传播的路程不相等,走过的光程不相2. 真空中波长为的单色光, 在折射率为n 的均匀透明介质中从a 点沿某一路径传到b点.若a 、b 两点的相位差为π3,则此路径的长度为[ ] (A)n23λ (B)nλ3 (C)λ23 (D)λn 23 3. 相干光波的条件是振动频率相同、相位相同或相位差恒定以及[ ] (A) 传播方向相同 (B) 振幅相同 (C) 振动方向相同 (D) 位置相同4. 如图所示,有两个几何形状完全相同的劈形膜:一个由空气中的玻璃形成玻璃劈形膜; 一个由玻璃中的空气形成空劈形膜.当用相同的单色光分别垂直照射它们时, 从入射光方向观察到干涉条纹间距较大的是[ ] (A) 玻璃劈形膜(B) 空气劈形膜(C) 两劈形膜干涉条纹间距相同 (D) 已知条件不够, 难以判定5. 用波长可以连续改变的单色光垂直照射一劈形膜, 如果波长逐渐变小, 干涉条纹的变化情况为[ ](A) 明纹间距逐渐减小, 并背离劈棱移动 (B) 明纹间距逐渐变小, 并向劈棱移动 (C) 明纹间距逐渐变大, 并向劈棱移动 (D) 明纹间距逐渐变大, 并背向劈棱移动 6. 牛顿环实验中, 透射光的干涉情况是[ ] (A) 中心暗斑, 条纹为内密外疏的同心圆环 (B) 中心暗斑, 条纹为内疏外密的同心圆环 (C) 中心亮斑, 条纹为内密外疏的同心圆环 (D) 中心亮斑, 条纹为内疏外密的同心圆环7. 若用波长为的单色光照射迈克耳孙干涉仪, 并在迈克耳孙干涉仪的一条光路中放入一厚度为l 、折射率为n 的透明薄片, 则可观察到某处的干涉条纹移动的条数为[ ] (A)λln )1(4-(B)λln(C)λln )1(2-(D)λln )1(-8. 如图12-1-44所示,波长为 的单色光垂直入射在缝宽为a 的单缝上, 缝后紧靠着焦距为f 的薄凸透镜, 屏置于透镜的焦平面上, 若整个实验装置浸入折射率为n 的液体中, 则在屏上出现的中央明纹宽度为[ ] (A) na f λ (B) na f λ (C)naf λ2(D)anf λ2 9. 在一光栅衍射实验中,若衍射光栅单位长度上的刻痕数越多, 则在入射光波长一定的情况下, 光栅的[ ] (A) 光栅常数越小(B) 衍射图样中亮纹亮度越小 (C) 衍射图样中亮纹间距越小(D) 同级亮纹的衍射角越小10. 一束平行光垂直入射在一衍射光栅上, 当光栅常数)(b a +为下列哪种情况时(a 为每条缝的宽度, b 为不透光部分宽度) , k = 3, 6, 9, …等级次的主极大均不出现.[ ] (A) a b a 2=+ (B) a b a 3=+ (C) a b a 4=+(D) a b a 6=+11. 自然光以 60的入射角照射到不知其折射率的某一透明介质表面时,反射光为线偏振光,则[ ](A) 折射光为线偏振光,折射角为 30 (B) 折射光为部分线偏振光,折射角为 30 (C) 折射光为线偏振光,折射角不能确定 (D) 折射光为部分线偏振光,折射角不能确定 12. 关于光的干涉,下面说法中唯一正确的是[ ](A) 在杨氏双缝干涉图样中, 相邻的明条纹与暗条纹间对应的光程差为2λ (B) 在劈形膜的等厚干涉图样中, 相邻的明条纹与暗条纹间对应的厚度差为2λ (C) 当空气劈形膜的下表面往下平移2λ时, 劈形膜上下表面两束反射光的光程差将增加2λ (D) 牛顿干涉圆环属于分波振面法干涉 二、 填空题1. 如图12-2-1所示,折射率为2n 、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为1n 和3n ,已知321n n n ><,若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下表面反射的光束(用①与②示意)的光程差是2. 真空中波长 = 400 nm 的紫光在折射率为 n =1.5 的介质中从A 点传到B 点时, 光振动的相位改变了5, 该光从A 到B 所走的光程为 .4. 如图所示,在双缝干涉实验中SS 1=SS 2,用波长为?的光照射双缝S 1和S 2,通过空气后在屏幕E 上形成干涉条纹.已知P 点处为第三级明条纹,则S 1和S 2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. 