波动光学理解练习知识题
高中物理波动光学复习题集及答案

高中物理波动光学复习题集及答案复习题一:1. 在出射的等厚玻璃板上有一纵切缝,已知光的波长λ,若缝宽为d,请问当入射角为θ时,通过纵切缝的最大次级最亮光条纹的间距Δy 是多少?答案:通过纵切缝的最大次级最亮光条纹的间距Δy为Δy = (λd) / sinθ。
复习题二:2. 元晖台发射站在电子束传播距离100km处设置接收器,电子速度为3×10^7m/s,求电子束频率为多少?答案:电子束的频率f = v / λ,其中v为电子速度,λ为电子束的波长。
由于速度为3×10^7m/s,传播距离为100km,所以λ = v × t = v × (d / v) = d,其中d为传播距离。
因此,电子束的频率f = v / λ = v / d = 3×10^7m/s / 100km = 3×10^14Hz。
复习题三:3. 在一个干涉环中,两个光波的相位差为π/2,若其中一个波的振幅为A,请问干涉环中最亮处的光波振幅是多少?答案:干涉环中最亮处的光波振幅为A。
复习题四:4. 一束波长为500nm的光垂直入射到一厚度为0.5mm介质中,设折射率为1.5,请问以什么样的波长的光波为干涉最强?答案:以两倍波长的光波为干涉最强。
根据干涉条件,1.5 × λ = 2 × λ',其中λ为入射波的波长,λ'为介质中的波长。
解方程可得λ' = 0.75λ,即以0.75倍波长的光波为干涉最强。
复习题五:5. 一束波长为600nm的平行光垂直入射到一厚度为5mm的玻璃片上,设折射率为1.5,请问在玻璃片上出现多少级次级最暗条纹?答案:次级最暗条纹的间距为Δy = (λd) / sinθ,其中λ为入射波的波长,d为玻璃片的厚度,θ为玻璃片的折射角。
根据折射定律,sinθ = λ / (λ' / n),其中λ'为玻璃中的波长,n为玻璃的折射率。
波动光学试题及答案

波动光学试题及答案1. 光波的波长为600nm,其频率是多少?答案:根据光速公式c = λν,其中c为光速(约为3×10^8m/s),λ为波长(600×10^-9 m),可得ν = c/λ = (3×10^8m/s) / (600×10^-9 m) = 5×10^14 Hz。
2. 一束光在折射率为1.5的介质中传播,其在真空中的速度是多少?答案:在折射率为1.5的介质中,光的速度v = c/n,其中c为真空中的光速(3×10^8 m/s),n为折射率。
因此,v = (3×10^8 m/s) / 1.5 = 2×10^8 m/s。
3. 光的偏振现象说明了什么?答案:光的偏振现象说明光是一种横波,即光波的振动方向与传播方向垂直。
4. 何为布儒斯特角?答案:布儒斯特角是指当光从一种介质(如空气)入射到另一种介质(如玻璃)时,反射光完全偏振时的入射角。
5. 干涉现象产生的条件是什么?答案:干涉现象产生的条件是两束光波的频率相同、相位差恒定且具有相同的振动方向。
6. 描述杨氏双缝干涉实验的基本原理。
答案:杨氏双缝干涉实验的基本原理是利用两个相干光源(如激光)通过两个相邻的狭缝产生两束相干光波,这两束光波在屏幕上相互叠加,形成明暗相间的干涉条纹。
7. 光的衍射现象说明了什么?答案:光的衍射现象说明光在遇到障碍物或通过狭缝时,其传播方向会发生改变,形成明暗相间的衍射图样。
8. 单缝衍射的中央亮条纹宽度与哪些因素有关?答案:单缝衍射的中央亮条纹宽度与光的波长、缝宽以及观察距离有关。
9. 光的色散现象是如何产生的?答案:光的色散现象是由于不同波长的光在介质中传播速度不同,导致折射率不同,从而在介质界面处发生不同程度的折射。
10. 描述光的全反射现象。
答案:光的全反射现象是指当光从光密介质(折射率较大)向光疏介质(折射率较小)传播时,如果入射角大于临界角,则光线不会折射,而是全部反射回光密介质中。
波动光学(习题与答案)

第11章波动光学一.基本要求1. 解获得相干光的方法。
掌握光程的概念以及光程差与相位差的关系。
2. 能分析、确定杨氏双缝干涉条纹及等厚、等倾干涉条纹的特点(干涉加强、干涉减弱的条件及明、暗条纹的分布规律;了解迈克耳逊干涉仪的原理。
3. 了解惠更斯一一菲涅耳原理;掌握分析单缝夫琅禾费衍射暗纹分布规律的方法。
4. 理解光栅衍射公式,会确定光栅衍射谱线的位置,会分析光栅常数及波长对光栅衍射谱线分布的影响。
5. 理解自然光和偏振光及偏振光的获得方法和检验方法。
6. 理解马吕斯定律和布儒斯特定律。
二.内容提要1. 相干光及其获得方法能产生干涉的光称为相干光。
产生光干涉的必要条件是:频率相同;振动方向相同;有恒定的相位差。
获得相干光的基本方法有两种:一种是分波阵面法(如杨氏双缝干涉、洛埃镜干涉、菲涅耳双面镜和菲涅耳双棱镜等);另一种是分振幅法(如平行波膜干涉、劈尖干涉、牛顿环和迈克耳逊干涉仪等)。
2. 光程、光程差与相位差的关系光波在某一介质中所经历的几何路程I与介质对该光波的折射率n的乘积nl称为光波的光学路程,简称光程。
若光波先后通过几种介质,其总光程为各分段光程之和。
若在界面反射时有半波损失,则反射光的光程应加上或减去一。
2来自同一点光源的两束相干光,经历不同的光程在某一点相遇,其相位差厶$与光程差3的关系为2其中入为光在真空中的波长。
3. 杨氏双缝干涉经杨氏双缝的两束相干光在某点产生干涉时有两种极端情况:一种是相位差为零或2n的整数倍,合成振幅最大一干涉加强;另一种是相位差为n的奇数倍,合成振动最弱或振幅为零一一称干涉减弱或相消。
其对应的光程差为k(k0,1,2 )干涉加强(2k 1)—2(k1,2,)干涉减弱杨氏双缝干涉的光程差还可写成x dD,式中d为两缝间距离,x为观察屏上纵轴坐标,D为缝屏间距。
杨氏双缝干涉明、暗条纹的中心位置x相邻明纹或暗纹中心距离4.平面膜的等倾干涉当单色平行光垂直入射薄膜上时,其反射光的光程差为en(反射光有半波损失)2en22 0(反射光无半波损失)5. 劈尖的等厚干涉 单色平行光垂直入射到劈尖膜上时, i=0,光程差为相邻明(或暗)纹的间距厶I 与其对应的劈尖厚度(高度)差其中B 为劈尖的夹角,其值很小。
大学物理-波动光学习题(包括振动、波动、波的干涉、光的干涉、光的衍射、光的偏振)

第四篇 光学第一章 振动一、选择题1. 一质点作简谐振动, 其运动速度与时间的关系曲线如下图。
假设质点的振动规律用余弦函数描述,那么其初相应为:[ ] (A)6π (B) 65π (C) 65π- (D) 6π- (E) 32π-2. 如下图,一质量为m 的滑块,两边分别与劲度系数为k 1和k 2的轻弹簧联接,两弹簧的另外两端分别固定在墙上。
滑块m 可在光滑的水平面上滑动,O 点为系统平衡位置。
现将滑块m 向左移动x0,自静止释放,并从释放时开始计时。
