光学练习题及其答案
初二物理光学练习题(附答案)

一、光的直线传播、光速练习题一、选择题1.下列说法中正确的是(CD)A.光总是沿直线传播B.光在同一种介质中总是沿直线传播C.光在同一种均匀介质中总是沿直线传播D.小孔成像是光沿直线传播形成的2.下列关于光线的说法正确的是(BD)A.光源能射出无数条光线B.光线实际上是不存在的C.光线就是很细的光束D.光线是用来表示光传播方向的直线3.一工棚的油毡屋顶上有一个小孔,太阳光通过它后落在地面上形成一个圆形光斑,这一现象表明(BCD)A.小孔的形状一定是圆的B.太阳的形状是圆的C.地面上的光斑是太阳的像D.光是沿直线传播的4.如果一个小发光体发出两条光线,根据这两条光线反向延长线的交点,可以确定(B)A.发光体的体积B.发光体的位置C.发光体的大小D.发光体的面积5.无影灯是由多个大面积光源组合而成的,下列关于照明效果的说法中正确的是(C)A.无影灯没有影子B.无影灯有本影C.无影灯没有本影D.无影灯没有半影不透明体遮住光源时,如果光源是比较大的发光体,所产生的影子就有两部分,完全暗的部分叫本影,半明半暗的部分叫半影6.太阳光垂直照射到一很小的正方形小孔上,则在地面上产生光点的形状是(A)A.圆形的B.正方形的C.不规则的D.成条形的7.下列关于光的说法中,正确的是(D)A.光总是沿直线传播的B.光的传播速度是3×108 m/sC.萤火虫不是光源D.以上说法均不对8.如图1为发生月食时,太阳照射光线的示意图,当月球进入图中的哪个区域时,在地球上处于夜晚地区的观察者可看到月食(AD)A.全部进入区域ⅠB.全部进入区域Ⅱ或ⅣC.全部进入区域ⅢD.部分进入区域Ⅰ二、填空题9.在射击时,瞄准的要领是“三点一线”,这是利用____的原理,光在____中传播的速度最大.排纵队时,如果看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人,队就排直了,这可以用____来解释.10.身高1.6m的人以1m/s的速度沿直线向路灯下走去,在某一时刻,人影长1.8m,经2s,影长变为1.3m,这盏路灯的高度应是__8或2.63_m。
光学练习题答案

一、判断题1. 光程是光在介质中传播的几何路程。
(× )2. 光在折射率为n 的介质中传播距离为d 时,光程也为d 。
( × )3. 在劈尖干涉实验中,若劈尖角变大,其他条件不变,则干涉条纹间隔会变大。
( × )4. 在杨氏双缝干涉实验中,减小狭缝之间的距离,其他条件不变,则接收屏上的条纹间隔会变大(√)5. 在单缝衍射实验中,增大单缝的宽度,则接收屏上的条纹间隔会变小。
( √ )6. 根据光的偏振理论,经过偏振片后有消光现象的入射光一定是线偏振光。
( √ )7. 在单缝夫琅和费衍射实验中,按“半波带”法分析,就是将缝宽按入射光波长的一半来划分,若缝宽为半波长的偶数倍,则相应级次的条纹为明条纹。
( × ) 8. 自然光一定不是单色光,而线偏振光一定是单色光。
( × ) 9. 若两束光的频率相等,则两束光相遇就可以产生干涉。
( × ) 10. 将牛顿环装置放入水中,则观察到牛顿环将向中心收缩。
( √ ) 11. 光学仪器的分辨本领与光学仪器的口径成正比。
( √ ) 12. 在单缝衍射中,越远离屏幕中心的条纹亮度越暗。
( √ ) 13. 空气牛顿环的反射光线干涉图像中心一定是一个暗斑。
( √ ) 14. 当自然光以布儒斯特角入射到介质表面时,反射光线和折射光线都是线偏振光。
( × ) 二、填空题1.波长为λ的单色光在折射率为n 的介质中,由a 点传播到b 点相位变化了8π,则a 、b 两点之间的几何距离为4nλ。
2. 真空中波长为λ的单色光,在折射率23=n 的介质中传播,若由S 点传到P 点时,相位变化为π,则S、P 间的几何路程为2nλ;光程为2λ。
3.在杨氏双缝干涉实验中,如果屏幕向狭缝靠近,干涉条纹变__密__ ___,若缝距变小,干涉条纹变____疏__。
(填“疏”或“密”)4. 一束波长为λ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,则薄膜的最小厚度为4nλ。
初三物理光学练习题答案