两条狭缝相距2 mm, 离屏300 cm, 用600 nm 的光照射时, 干涉条纹的相邻明纹间距为___________mm.6. 将一块很薄的云母片(n = 1.58)覆盖在杨氏双缝实验中的一条缝上,这时屏幕上的中央明纹中心被原来的第7级明纹中心占据.如果入射光的波长? = 550 nm, 则该云母片的厚度为___________.9. 如图所示,在玻璃(折射率n 3 = 1.60)表面镀一层MgF 2(折射n 2=1.38)薄膜作为增透膜.为了使波长为500 nm 的光从空气(折射率n 1=1.00)正入射时尽可能减少反射,MgF 2膜的最小厚度应是 . 10. 用白光垂直照射厚度e = 350 nm 的薄膜,若膜的折射率n 2 = 1.4 , 薄膜上面的介质折射率为n 1,薄膜下面的介质折射率为n 3,且n 1 < n 2 < n 3.则透射光中可看到的加强光的波长为 .14. 波长为λ的平行单色光垂直地照射到劈尖薄膜上,劈尖薄膜的折射率为n ,第二级明纹与第五条明纹所对应的薄膜厚度之差是 _____________. 15. 两玻璃片中夹满水(水的折射率34=n )形成一劈形膜, 用波长为λ的单色光垂直照射其上, 若要使某一条纹从明变为暗, 则需将上面一片玻璃向上平移 .22. 若在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜M 移动0.620mm 的过程中,观察到干涉条纹移动了2300条,则所用光波的波长为 .23. 在迈克耳孙干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n ,厚度为d 的透明介质薄片,放入后,这条光路的光程改变了 .25. 如果单缝夫琅禾费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为30=ϕ的方位上,所用的单色光波长为nm 500=λ,则单缝宽度为 .26. 一束平行光束垂直照射宽度为1.0 mm 的单缝上,在缝后放一焦距为2.0 mm 的汇聚透镜.已知位于透镜焦平面处的中央明纹的宽度为2.0 mm ,则入射光波长约为 . 29 用半波带法讨论单缝衍射暗条纹中心的条件时,与中央明条纹旁第三个暗条纹中心相对应的半波带的数目是__________.30. 平行单色光垂直入射于单缝上,观察夫琅禾费衍射.若屏上P 点处为第三级暗纹,则单缝处波面相应地可划分为___________ 个半波带.若将单缝宽度缩小一半,P 点处将是_________级________纹.36. 一衍射光栅, 狭缝宽为a , 缝间不透明部分宽为b .当波长为600 nm 的光垂直照射时, 在某一衍射角 ? 处出现第二级主极大.若换为400nm 的光垂直入射时, 则在上述衍射角 ? 处出现缺级, b 至少是a 的 倍.38. 已知衍射光栅主极大公式(a +b ) sin ?=±k ?,k =0, 1, 2, ….在k =2的方向上第一条缝与第六条缝对应点发出的两条衍射光的光程差?=_____________.40. 当自然光以58?角从空气射入到玻璃板表面上时, 若反射光为线偏振光, 则透射光的折射角为_________.41. 一束自然光入射到空气和玻璃的分界面上, 当入射角为60?时反射光为完全偏振光, 则此玻璃的折射率为_________.44. 一束由自然光和线偏振光组成的混合光,让它垂直通过一偏振片.若以此入射光束轴旋转偏振片,测得透射光强度的最大值是最小值的7倍;那么入射光束自然光和线偏振光的光强比为_____________. 三、 计算题8. 用白光垂直照射置于空气中的厚度为0.50 ?m 的玻璃片.玻璃片的折射率为1.50.在可见光范围内(400 nm ~ 760 nm)哪些波长的反射光有最大限度的增强? 13. 图12-3-13所示为一牛顿环装置,设平凸透镜中心恰好与平玻璃接触,透镜凸表面的曲率半径是R =400cm .用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0.30 cm .(1) 求入射光的波长;(2) 设图中OA =1.00 cm ,求在半径为OA 的范围内可观察到的明环数目.18. 在某个单缝衍射实验中,光源发出的光含有两种波长1λ和2λ,并垂直入射于单缝上.