取坐标如下图,那么其振动方程为:[ ] ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=t m k k x x 210cos(A)⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=πt k k m k k x x )(cos (B)21210⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=πt m k k x x 210cos (C)⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=πt m k k x x 210cos (D) ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=t m k k x x 210cos (E)3. 一质点在x 轴上作简谐振动,振幅A = 4cm ,周期T = 2s, 其平衡位置取作坐标原点。
假设t = 0时刻质点第一次通过x = -2cm 处,且向x 轴负方向运动,那么质点第二次通过x = -2cm 处的时刻为:[ ](A) 1s ; (B)s 32; (C) s 34; (D) 2s 。
4. 一质点沿y 轴作简谐振动,其振动方程为)4/3cos(πω+=t A y 。
与其对应的振动曲线是: [ ]5. 一弹簧振子作简谐振动,当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1/4时,其动能为振动总能量的:[ ](A)167; (B) 169; (C) 1611; (D) 1613; (E) 1615。
(A)-(B)(C)(D)-06. 图中所画的是两个简谐振动的振动曲线,假设 这两个简谐振动可叠加,那么合成的余弦振动 的初相为: [ ] π21(A) π(B) π23(C) 0(D)二、填空题1. 一简谐振动的表达式为)3cos(ϕ+=t A x ,0=t 时的初位移为0.04m, s -1,那么振幅A = ,初相位 =2. 两个弹簧振子的的周期都是0.4s, 设开始时第一个振子从平衡位置向负方向运动,经过0.5s 后,第二个振子才从正方向的端点开始运动,那么这两振动的相位差为 。
(完整版)大学物理波动光学的题目库及答案.docx

实用标准文案一、选择题:(每题3 分)1、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 沿某路径传播到B,若A、 B 两点相位差为 3,则此路径 AB 的光程为(A) 1.5.(B) 1.5n.(C) 1.5 n.(D) 3.[]2、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(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.3、如图, S1、S2是两个相干光源,它们到P 点的距离分别为 r 12111和 r.路径 S P 垂直穿过一块厚度为t ,折射率为 n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,这两条路径的光程差等于(A)(r2n2t 2 ) (r1 n1t1 )S1S2[]t1r1t2Pn1r2n2(B)[ r2( n21)t2 ][ r1 (n1 1)t2 ](C)(r2n2t 2 )(r1n1 t1 )(D)n2 t2n1t1[]4、真空中波长为的单色光,在折射率为n 的均匀透明媒质中,从 A 点沿某一路径传播到 B 点,路径的长度为l. A、 B 两点光振动相位差记为,则(A) l = 3 / 2,=3.(B) l= 3 / (2n),=3n.(C) l = 3 / (2 n),=3.(D) l= 3n / 2,=3n.5、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,则两束反射光在相遇点的相位差为(A) 4n e /.(B) 2n e /.22(C) (4n2 e /.(D) (2n2 e /.[]6、如图所示,折射率为n 、厚度为 e 的透明介质薄膜2的上方和下方的透明介质的折射率分别为n1和 n3,已知 n1<n2< n3.若用波长为的单色平行光垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是(A) 2 n2 e.(B) 2 n2 e-/ 2 .(C) 2 n2 e-.(D) 2 n2 e-/ (2n2).7、如图所示,折射率为n 、厚度为 e 的透明介质薄膜的2上方和下方的透明介质的折射率分别为n1和 n3,已知 n1< n2>n .若用波长为的单色平行光垂直入射到该薄膜上,则从薄膜3上、下两表面反射的光束(用①与②示意 )的光程差是(A) 2 n e.(B) 2 n e- / 2.22[]n1n2e n3① ②n1n2en3[]① ②n1n2e实用标准文案[]8 在双缝干涉实验中,两缝间距为d,双缝与屏幕的距离为 D (D>>d ) ,单色光波长为,屏幕上相邻明条纹之间的距离为(A) D/d .(B)d/D .(C) D/(2 d).(D) d/(2D ).[]9、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.[]10、在双缝干涉实验中,光的波长为600 nm ( 1 nm= 10-9 m) ,双缝间距为 2 mm ,双缝与屏的间距为300 cm .在屏上形成的干涉图样的明条纹间距为(A) 0.45 mm .(B) 0.9 mm .(C) 1.2 mm(D) 3.1 mm .[]11、在双缝干涉实验中,12距离相等,若单色光源 S 到两缝 S、S则观察屏上中央明条纹位于图中O 处.现将光源 S 向下移动到示意S1图中的S 位置,则S O(A)中央明条纹也向下移动,且条纹间距不变.S S2(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.[]12、在双缝干涉实验中,设缝是水平的.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)向下平移,且间距不变.(B) 向上平移,且间距不变.(C) 不移动,但间距改变.(D)向上平移,且间距改变.[]13、在双缝干涉实验中,两缝间距离为d,双缝与屏幕之间的距离为 D (D >> d).波长为的平行单色光垂直照射到双缝上.屏幕上干涉条纹中相邻暗纹之间的距离是(A) 2 D / d.(B) d / D.(C) dD /.(D) D /d.