初三物理光学练习题答案---题目一:1. 光在空气和真空中传播的速度是m/s。
答案:3×10^82. 光在某种媒质中传播的速度是2.25×10^8m/s,这种媒质被称为。
答案:光杆3. 光从真空射入某种材料中的折射率是1.5,则该材料的折射率是。
答案:2.04. 光沿界面从密介质射向疏介质时,会向界面法线弯曲。
答案:远离5. 镜子所反射的光经过扩散后更软。
答案:亮题目二:1. 像与物的位置关系:当物与凸透镜的距离大于二倍焦距时,像是,倒立,减少,真实。
答案:实,正立,放大,倒。
2. 光线经过凹透镜后在右侧成像,此时像的位置在镜上方,像是从镜子的方射出来的。
答案:中心3. 凹透镜焦距为4cm,如果物距镜子16cm,求像的位置。
答案:8cm4. 一个凸透镜产生的像左侧是实像,右侧是虚像,中心相隔6cm,求物距。
答案:-12cm5. 双凸透镜制作的放大镜的物像关系仍然满足具有相同的特点。
答案:实,倒立,放大,虚。
题目三:1. 当物体靠近凸透镜时,像会逐渐地移动。
答案:远离2. 光线在平面镜的反射过程中,入射角等于。
答案:出射角3. 对于平面镜而言,物体与像的位置关系:当物距离镜面的距离增大时,像会逐渐远离镜面。
答案:靠近4. 某物在平面镜前放置21cm处,产生的像离镜10.5cm,那么该平面镜的焦距是。
答案:14cm5. 平面镜反射的特点:像与物具有相同的,也具有反的方向。
答案:大小,形状题目四:1. 当光从一个介质经过界面到达另一个介质时,如果入射角等于临界角,则光的折射角为。
答案:90°2. 显微镜的放大倍数可以通过目镜焦距与物镜焦距的。
答案:比值3. 透镜成像规律的应用:眼球会根据视物的距离调节晶状体的,使物体在视网膜上成像。
答案:弧度4. 当透过一块半透明物体或液体时,光线既可以、也可以折射。
答案:反射,透射5. 透镜成像规律的应用:太阳系的行星会发生,使人看到的位置不同。
初二物理光学练习题及答案

初二物理光学练习题及答案1. 题目:以下哪一项不属于光的性质?A. 折射B. 反射C. 吸收D. 发射答案:D. 发射2. 题目:光的传播速度在以下哪种介质中最快?A. 真空B. 水C. 空气D. 玻璃答案:A. 真空3. 题目:以下哪种材料具有最强的折射能力?A. 金属B. 木材C. 玻璃D. 塑料答案:C. 玻璃4. 题目:以下哪种现象是由光的反射引起的?A. 彩虹B. 折射C. 投影D. 色散答案:C. 投影5. 题目:以下哪种现象是由光的折射引起的?A. 眩光B. 绕射C. 反射D. 极化答案:B. 绕射6. 题目:光的颜色是由什么决定的?A. 光的频率B. 光的波长C. 光的幅度D. 光的速度答案:B. 光的波长7. 题目:以下哪个现象是光的干涉现象?A. 色散B. 极化C. 衍射D. 反射答案:C. 衍射8. 题目:以下哪个现象是光的偏振现象?A. 光的干涉B. 光的反射C. 光的折射D. 光的吸收答案:D. 光的吸收9. 题目:平面镜的特点是什么?A. 只有一面能反射光B. 反射光具有色散现象C. 反射光没有方向性D. 只有特定角度可以观察到镜中的物体答案:A. 只有一面能反射光10. 题目:以下哪个光学器件利用了光的折射原理?A. 凸透镜B. 凹透镜C. 平面镜D. 磨凸镜答案:A. 凸透镜总结:物理光学是初中物理课程中的一个重要内容,通过学习光的性质、传播规律以及光学现象等知识,我们可以更好地理解光的行为和光学器件的工作原理。
本文给出了一些初二物理光学的练习题及答案,希望能帮助同学们复习和巩固相关知识。
通过解答这些问题,同学们可以检验自己对物理光学的理解程度,加深对光学知识的记忆和理解。
在学习过程中,同学们还可以通过查阅教科书和其他资料,对光学知识进行更深入的学习和拓展。
中考物理总复习《光学实验题》专项练习题-附答案