假如1λ的第一级衍射极小与2λ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?19. 某种单色平行光垂直地入射在一单缝上, 单缝的宽度a = 0.15mm .缝后放一个焦距f = 400 mm 的凸透镜,在透镜的焦平面上,测得中央明条纹两侧的两个第三级暗条纹之间的距离为8.0 mm ,求入射光的波长.30. 一衍射光栅,每厘米有200条透光缝,每条透光缝宽为a = 2?10-3 cm ,在光栅后方一焦距f = 1 m 的凸透镜.现以nm 600=λ的单色平行光垂直照射光栅,求:(1) 透光缝a 的单缝衍射中央明区条纹宽度; (2) 在透光缝a 的单缝衍射中央明纹区内主极大条数.31. 波长? = 600nm 的单色光垂直入射到一光栅上,测得第二级主级大的衍射角为30o ,且第三级是缺级.(1) 光栅常量(a+b)等于多少?(2) 透光缝可能的最小宽度a等于多少?(3) 在选定了上述(a+b)和a之后,求在屏幕上可能呈现的全部主极大的级次.36 两个偏振片叠在一起,欲使一束垂直入射的线偏振光经过这两个偏振片之后振动方向转过了90°,且使出射光强尽可能大,那么入射光振动方向和两偏振片的偏振化方向之间的夹角应如何选择?这种情况下的最大出射光强与入射光强的比值是多少?。
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P S 1 S 2 r 1 n 1 n 2t 2 r 2 t 1 一、选择题1.3165:在相同的时间内,一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中(A) 传播的路程相等,走过的光程相等(B) 传播的路程相等,走过的光程不相等(C) 传播的路程不相等,走过的光程相等(D) 传播的路程不相等,走过的光程不相等 [ ]2.3611: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([211222t n r t n r -+--+ (C) )()(111222t n r t n r ---(D)1122t n t n -[ ]3.3664:如图所示,平行单色光垂直照射到薄膜上,经上下两表面反射的两束光发生干涉,若薄膜的厚度为e ,并且n 1<n 2>n 3,λ1为入射光在折射率为n 1的媒质中的波长,则两束反射光在相遇点的相位差为(A) 2πn 2e / ( n 1 λ1) (B)[4πn 1e / ( n 2 λ1)] + π(C) [4πn 2e / ( n 1 λ1) ]+ π (D) 4πn 2e / ( n 1 λ1) [ ]n 1 λ14.3169:用白光光源进行双缝实验,若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝,用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝,则:(A) 干涉条纹的宽度将发生改变 (B) 产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹(C) 干涉条纹的亮度将发生改变 (D) 不产生干涉条纹 [ ]5.3171: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(缝中心位置不变),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 [ ]6.3172: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 [ ]7.3498: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 [ ]8.3612:在双缝干涉实验中,若单色光源S 到两缝S 1、S 2距离相等,则观察屏上中央明条纹位于图中O 处。