[]14 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,则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的距离是(A) D / (nd)(B) n D /d.(C) d / (nD ).(D) D / (2 nd).[]15、一束波长为的单色光由空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上,透明薄膜放在空气中,要使反射光得到干涉加强,则薄膜最小的厚度为(A).(B)/ (4 n).(C).(D) / (2n) .[]实用标准文案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,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 =k R .(B) r k =k R / n .(C) r k =kn R .(D) r k =k / nR .[]17、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 的透明薄片,放入后,这条光路的光程改变了(A) 2 ( n- 1 ) d.(B) 2 nd.(C) 2 ( n- 1 ) d+ / 2 .(D) nd.(E) ( n- 1 ) d.[]18、在迈克耳孙干涉仪的一支光路中,放入一片折射率为n 的透明介质薄膜后,测出两束光的光程差的改变量为一个波长,则薄膜的厚度是(A) / 2.(B)/ (2 n).(C) / n.(D).[]2 n119、在单缝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= 4的单缝上,对应于衍射角为30°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.20、一束波长为的平行单色光垂直入射到一单缝 AB 上,装置如图.在屏幕 D 上形成衍射图样,如果 P 是中央亮纹一侧第一个暗纹所在的位置,则[]L DAPBC 的长度为(A).(B).(C) 3 / 2 .(D) 2.[]BCf屏21、根据惠更斯-菲涅耳原理,若已知光在某时刻的波阵面为S,则 S 的前方某点P 的光强度决定于波阵面S 上所有面积元发出的子波各自传到P 点的(A)振动振幅之和.(B)光强之和.(C) 振动振幅之和的平方.(D)振动的相干叠加.[]22、波长为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 =± / 6,则缝宽的大小为(A).(B).(C) 2 .(D) 3.[]23、在夫琅禾费单缝衍射实验中,对于给定的入射单色光,当缝宽度变小时,除中央亮纹的中心位置不变外,各级衍射条纹(A)对应的衍射角变小.(B)对应的衍射角变大.(C)对应的衍射角也不变.(D)光强也不变.[]24、如果单缝夫琅禾费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为30°的方位上.所用单色光波长为=500 nm ,则单缝宽度为(A) 2.5 × 10-m.(B) 1.0 × 10m.实用标准文案25、一单色平行光束垂直照射在宽度为 1.0 mm 的单缝上, 在缝后放一焦距为 2.0 m 的会聚透镜. 已知位于透镜焦平面处的屏幕上的中央明条纹宽度为 2.0 mm ,则入射光波长约 为 (1nm=10 - 9m)(A) 100 nm (B) 400 nm(C) 500 nm(D) 600 nm[ ]26、在单缝夫琅禾费衍射实验中,若增大缝宽,其他条件不变,则中央明条纹(A) 宽度变小. (B) 宽度变大.(C) 宽度不变,且中心强度也不变. (D) 宽度不变,但中心强度增大.[ ]27、在单缝夫琅禾费衍射实验中,若减小缝宽,其他条件不变,则中央明条纹(A) 宽度变小; (B) 宽度变大;(C) 宽度不变,且中心强度也不变;(D) 宽度不变,但中心强度变小.[ ]28、在单缝夫琅禾费衍射实验中波长为 的单色光垂直入射到单缝上.对应于衍射角为 30°的方向上,若单缝处波面可分成 3 个半波带,则缝宽度 a 等于(A) .(B) 1.5 .(C) 2 .(D) 3 .[ ]29、在如图所示的单缝夫琅禾费衍射装置中,设LC中央明纹的衍射角范围很小.若使单缝宽度a 变为原来的 3,同时使入射的单色光的波长变为原来的 3 /a24,则屏幕 C 上单缝衍射条纹中央明纹的宽度x 将变为原来的f(A) 3 / 4 倍.(B) 2 / 3 倍. y(C) 9 / 8 倍. (D) 1 / 2 倍.Ox(E) 2 倍.[]30、测量单色光的波长时,下列方法中哪一种方法最为准确? (A) 双缝干涉.(B) 牛顿环 .(C) 单缝衍射.(D) 光栅衍射.[]31、一束平行单色光垂直入射在光栅上,当光栅常数(a + b)为下列哪种情况时(a 代表每条缝的宽度 ), k=3、 6、 9 等级次的主极大均不出现?(A) a + b=2 a .(C) a + b=4 a .(B) a +b=3 a . (A) a + b=6 a .[]32、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.[]实用标准文案使屏幕上出现更高级次的主极大,应该(A)换一个光栅常数较小的光栅.(B)换一个光栅常数较大的光栅.(C)将光栅向靠近屏幕的方向移动.(D) 将光栅向远离屏幕的方向移动.[]34、若用衍射光栅准确测定一单色可见光的波长,在下列各种光栅常数的光栅中选用哪一种最好?(A) 5.0 × 10- 1 mm.(B) 1.0 × 10- 1 mm.(C) 1.0 × 10- 2 mm.(D) 1.0 × 10-3mm .[]35、在光栅光谱中,假如所有偶数级次的主极大都恰好在单缝衍射的暗纹方向上,因而实际上不出现,那么此光栅每个透光缝宽度 a 和相邻两缝间不透光部分宽度 b 的关系为1(B) a=b .(A) a= b.2(C) a= 2b.(D) a= 3 b.[]36、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.[]37、如果两个偏振片堆叠在一起,且偏振化方向之间夹角为60°,光强为 I 0的自然光垂直入射在偏振片上,则出射光强为(A) I 0 / 8.(B) I 0/ 4.(C) 3 I0 / 8.(D) 3I 0 / 4 .[]38、一束光强为I 0的自然光垂直穿过两个偏振片,且此两偏振片的偏振化方向成45°角,则穿过两个偏振片后的光强I为(A) I0/ 4 2.(B)I0 / 4.(C) I 0 / 2.(D) 2 I0/ 2.[]39、如果两个偏振片堆叠在一起,且偏振化方向之间夹角为60°,光强为 I 0的自然光垂直入射在偏振片上,则出射光强为(A) I 0 / 8.(B) I 0 / 4.(C) 3 I 0 / 8.(D) 3 I 0/ 4.[]40、自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上,反射光是(A)在入射面内振动的完全线偏振光.(B) 平行于入射面的振动占优势的部分偏振光.(C) 垂直于入射面振动的完全线偏振光.(D) 垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光.[]二、填空题:(每题 4 分)实用标准文案41、若一双缝装置的两个缝分别被折射率为n 1和 n2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=_____________________________ .42、波长为的单色光垂直照射如图所示的透明薄膜.膜厚度为 e,两束反射光的光程差=n1= 1.00__________________________ .n2= 1.30en3= 1.5043、用波长为的单色光垂直照射置于空气中的厚度为 e 折射率为 1.5的透明薄膜,两束反射光的光程差= ________________________ .44、波长为的平行单色光垂直照射到如图所示的透明薄膜上,膜厚为 e,折射率为 n,透明薄膜放在折射率为n1的媒质中, n1< n,则上下两表面反射的两束反射光在相遇处的相位差= __________________ .45、单色平行光垂直入射到双缝上.观察屏上 P 点到两缝的距离分别为 r1和 r 2.设双缝和屏之间充满折射率为n 的媒质,则 P 点处二相干光线的光程差为________________ .n1ne n1S1r1pdr 2S246、在双缝干涉实验中,两缝分别被折射率为12的透明nn和 n薄膜遮盖,二者的厚度均为e.波长为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= _______________________ .47、如图所示,波长为的平行单色光斜入射到S1距离为 d 的双缝上,入射角为.在图中的屏中央 O 处( S1O S2 O ),两束相干光的相位差为dO ________________ .S248、用一定波长的单色光进行双缝干涉实验时,欲使屏上的干涉条纹间距变大,可采用的方法是:(1)________________________________________.(2) ________________________________________.49 、一双缝干涉装置,在空气中观察时干涉条纹间距为 1.0 mm .若整个装置放在水中,干涉条纹的间距将为____________________ mm. ( 设水的折射率为4/3 )实用标准文案屏的距离 D =1.2 m,若测得屏上相邻明条纹间距为x= 1.5 mm ,则双缝的间距 d= __________________________ .51、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___________ ;若使单色光波长减小,则干涉条纹间距_________________ .52、把双缝干涉实验装置放在折射率为n 的媒质中,双缝到观察屏的距离为D,两缝之间的距离为 d (d<<D ),入射光在真空中的波长为,则屏上干涉条纹中相邻明纹的间距是 _______________________ .53、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_________________ .54 、在双缝干涉实验中,若两缝的间距为所用光波波长的N 倍,观察屏到双缝的距离为 D ,则屏上相邻明纹的间距为 _______________.55、用= 600 nm 的单色光垂直照射牛顿环装置时,从中央向外数第4个(不计中央暗斑 )暗环对应的空气膜厚度为_______________________ m. (1 nm=10 -9 m)56、在空气中有一劈形透明膜,其劈尖角= 1.0×10- 4nm 的单色rad,在波长= 700光垂直照射下,测得两相邻干涉明条纹间距l = 0.25cm,由此可知此透明材料的折射率n =______________________ . (1 nm=10 -9 m)57、用波长为的单色光垂直照射折射率为n2的劈形膜 (如图 )图中各部分折射率的关系是n1< n2< n3.观察反射光的干涉条纹,n1n2从劈形膜顶开始向右数第 5 条暗条纹中心所对n3应的厚度 e= ____________________ .58、用波长为的单色光垂直照射如图所示的、折射率为n的n12劈形膜 (n1> n2, n3> n2 ),观察反射光干涉.从劈形膜顶n2n3开始,第 2 条明条纹对应的膜厚度e= ___________________ .59、用波长为的单色光垂直照射折射率为n 的劈形膜形成等厚干涉条纹,若测得相邻明条纹的间距为l,则劈尖角= _______________ .60、用波长为的单色光垂直照射如图示的劈形膜(n > n > n),观n1123察反射光干涉.从劈形膜尖顶开始算起,第 2 条明条纹中心所对应的膜n2厚度 e= ___________________________ .n361 、已知在迈克耳孙干涉仪中使用波长为的单色光.在干涉仪的可动反射镜移动距离 d 的过程中,干涉条纹将移动________________ 条.实用标准文案62、在迈克耳孙干涉仪的一条光路中,插入一块折射率为n,厚度为 d 的透明薄片.插入这块薄片使这条光路的光程改变了_______________ .63 、在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜移动了距离 d 的过程中,若观察到干涉条纹移动了 N 条,则所用光波的波长=______________ .64、波长为 600 nm 的单色平行光,垂直入射到缝宽为a= 0.60 mm 的单缝上,缝后有一焦距 f = 60 cm的透镜,在透镜焦平面上观察衍射图样.