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大学物理光学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光的干涉现象是由于光波的:A. 反射B. 折射C. 衍射D. 叠加答案:D2. 以下哪种现象不属于光的波动性质?A. 干涉B. 衍射C. 反射D. 偏振答案:C3. 光的偏振现象说明光是:A. 横波B. 纵波C. 非波D. 随机波答案:A4. 光的双缝干涉实验中,当缝间距增加时,干涉条纹的间距将:A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少答案:A5. 光的折射定律是由哪位科学家提出的?A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 胡克D. 斯涅尔答案:D6. 光的全反射现象发生时,光的入射角必须:A. 小于临界角B. 大于临界角C. 等于临界角D. 与临界角无关答案:B7. 光的衍射现象表明光具有:A. 粒子性B. 波动性C. 随机性D. 确定性答案:B8. 光的多普勒效应是指:A. 光的颜色变化B. 光的频率变化C. 光的强度变化D. 光的相位变化答案:B9. 光的波长越长,其频率:A. 越高B. 越低C. 不变D. 无法确定答案:B10. 光的色散现象是由于:A. 光的折射B. 光的反射C. 光的干涉D. 光的衍射答案:A二、填空题(每空1分,共20分)1. 光的干涉现象中,两束相干光波的相位差为________时,会产生干涉加强。
答案:0或π2. 光的偏振方向与光的传播方向垂直,说明光是________波。
答案:横3. 光的波长与频率的关系是________。
答案:成反比4. 在光的双缝干涉实验中,若两缝间距为d,屏幕到缝的距离为L,则干涉条纹间距为________。
答案:λL/d5. 光的全反射发生时,光从光密介质进入光疏介质,且入射角大于临界角,临界角的计算公式为________。
答案:sinC = 1/n6. 光的多普勒效应中,当光源向观察者移动时,观察到的光频率会________。
答案:增加7. 光的色散现象是由于不同波长的光在介质中的折射率不同,导致________。
(完整版)物理光学-第一章习题与答案

物理光学习题 第一章 波动光学通论一、填空题(每空2分)1、.一光波在介电常数为ε,磁导率为μ的介质中传播,则光波的速度v= 。
【εμ1=v 】2、一束自然光以 入射到介质的分界面上,反射光只有S 波方向有振动。
【布儒斯特角】3、一个平面电磁波波振动表示为 E x =E z =0, E y =cos[⎪⎭⎫⎝⎛-⨯t c x 13102π], 则电磁波的传播方向 。
电矢量的振动方向 【x 轴方向 y 轴方向】4、在光的电磁理论中,S 波和P 波的偏振态为 ,S 波的振动方向为 , 【线偏振光波 S 波的振动方向垂直于入射面】5、一束光强为I 0的自然光垂直穿过两个偏振片,两个偏振片的透振方向夹角为45°,则通过两偏振片后的光强为 。
【I 0/4】6、真空中波长为λ0、光速为c 的光波,进入折射率为n 的介质时,光波的时间频率和波长分别为 和 。
【c/λ0 λ0 /n 】7、证明光驻波的存在的维纳实验同时还证明了在感光作用中起主要作用是 。
【电场E 】8、频率相同,振动方向互相垂直两列光波叠加,相位差满足 条件时,合成波为线偏振光波。
【0 或Π】9、会聚球面波的函数表达式 。
【ikre rA r E -)(=】 10、一束光波正入射到折射率为1.5的玻璃的表面,则S 波的反射系数为 ,P 波透射系数: 。
【-0.2 0.2 】11、一束自然光垂直入射到两透光轴夹角为θ的偏振片P 1和P 2上,P 1在前,P 2在后,旋转P 2一周,出现 次消光,且消光位置的θ为 。
【2 Π/2】12、当光波从光疏介质入射到光密介质时,正入射的反射光波 半波损失。
(填有或者无) 【有】13、对于部分偏振光分析时,偏振度计算公式为 。