则:中央明纹的宽度为 __________ ,两个第三级暗纹之间的距离为____________ . (1 nm= 10﹣9m)65、 He -Ne 激光器发出=632.8 nm (1nm=10 -9m)的平行光束,垂直照射到一单缝上,在距单缝 3 m 远的屏上观察夫琅禾费衍射图样,测得两个第二级暗纹间的距离是 10 cm,则单缝的宽度 a=________ .66、在单缝的夫琅禾费衍射实验中,屏上第三级暗纹对应于单缝处波面可划分为_________________ 个半波带,若将缝宽缩小一半,原来第三级暗纹处将是______________________________ 纹.67、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 点处为第二级暗纹,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.68、波长为的单色光垂直入射在缝宽a=4 的单缝上.对应于衍射角=30 °,单缝处的波面可划分为 ______________ 个半波带.69、惠更斯引入__________________ 的概念提出了惠更斯原理,菲涅耳再用______________ 的思想补充了惠更斯原理,发展成了惠更斯-菲涅耳原理.70、惠更斯-菲涅耳原理的基本内容是:波阵面上各面积元所发出的子波在观察点P 的 _________________ ,决定了 P 点的合振动及光强.71、如果单缝夫琅禾费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为30°的方位上,所用单色光波长500 nm (1 nm = 10 9 m),则单缝宽度为 _____________________m .72、在单缝夫琅禾费衍射实验中,如果缝宽等于单色入射光波长的 2 倍,则中央明条纹边缘对应的衍射角=______________________ .73、在单缝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=2 的单缝上,对应于衍射角为 30方向,单缝处的波面可分成的半波带数目为________ 个.实用标准文案74、如图所示在单缝的夫琅禾费衍射中波1.5长为 的单色光垂直入射在单缝上.若对应于 A会聚在 P 点的衍射光线在缝宽 a 处的波阵面恰1C 好分成 3 个半波带,图中 AC CD DB ,a2D 则光线 1 和 2 在 P 点的B3 4P相位差为 ______________ .75、在单缝夫琅禾费衍射实验中, 波长为 的单色光垂直入射在宽度 a=5 的单缝上.对应于衍射角 的方向上若单缝处波面恰好可分成 5 个半波带,则衍射角 =______________________________ .76、在如图所示的单缝夫琅禾费衍射装置示意图LC中,用波长为 的单色光垂直入射在单缝上,若P 点是衍射条纹中的中央明纹旁第二个暗条纹的中心,则 A由单缝边缘的 A 、 B 两点分别到Pa达 P 点的衍射光线光程差是__________ .Bf77、测量未知单缝宽度 a 的一种方法是:用已知波长 的平行光垂直入射在单缝上,在距单缝的距离为D 处测出衍射花样的中央亮纹宽度为 l ( 实验上应保证 D ≈ 103a ,或 D 为几米 ),则由单缝衍射的原理可标出 a 与 ,D ,l 的关系为a =______________________ .78、某单色光垂直入射到一个每毫米有 800 条刻线的光栅上,如果第一级谱线的 衍射角为 30°,则入射光的波长应为 _________________ .79、在光学各向异性晶体内部有一确定的方向,沿这一方向寻常光和非常光的____________ 相等,这一方向称为晶体的光轴.只具有一个光轴方向的晶体称 为 ______________ 晶体.80、光的干涉和衍射现象反映了光的________性质.光的偏振现像说明光波是__________ 波.三、计算题: (每题 10 分)81、在双缝干涉实验中,所用单色光的波长为600 nm ,双缝间距为 1.2 mm 双缝与屏相距 500 mm ,求相邻干涉明条纹的间距.82、在双缝干涉实验中,双缝与屏间的距离 D = 1.2 m ,双缝间距 d = 0.45 mm ,若测得屏上干涉条纹相邻明条纹间距为 1.5 mm ,求光源发出的单色光的波长 .83、用波长为 500 nm (1 nm=10 - 9 m) 的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈形膜上.在观察反射光的干涉现象中,距劈形膜棱边 l = 1.56 cm 的 A 处是从棱边算起的第四条暗条纹中心.(1) 求此空气劈形膜的劈尖角 ;(2) 改用 600 nm 的单色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干涉条纹,A 处是明条纹还是暗条纹?实用标准文案84、图示一牛顿环装置,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= 400 cm.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 0.30 cm .A(1)求入射光的波长.O(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.85、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?(1 nm=10 -9 m)86、两块长度 10cm 的平玻璃片,一端互相接触,另一端用厚度为0.004 mm 的纸片隔开,形成空气劈形膜.以波长为500 nm 的平行光垂直照射,观察反射光的等厚干涉条纹,在全部10 cm 的长度内呈现多少条明纹?(1 nm=10 -9 m)87、一平面衍射光栅宽 2 cm,共有 8000条缝,用钠黄光 (589.3 nm) 垂直入射,试求出可能出现的各个主极大对应的衍射角.(1nm=10 -9m)88、如图,P1、P2为偏振化方向相互平行的两个偏振片.光I强为 I 0的平行自然光垂直入射在P1上.I2P 1 P3 P 2(1) 求通过 P 后的光强 I .(2) 如果在 P1、P2之间插入第三个偏振片P3,(如图中虚线所示)并测得最后光强I= I 03的偏振化方向与1的偏振化方向之间的夹角(设为锐角 )./ 32 ,求: P P89、三个偏振片123顺序叠在一起,13的偏振化方向保持相互垂直,P1P、 P 、 P P 、 P与 P2的偏振化方向的夹角为,P2可以入射光线为轴转动.今以强度为I0的单色自然光垂直入射在偏振片上.不考虑偏振片对可透射分量的反射和吸收.(1)求穿过三个偏振片后的透射光强度I与角的函数关系式;(2)试定性画出在P2转动一周的过程中透射光强I 随角变化的函数曲线.90、两个偏振片P1、 P2叠在一起,一束单色线偏振光垂直入射到P1上,其光矢量振动方向与 P1的偏振化方向之间的夹角固定为30°.