(利用正交模型表示) 【xy x y I I I I P +-=】二、选择题(每题2分)1.当光波从光密介质入射到光疏介质时,入射角为θ1,布儒斯特角为θB ,临界角为θC ,下列正确的是 ( )A .0<θ1<θB , S 分量的反射系数r S 有π位相突变 B .0<θ1<θB , P 分量的反射系数r P 有π位相突变C .θB <θ1<θC , S 分量的反射系数r S 有π位相突变D .θB <θ1<θC , P 分量的反射系数r P 有π位相突变 【B 】2.下面哪种情况产生驻波 ( ) A .两个频率相同,振动方向相同,传播方向相同的单色光波叠加 B .两个频率相同,振动方向互相垂直,传播方向相反的单色光波叠加 C .两个频率相同,振动方向相同,传播方向相反的单色光波叠加 D .两个频率相同,振动方向互相垂直,传播方向相同的单色光波叠加 【C 】3.平面电磁波的传播方向为k ,电矢量为E ,磁矢量为B, 三者之间的关系下列描述正确的是 ( ) A .k 垂直于E , k 平行于B B .E 垂直于B , E 平行于k C .k 垂直于E , B 垂直于k D .以上描述都不对 【C 】4、由两个正交分量]cos[0wt kz A x E x -= 和]87cos[0π+-=wt kz A y E y表示的光波,其偏振态是( )A 线偏振光B 右旋圆偏振光C 左旋圆偏振光D 右旋椭圆偏振光 【D 】5、一列光波的复振幅表示为ikre rA r E =)(形式,这是一列( )波 A 发散球面波 B 会聚球面波 C 平面波 D 柱面波 【A 】6、两列频率相同、振动方向相同、传播方向相同的光波叠加会出现现象( ) A 驻波现象 B 光学拍现象 C 干涉现象 D 偏振现象 【C 】7、光波的能流密度S 正比于( )A E 或HB E 2或H 2C E 2,和H 无关D H 2,和E 无关 【B 】8、频率相同,振动方向互相垂直两列光波叠加,相位差满足( )条件时,合成波为二、四象限线偏振光波。
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光学:1.等厚薄膜干涉中,当反射光干涉增强时必有透射光干涉减弱;⋯..()2.单缝衍射中,如以白光入射,则在中央明纹两侧由里到外依次为由红到紫。
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯.()3. 可以采取减小双缝间距的办法增大双缝干涉条纹的间距。
()4. 两束光产生相干叠加的条件相位差相同,频率相同,振动方向相同。
()5、增大天文望远镜物镜的孔径主要是为了有效地提高其成像的放大率。
()6、自然光射入各向异性晶体时一定会发生双折射现象。
()7、从水面、柏油路面等反射的光通常都是部分偏振光。
()8、在夫琅和费单缝衍射实验中,对于给定的入射单色光,当缝宽变小时,除中央亮纹的中心位置不变外,各级衍射条纹对应的衍射角变大。
()9. 在单缝衍射中,将透镜沿垂直于透镜光轴稍微向上移动时,则观察屏上的衍射图样会移动。
()10. 若以相位的变化相同为条件, 光在折射率为n 的介质中传播L距离, 相当于光在真空中传播的距离为nL。
()2. 为了使双缝干涉的条纹间距变大,可以采取的方法是[ ]A. 使屏靠近双缝;C. 使两缝的间距变小;C. 使两缝的宽度稍微变小;D. 改用波长较小的单色光源。
3. 一束平行的自然光以60 度的入射角由空气入射到平行玻璃表面上,反射光成为完全线偏振光,则知[ ]A 折射光的折射角为30 度,玻璃的折射率为1.73B 折射光的折射角为60 度,玻璃的折射率为1.73C 折射光的折射角为30 度,玻璃的折射率为1.50D 折射光的折射角为60 度,玻璃的折射率为1.50 4.波长为λ的单色平行光垂直入射到一狭缝上,若第一级暗纹的位置对应的衍射角为30°,则缝宽的大小为[ ]2A. aB. aC. a 2 D . a 35. 一束光是自然光和线偏振光的混合光, 让它垂直通过一偏振片, 若以此入射 光束为轴旋转偏振片, 测得透射光强度最大值是最小值的 5 倍,那么入射光束 中自然光与线偏振光的光强比值为 [ ]A. 1 / 2B. 1 / 5C. 1/3D. 2/3 6、在单缝夫琅和费衍射实验中,波长为 的单色光垂直入射在宽度为 a 6 的 单缝上,对应于衍射角为 30O 的方向,单缝处波阵面可分成的半波带数目为A. 2 个;B.4 个;C. 6 个;D.8 个8、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. 改用波长较小的单色光;C. 把缝的宽度稍微调小些;D. 使两缝间距变小。
9、光的偏振现象证实了( )A .光具有波粒二象性;B .光是电磁波;C .光是横波;D .光是纵波。