当连续穿过 P1、 P2后的出射光强为最大出射光强的 1 / 4 时, P1、P2的偏振化方向夹角是多大?91、将两个偏振片叠放在一起,此两偏振片的偏振化方向之间的夹角为60 o,一束光强为 I 0的线偏振光垂直入射到偏振片上,该光束的光矢量振动方向与二偏振片的偏振化方向皆成 30°角.(1)求透过每个偏振片后的光束强度;(2)若将原入射光束换为强度相同的自然光,求透过每个偏振片后的光束强度.92、将三个偏振片叠放在一起,第二个与第三个的偏振化方向分别与第一个的偏振化方向成 45 和 90 角.(1)强度为 I 0的自然光垂直入射到这一堆偏振片上,试求经每一偏振片后的光强和偏振状态.(2)如果将第二个偏振片抽走,情况又如何?实用标准文案93、如图所示,媒质Ⅰ为空气(n1= 1.00) ,Ⅱ为玻璃 (n2= 1.60),两个交界面相互平行.一束自然光由媒质Ⅰ中以ii角入射.若使Ⅰ、Ⅱ交界面上的反射光为线偏振光,Ⅰ(1)入射角 i 是多大?r(2)图中玻璃上表面处折射角是多大?Ⅱ(3)在图中玻璃板下表面处的反射光是否也是线偏振I光?94、在水 (折射率 n1= 1.33) 和一种玻璃 ( 折射率 n2= 1.56 的交界面上,自然光从水中射向玻璃,求起偏角 i 0.若自然光从玻璃中射向水,再求此时的起偏角i0.95、一束自然光由空气入射到某种不透明介质的表面上.今测得此不透明介质的起偏角为 56°,求这种介质的折射率.若把此种介质片放入水 (折射率为 1.33)中,使自然光束自水中入射到该介质片表面上,求此时的起偏角.96、一束自然光以起偏角 i0= 48.09°自某透明液体入射到玻璃表面上,若玻璃的折射率为 1.56 ,求:(1)该液体的折射率.(2)折射角.97、一束自然光自空气入射到水(折射率为 1.33)表面上,若反射光是线偏振光,(1)此入射光的入射角为多大?(2)折射角为多大?98、一束自然光自水(折射率为 1.33) 中入射到玻璃表面上(如图 ).水当入射角为 49.5°时,反射光为线偏振光,求玻璃的折射率.玻璃99、一束自然光自水中入射到空气界面上,若水的折射率为1.33,空气的折射率为 1.00,求布儒斯特角.100、一束自然光自空气入射到水面上,若水相对空气的折射率为 1.33 ,求布儒斯特角.实用标准文案大学物理------波动光学参考答案一、选择题01-05 ACBCA06-10 ABABB11-15 BBDAB16-20 BADBB 21-25 DCBCC26-30 ABD DD31-35 BDBDB36-40 BABAC二、填空题41.( n1n2 )e or(n2n1 )e ;42. 2.60e ;43. 3.0e+λ/2or 3.0e-λ/2;44.( 4ne1)or(4ne1); 45. n( r2r1 ) ;46. 2 (n2n1 )e;47. 2 d sin/;48. (1)使两缝间距变小,(2)使屏与两缝间距变大;49.0.75 ; 50.0.45mm;51.变小,变小; 52.D; 53.dx; 54. D ;dn5D N55. 1.2 m ;56. 1.40 ;57.9; 58.3;59.rad ;60.;4n24n22nl2n2 61.2d /; 62. 2(n1)d ;63.2d / N ; 64. 1.2mm , 3.6mm;65.7.6010 2 mm ;66.6,第一级明纹;67.4,第一,暗;68. 4 ;69.子波,子波相干叠加;70.相干叠加;71.106 m ;72.30 0;73.2 ;74.;75.300;76. 2 ; 77. 2 D / l ;78.625nm;79.传播速度,单轴; 80. 波动,横波。
波动光学练习题

波动光学练习题1. 介绍波动光学是物理学中的一个重要分支,研究光在传播过程中的波动性质。
它深入研究了光的传播和干涉、衍射、偏振、散射等现象,对于理解光的本质和应用具有重要意义。
本文将为大家介绍一些波动光学的练习题,以帮助读者更好地理解相关概念和原理。
2. 题目一:干涉现象一束波长为550nm的单色光以垂直入射的方式照射到一块玻璃薄膜上,该薄膜的折射率为1.5,厚度为500nm,折射率与入射角度无关。
求在此条件下,该薄膜表面反射光的相位差和干涉条纹的间距。
解析:根据菲涅尔公式,入射角为垂直入射的情况下,反射光的相位差为2δ,其中δ为反射光的相位改变:δ = 2πnt/λ其中n为玻璃的折射率,t为薄膜的厚度,λ为入射光的波长。
代入具体数值,可得:δ = 2π * 1.5 * 500 * 10^(-9) / 550 * 10^(-9) ≈ 5.455rad干涉条纹的间距d可以由以下公式计算得到:d = λ / (2sinθ)其中θ为反射光的角度。
由于入射角为垂直入射,故θ = 0,因此d无穷大,即干涉条纹间距无限宽。
3. 题目二:衍射光斑有一束波长为600nm的单色光通过一条宽度为0.1mm的狭缝照射到屏幕上,屏幕距离狭缝的距离为1m。
求衍射光斑的宽度和位置。
解析:根据夫琅禾费衍射公式,衍射光斑的宽度可以由以下公式计算得到:δy = (λL) / (2d)其中δy为衍射光斑的宽度,λ为入射光的波长,L为狭缝到屏幕的距离,d为狭缝的宽度。
代入具体数值,可得:δy = (600 * 10^(-9) * 1) / (2 * 0.1 * 10^(-3)) ≈ 3mm衍射光斑的位置可以由以下公式计算得到:y = (λL) / d其中y为光斑离中心的偏移距离。
代入具体数值,可得:y = (600 * 10^(-9) * 1) / (0.1 * 10^(-3)) ≈ 6mm所以,衍射光斑的宽度为3mm,位置偏移约为6mm。
高中物理波动与光学练习题及答案

高中物理波动与光学练习题及答案1. 波的特性问题:简述波的特性。
回答:波是一种能量传播的方式,具有以下特性:1) 传播:波可以在媒介中传播,如机械波在媒介中的颤动和声波在空气中的传播。
2) 振动:波是由粒子或媒介的振动引起的,具有起始点和终止点。
3) 能量传递:波能将能量从一个地方传递到另一个地方,而不需要物质的传输。
例如,光波将能量从太阳传输到地球上。
4) 反射和折射:波在遇到边界时发生反射和折射。
反射是波从一个介质到另一个介质的反射,而折射是波传播到另一个介质时的偏折。
5) 干涉和衍射:当两个或多个波在同一地方相遇时,它们会相互干涉,形成干涉图样。
波通过小孔或绕过障碍物时,会产生衍射现象。
2. 光的折射问题:什么是光的折射?请描述光在折射过程中的行为。
回答:光的折射是指光波从一种介质传播到另一种介质时的偏折现象。
光在折射过程中遵循斯涅尔定律,即入射角和折射角的正弦比等于两种介质的折射率之比。
具体行为如下:1) 入射角:光线射向介质边界时与法线的夹角称为入射角。
2) 折射角:光线从介质边界进入另一介质后与法线的夹角称为折射角。
3) 折射率:介质折射率是指光在介质中传播的速度与真空中传播的速度之比。