能观察到的衍射光谱的级数是11、在真空中波长为 的单色光,在折射率为 n 的透明介质中从 A 沿某路径传到若 A 、 B 两点相位差为 3 ,则沿此路径 AB 的光程差为 1.5 A. 1.5 B. 1.5n C. 3 D. 1.5 n12. 增大劈尖的楔角,则条纹移动的方向和条纹间距⋯⋯⋯A 远离棱边,条纹间距变小;B 靠向棱边,条纹间距变小;C 远离棱边,条纹间距变大;D 靠向棱边,条纹间距变大。
13. 某元素特征光谱中含有波长分别为 1=450nm 和 2=750nm 的光谱线。
在光 栅光谱中,这两种谱线有重叠现象,重叠处 2 谱线的级数将是 ⋯⋯( )A. 3,6,9,12 ⋯..B.2,5,8,11 ⋯.C. 2,4,6,8 ⋯..D. 2,3,4,5 14、将波长为λ的平行单色光垂直投射于 a=800nm 的单缝上,若对应于衍射图10、波长为 400nm 的光垂直照射到每 1mm 内有 600 条刻痕的光栅上,则最多A. 2 级B. 3 级C. 4级 D. 5 级B ,样的第一级暗纹的衍射角φ =π/ 4,那么所用光的波长为( )(A) 700nm (B) 750nm (C) 566nm (D) 555nm15、自然光以 600 的入射角照射到某两介质交界面时,反射光为完全偏振光,则 知折射光为: ( )(A ) 完全偏振光且折射角是 300;(B ) 部分偏振光且只在该光由真空入射到折射率为 3 的介质时,折射角是300;(C ) 部分偏振光,但须知两种介质的折射率才能确定折射角;(D ) 部分偏振光且折射角是 300。
16、如右图所示,一厚度为 e 光学薄膜的折射率为 n 2,质的折射率为 n 3 ,则17、两偏振片位置互相平行,偏振化方向夹角为30o ,一束光强为 I 0 的自然光相继垂直通过两个偏振片,则透射光的光强为:A . I 0 8;B . 3I 0 8;C . 3I 0 4;18、如右图所示,两列波长为 的相干波在 P 点相 遇, S 1点的初位相是 1,S 1到 P 点的距离是 r 1, S 2 点的初位相是 2,S 2 到 P 点的距离是 r 2,以 k 代表 零或正、负整数,则 P 点是干涉极大的条件为:其上方空间介质的折射率为 n 1,其下方空间介 n 1 n 2 n 3 (A) 若 n 1< n 2< n 3,满足 2n 2ek 条件的反 射光增强; (B) 若 n 1> n 2> n 3,满足 2n 2e条件的反射光消失; (C) 若 n 1> n 2<n 3,满足 2n 2e条件的反射光增强; (D) 若 n 1< n 2>n 3,满足 2n 2e 2 k 条件的反射光增强;(A) r 2 r 1 k ;(B)2 1 2k ; (C)2 (r 2 r 1) 2k 21 (D) 2 (r 121 r 2)2k 19. 以下两种方法都可以提高光学仪器分辨率的是 ( ) A. 减小物镜孔径 , 减小入射波长B. 增大物镜孔径 , 增大入射波长C. 减小物镜孔径 , 增大入射波长D. 增大物镜孔径 , 减小入射波长20. 以下干涉实验属于分波振面干涉的是 ( )A. 增透膜B. 劈尖干涉C. 洛埃镜D. 牛顿环21. 以下三个图是双缝干涉(标记为 1)、单缝衍射(标记为 2)、光栅衍射 (标记为 3)的条纹图样,C. 312D. 其它22.波长为λ的单色平行光垂直入射到一狭缝上,射角为 30°,则缝宽的大小为( ) B. a 2D. a 3 23、在单缝的夫琅禾费衍射实验中,波长为 的单色光垂直入射在宽度为 a 6 的单缝上,则对应于衍射角 30o 的方向,单缝处波面可分成的半波带数目为 A.2 个; B.4 个; C.6 个; D.8 个。
24、在双缝干涉实验中,用单色自然光,在屏上形成干涉条纹,若在两缝后放一 个偏振片,则( )A.干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度加强;B. 干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度减弱;C. 干涉条纹的间距变窄,且明纹的亮度减弱;D.无干涉条纹。
A. 321B. 123A. aC. a 2 若第一级暗纹的位置对应的衍25、一束白光垂直照射在一光栅上,在形成的同一级光栅光谱中,偏离中央明纹最远的是()A. 紫光;B. 绿光;C. 黄光;D. 红光。
26. 当入射光在各向同性介质界面上以布儒斯特角入射时()A.入射光线和折射光线互相垂直;B. 入射光线、反射光线和折射光线互相垂直;C. 反射光是线偏振光,折射光是部分偏振光;D. 反向光和折射光都是部分偏振光;27、下列哪种措施不能提高光学仪器的分辨率()A. 增大孔径;B.减小入射光波长;C.增大透镜焦距;D.物空间充满介质1、薄膜干涉在实际中意义最大的是等倾干涉和等厚干涉。
其中牛顿环是干涉的结果,迈克尔逊干涉仪所形成的同心圆环是干涉的结果。
2、光的干涉和现象说明光的波动性质;光的现象说明光是横波。
3、提高光学仪器分辨率的两个途径:仪器的孔径,入射光的波长(填增大或减小)。
4.杨氏双缝干涉中,如在其中一条光线的传播路径上放一折射率为n,厚为d 的介质,则光程差的变化是;5 两偏振片夹角为30o,一束光强为I 0 的自然光相继通过两个偏振片,则透射光的光强是; 6.氏双缝干涉中,如在其中一条光线的传播路径上放一折射率为n,厚为 d 的介质,则光程差的变化是;7 相干波的条件是、、。
8 能够说明光为横波的光学实验现象为光的现象。
9 在杨氏双缝干涉实验中,将一折射率为n 、厚度为 d 的透明薄片放入其中一条光线的传播路径上,则两条光线光程差的变化量为;若将该透明薄片放入迈克尔逊干涉仪的一条光路中,这条光路的光程改变量为。
10 克尔逊干涉仪的反射镜M2 移动0.25mm时,看到条纹移过的数目为909 个,设光垂直入射到两平面镜上,则两束光的光程差变化了,入射光的波长为。
11 束自然光从空气中入射到折射率为n 的平板玻璃上,这时反射光为完全偏振光,则入射角i 的值为,反射光线与折射光线之间的夹角为。
12两个偏振片叠放在一起,其偏振化方向之间的夹角为60o,以光强为I0 的自然光照射,设无吸收损失,则穿过第一个偏振片的出射光强为,穿过第二个偏振片的出射光强为。
13. 牛顿环装置中的平板玻璃向下平移,则干涉图样中所有圆环将(填“收缩” 、“扩张” 或“不变”),对同一级暗环,其半径将(填“变大”、“不变”或“变小”)14.光学仪器分辨率的两种途径: ________________ 和 _____15 波长为500nm 单色光垂直入射到光栅常数为 1.0 10 4cm 的衍射光栅上,第一级衍射主极大所对应的衍射角为。
16. ____________________________________________________________ 得相干光的方法是分波面法和分振幅法,杨氏双缝干涉属于_________________ 法,而薄膜干涉属于___________ 法。
17. 自然光在空气中以某一入射角入射到平板玻璃上,这时反射光为完全偏振光。
若折射光的折射角为30o,则太阳光的入射角为,该玻璃的折射率为。
18. 然光从空气投射到玻璃表面上(空气折射率为1),当折射角为300时,反射光是完全偏振光,则此玻璃板的折射率等于。
19. 是自然光和偏振光的混合光,让它们垂直通过一偏振片,若以此入射光束为轴旋转偏振片,测得透射光强度最大值是最小值的5倍,那么入射光束中自然光和线偏振光的光强比值为。
20.550nm的单色光垂直入射到光栅常数为a+b=2×10-4 cm的平面透射光栅上,可观察到谱线的最高级次为第级;共有条主极大亮纹。
21. 缝干涉实验从空气移入水面之下进行,则干涉条纹间的距离将。
(填变大、变小或不变)22. 为的单色光垂直入射到折射率为n 厚度为e的薄膜上,薄膜放在空气中,则薄膜两表面反射(不考虑多次反射)的光线其光程差为_______ .23. ________________ 行单色光垂直入射在缝宽为0.1mm 的单缝上,缝后有焦距为800mm 的凸透镜,在其焦平面上放置观察屏幕.现测得屏幕上中央明条纹宽度为8 mm,则入射光的波长为nm.24. 束自然光和一束线偏振光构成的混合光垂直照射在一偏振片上. 以光的传播方向为轴旋转偏振片时,发现透射光强的最大值为最小值的 3 倍,则入射光中自然光强与线偏振光强之比为_______ .25. ________________________________________________________ 空气射向某介质时的布儒斯特角是600, 则此介质的折射率为_______________ .26. 衍射的光强分布由和共同决定。