不同介质具有不同的折射率。
4) 斯涅尔定律:根据斯涅尔定律,入射角和折射角的正弦比等于两种介质的折射率之比。
即sin(入射角)/sin(折射角) = n1/n2。
3. 光的色散问题:什么是光的色散?为什么光在经过三棱镜时产生色散?回答:光的色散是指不同波长的光在经过光学介质时发生偏折的现象。
光在经过三棱镜时产生色散是由于不同波长的光被介质折射时速度的差异导致的。
1) 折射率和波长:不同波长的光在介质中的折射率不同。
根据光的色散定律,折射率与波长呈反比关系。
即短波长的光折射率较大,长波长的光折射率较小。
2) 三棱镜的作用:当白光经过三棱镜时,由于不同波长的光被三棱镜折射的程度不同,导致光的分散现象。
结果是,白光被分解成七种不同颜色的光谱,即红橙黄绿青蓝紫。
光学练习题光的波动性质

光学练习题光的波动性质光学是研究光的产生、传播、特性以及与物质相互作用的学科。
而光的波动性质是光学中最基本、最重要的内容之一。
通过练习题的形式来巩固和深化对光的波动性质的理解,既能帮助读者检验自己的学习成果,又能提升解题能力。
下面将提出一些光学练习题,以帮助读者更好地理解和掌握光的波动性质。
一、选择题1. 光的传播速度与下列因素中哪个因素没有直接关系?A. 光的频率B. 光的波长C. 光在介质中的折射率D. 光的强度2. 当光由真空射入玻璃中时,下列说法中正确的是:A. 光的波长在玻璃中变短B. 光的频率在玻璃中变大C. 光的波速在玻璃中变大D. 光的传播方向不发生变化3. 下列哪个物理量与光的波动性质无关?A. 光的频率B. 光的波长C. 光的振幅D. 光的速度4. 光的波动性质可以解释下列现象中的哪一个?A. 光的反射B. 光的折射C. 光的干涉D. 光的衍射5. 当光通过一个狭缝时,发生衍射现象。
以下哪种说法是正确的?A. 光的波长越小,衍射效果越明显B. 光的频率越高,衍射效果越明显C. 光的波速越大,衍射效果越明显D. 光的传播方向与衍射效果无关二、填空题1. 光的波长是_____________。
2. 光通过两个平行介质时,发生折射现象。
根据折射定律,入射角、折射角和两个介质的折射率之间有关系:__________。
3. 光的波动性质可以解释狭缝干涉现象和 _____________现象。
4. 光的频率与光的波长之间的关系可以用__________来表示。
三、解答题1. 请简要解释光的波动性质是什么,以及光的波动性质对于光学的重要性。
2. 当光通过一个狭缝时,发生衍射现象。
请解释衍射现象的产生原因,并画出衍射的示意图。
3. 在实验室中,将光射入玻璃杯中,发现光在玻璃杯内发生了折射现象。
请解释光的折射是如何发生的,以及折射的原理是什么?四、应用题1. 一束波长为600 nm的光通过一个10 μm的狭缝时,产生明纹的条件是什么?2. 一个宽度为2 mm的狭缝,被波长为450 nm的光照射,观察到在屏幕上一对相邻干涉条纹的间距为1 cm。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
波动光学理解练习知识题第十一章波动光学一、填空题(一)易(基础题)1、光学仪器的分辨率R= 。
2、若波长为625nm的单色光垂直入射到一个每毫米有800条刻线的光栅上时,则第一级谱线的衍射角为。
3、在单缝夫琅和费衍射实验中,屏上第三级暗纹对应的单缝处波面可划分为个半波带。
4、当光由光疏介质进入光密介质时,在交界面处的反射光与入射光有相位相反的现象,这种现象我们称之为。
5、干涉相长的条件是两列波的相位差为π的(填奇数或偶数)倍。
6、可见光要产生干涉现象必须满足的条件是:。
7、在麦克耳逊干涉仪的一条光路中,插入一块折射率为n,厚度为d的透明薄片,插入薄片使这条光路的光程改变了;8、波长为λ的单色光垂直照射在由两块平玻璃板构成的空气劈尖上,测得相邻明条纹间距为L,若将劈尖角增大至原来的2倍,则相邻条纹的间距变为。
9、单缝衍射中狭缝愈窄,条纹间距愈。
10、在单缝夫琅和费衍射实验中,第一级暗纹发生在衍射角300的方向上,λ=,则缝宽为。
所用单色光波长为500nm11、用波长为λ的单色光垂直照射置于空气中厚度为e的折射率为1.5的透明薄膜,两束反射光的光程差为;12、光学仪器的分辨率与和有关,且越小,仪器的分辨率越高。
13、当一束自然光通过两片偏振化方向成30o 的偏振片后,其出射光与入射光的光强之比为。
(二)中(一般综合题)1、若麦克耳逊干涉仪的可动反射镜M 移动0.620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 mm 。
2、在杨氏双缝干涉实验中,如果相干光源1S 和2S 相距0.20d mm =,1S 、2S 到屏幕E 的垂直距离为 1.0D m =。
若第二级明纹距中心点O 的距离为6.0mm ,则单色光的波长为;相邻两明条纹之间的距离为。
3、用单色光垂直照射空气劈形膜,当劈形膜的夹角减小时,干涉条纹_______劈棱方向移动,干涉条纹间距__________。
4、用单色光垂直照射空气劈形膜;观察反射光的干涉,则劈棱处是_____纹;若改用波长大的单色光照射,相邻条纹间距将变__________。
5、真空中波长为单色光在折射率为n 的媒质中由A 点传到B 点时光程改变量为3/2,则相位改变量为__________ ,光走过的几何路程为____。
6、如图(6题)所示,1S 和2S ,是初相和振幅均相同的相干波源,相距4.5λ,设两波沿1S 2S 连线传播的强度不随距离变化,则在连线上1S 左侧各点和2S 右侧各点是(填相长或相消)。
6题图7、在单缝夫琅和费衍射实验中波长为λ的单色光垂直入射在宽度为a=2λ的单缝上,对应于衍射角为30°方向,单缝处的波面可分成的半波带数目为个。
三、难(综合题)1、每毫米有500条刻痕的衍射光栅的光栅常数为_______.当以的单色光垂直照射该光栅时最多可观察到_______条明条纹.2、有单色光垂直照射在单缝上,若缝宽增大,则条纹间隔_______; 若波长增大,则条纹间隔_______ ;当与满足_______的数量关系时,在屏上将只出现中央明纹.3、在牛顿环干涉实验中,以波长为λ的单色光垂直照射,若平凸透镜与平玻璃板之间的介质折射率为n,今使玻璃板稍微下移,则干涉圆环将__________移;每当膜厚改变__________时就移过一条条纹.二、选择题(一)易(基础题)1、在双缝干涉实验中,如果拉大光屏与双缝之间的距离,则光屏上的条纹间距将:()(A)不变;(B)变小;(C)变大;(D)不能确定。
2、在夫琅和费单缝实验中,若增大缝宽,其它条件不变,则中央明纹()(A)宽度变大;(B)宽度不变,且中心强度也不变;(C)宽度变小;(D)宽度不变,但中心强度变小。
3、光波的衍射没有声波显著是由于()(A)光是电磁波;(B)光速比声速大;(C)光有颜色;(D)光的波长比声波小得多。
4、为了提高仪器的分辨率,可以采用的正确方法是()(A)减小观测距离;(B)减小入射光波长;(C)增大观测距离;(D)增大入射光波长。
5、频率为100Hz,传播速度为300m/s的平面简谐波,波线上两点振动的相位差为1π,则此两点相距( )3(A)2m;(B)2.19m;(C) 0.5m;(D)28.6m。
6、光强均为I的两束相干光在某区域内叠加,则可能出现的最大光强为()(A)I;(B)2 I;(C)3 I ;(D)4 I。
7、一束白光垂直照射在一光栅上,在形成的同级光栅光谱中,偏离中央明纹最远的是:()(A)紫光;(B)绿光;(C)黄光;(D)红光。
8、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。
9、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)把两缝的宽度稍微调窄;(D)改变波长较小的单色光源。
10、在单缝夫琅和费衍射实验中,波长为λ的单色光垂直入射在宽度为4=的单缝上,对应于衍射角30?的方向,单缝处波阵面的半波带数目aλ为()(A)2个;(B)4个;(C)6个;(D)8个。
11、在真空中波长为λ的单色光,在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B,若A,B两点位相差为3π,则此路径的光程差为:()λ。
(A)1.5λ;(B)1.5nλ;(C)3λ;(D)1.5n12、自然光以布儒斯特角入射到透明介质表面时,正确的陈述为( )(A)反射线和折射线是平行的;(B)折射光是线偏振光;(C)反射线和折射线是垂直的;(D)反射光的光振动平行于入射面。
(二)中(一般综合题)1、人耳能辨别同时传来的不同的声音,是由于()(A)波的反射和折射;(B)波的干涉;(C)波的独立传播特性;(D)波的强度不同。
2、如图2,在杨氏双缝干涉实验中,用透明玻2题图璃挡住下缝,则()(A)中央明纹向上移动;(B)中央明纹向下移动;(C)中央明纹不动;(D)不能确定。
3、两块平玻璃构成空气劈尖,左边为棱边,用单色光垂直入射,若上面的平玻璃以棱边为轴,沿顺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;(C)间隔不变,向棱边方向平移;(D)间隔变小,并向远离棱边方向平移。
4、用一毫米内有500条刻痕的平面透射光栅观察钠光谱(λ=589nm),设透镜焦距f=1.00m.则光线垂直入射时,最多能看到的光谱级数为( )(A)4 ;(B)2 ;(C)不能确定;(D)3 。
5、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,但明纹的亮度减弱;(D)无干涉条纹。
6、某单色光垂直照射一衍射光栅,在屏幕上只能出现零级和一级光谱,欲使屏幕上出现更高级次的谱线,应该()(A)换一个光栅常数较大的光栅;(B)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(D)将光栅向远离屏幕方向移动。
(三)难(综合题)1、真空中波长为λ的单色光,在折射率为n的透明介质中从A传播到B,λ,则此两点间的相位差为()若A,B两点光程差为5nπ。
(A)π;(B)2.5π;(C)5π;(D)10/n2、光强为I0的自然光垂直通过两个偏振片,它们的偏振化方向之间的α=?。
设偏振片没有吸收,则出射光强I与入射光强I0之比为夹角60()(A)1/4;(B)3/4;(C)1/8;(D)3/8。
3、在牛顿环干涉实验中,若在平凸透镜的周边轻轻下压时,干涩圆环(A) 不动; (B) 向中心收缩;(C)从中心向外扩大;(D) 变密。
4、光从光疏媒质射向光密媒质时(A) 反射光有半波损失; (B) 入射光有半波损失;(C) 透射光有半波损失; (D) 入射、反射、透射光均无半波损失。
5、当组成空气劈形膜的两玻璃片夹角增大时,干涉条纹将(A) 向劈棱方向移动且变密;(B) 向劈棱方向移动但条纹间隔不变;(C) 向远离劈棱方向移动但间隔不变;(D) 向远离劈棱方向移动间隔变宽.三、判断题(易,基础题)1、光栅条纹是衍射和干涉的总效果。
()2、光是横波,光具有波动性和粒子性。
( )3、等厚干涉图样一定是明暗相间的直条纹。
()4、牛顿环中心是暗纹。
()5、等倾干涉图样一定是明暗相间的同心圆环。
()6、光的波动性表现为光能产生干涉和衍射。
( )7、干涉和衍射产生的是完全一样的明、暗相间的条纹。
( )8、当入射角为布儒斯特角时,反射光与折射光垂直,反射光为偏振光。
( )9、若以白光垂直照射单缝,则光屏中央处为波长最短的紫色光条纹。
( )10、光的衍射可以分为夫琅和费衍射和菲涅耳衍射两种。
( )四、计算题(一)易(基础题)1、在杨氏双缝干涉实验中,如果相干光源1S 和2S 相距0.20d mm =,1S 、2S 到屏幕E 的垂直距离为 1.0D m =。
(1)若第二级明纹距中心点O 的距离为6.0mm ,求此单色光的波长;(2)求相邻两明条纹之间的距离;(3)如改用波长为500nm 的单色光做实验,求相邻两明条纹之间的距离。
计算题5图计算题7图2、在双缝干涉实验中,两缝间距为0.30mm ,用单色光垂直照射双缝,在离缝1.20m 的屏上测得中央明纹两侧第五条暗纹间的距离为22.78mm ,求所用单色光的波长。
3、用波长为589.3nm 的黄色光观察牛顿环时,测得第k 级暗环半径为5mm,第k+5级暗环半径为7mm,试求平凸透镜的曲率半径R和级数K 。
4、在迈克耳孙干涉仪的两臂中,分别插入10.0l cm =长的玻璃管,其中一个抽成真空,另一个则储有压强为51.01310Pa ?的空气,用以测定空气的折射率n 。
设所用光波波长为546nm ,实验时,向真空玻璃管中逐渐充入空气,直至压强达到51.01310Pa ?为止。
在此过程中,观察到107.2条干涉条纹的移动,试求空气的折射率n 。
5、如图所示(计算题5图)的杨氏双缝实验中,P 为屏上第五级亮纹所在位置。
现将一玻璃片插入光源1S 发出的光束途中,则P 点变为中央亮条纹的位置。
已知相干光源的波长0.6m λμ=,玻璃的折射率 1.5n =,求玻璃片的厚度。
6、把膜厚为65.8910d m -=?的薄膜放入迈克耳孙干涉仪的一臂,如果由此产生了9.0条干涉条纹的移动,求薄膜的折射率。
设入射光的波长为589nm 。
7、如图所示(计算题8图),利用空气劈尖测细丝直径,已知2600, 3.010nm L m λ-==? ,测得41条条纹的总宽度为6.0m 310-? ,求细丝直径。