中考物理总复习《光学实验题》专项练习题-附答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________小孔成像实验1.学习了光学知识以后,爱动脑筋的锐锐和辰辰同学想自己探究小孔成像现象,如图所示,他们在两个空罐的底部分别打上一个圆孔和一个方孔,再用两片半透明的塑料膜蒙住罐口,分别将小孔对着烛焰和灯丝,可看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。
(1)分析比较甲、乙两图,可以得出结论:像的形状与无关;(2)分析比较甲、丙两图,可以得出结论:像的形状与有关;(3)通过实验,可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是(选填“正立”或“倒立”)的实像,说明小孔成像的原理是:。
(4)晴天在树荫下的圆形光斑就是通过树叶间的小孔在地面上所成的像。
2.学习了光的直线传播知识后,小明利用生活中的废旧物品探究小孔成像,他用一次性杯子和半透明薄膜做了一个“针孔照相机”,他在一次性杯子的底部用针戳了一个小孔,在杯口蒙上一层半透明薄膜。
(如图甲所示)(1)小明在明亮的实验室用这个“针孔照相机”来观察蜡烛通过小孔所成的像(如图乙所示),观察方法正确的是(选填“A”或“B”)(2)图中烛焰在塑料薄膜上所成的像是(填“实像”或“虚像”);其成像的原理是;(3)实验中蜡烛燃烧变短,则它在薄膜上的像将向(填“上”或“下”)方向移动;小明改进方法后用“针孔照相机”再观察蜡烛通过小孔所成的像,并发现增大孔到蜡烛的距离,可观察到半透明薄膜上蜡烛的像(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)小明在另一个一次性杯子底部挖了一个小三角形的小孔,继续在同位置观察同一个蜡烛,发现在半透明薄膜上的像的形状(选填“有”或“没有”)变化。
(5)小明和小华在硬纸板上挖孔来研究太阳的小孔成像,为了研究孔的大小对光斑形状的影响,小明设计了图1的装置,小华设计了图2的装置,(其中乙均为不透明卡纸),如图所示。
接着,从图示位置沿箭头方向水平移动乙,改变孔的大小,同时观察光斑形状的变化情况。
高中物理《光学实验》练习题(附答案解析)

高中物理《光学实验》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:__________一、单选题1.在做“测定玻璃的折射率”的实验中,如果使用的玻璃砖的两个表面aa′、bb′明显不平行,则对其他做法都正确的情况下,所测得的折射率将()A.偏大B.偏小C.不变D.无法确定2.在双缝干涉实验中,设单缝宽度为h,双缝距离为d,双缝与屏的距离为l,当采取下列四组数据中的哪一组时,可在光屏上观察到清晰可辨的干涉条纹( )A.h=1cm,d=0.1mm,l=1mB.h=1mm,d=0.1mm,l=10cmC.h=1mm,d=10cm,l=1mD.h=1mm,d=0.1mm,l=1m3.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,光源与屏之间应依次放置()A.单缝、滤光片、双缝B.滤光片、单缝、双缝C.滤光片、双缝、单缝D.双缝、单缝、滤光片4.“测定玻璃的折射率”的实验中,在白纸上放好玻璃砖,aa'和bb'分别是玻璃砖与空气的两个界面,如图所示,在玻璃砖的一侧插上两枚大头针1P和2P,用“+”表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针3P和4P,在插3P和4P时,应使()A.3P只挡住1P的像B.4P只挡住2P的像C.3P同时挡住1P、2P的像5.如图所示为双缝干涉的实验装置,图中有四个光学元件的名称空缺,关于它们的名称正确的是()A.①单缝②滤光片③双缝B.①滤光片②双缝③遮光筒C.②凸透镜③双缝④遮光筒D.①凸透镜②单缝③双缝6.利用如图所示的装置研究双缝干涉现象并测量光的波长时,下列说法中不正确...的是()A.实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝B.将绿色滤光片换成红色滤光片,干涉条纹间距变大C.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距不变D.减小实验中的双缝间距,目镜中的条纹数会增加7.对于以下的光学现象说法中正确的是()A.图甲是双缝干涉示意图,若只增大两个狭缝1S、2S间的距离d,相邻亮条纹间距离x将增大B.图乙是单色光单缝衍射实验现象,若在狭缝宽度相同情况下,上图对应光的波长较短C.图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样,弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的D.图丁中的P、Q是偏振片,当P固定不动,缓慢转动Q时,光屏上的光亮度将一明一暗交替变化,此现象表明光波是纵波8.在杨氏双缝干涉实验中,如果不用激光光源而用一般的单色光源,为了完成实验可在双缝前边加一单缝获得线光源,如图所示,在用单色光做双缝干涉实验时,若单缝S从双缝S1、S2的中央对称轴位置处稍微向上移动,则()A.不再产生干涉条纹B.仍可产生干涉条纹,且中央亮纹P的位置不变C.仍可产生干涉条纹,中央亮纹P的位置略向上移D.仍可产生干涉条纹,中央亮纹P的位置略向下移二、多选题9.某同学在做双缝干涉实验时,安装好实验装置,在光屏上却观察不到干涉图样,这可能是由于()A.光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致,相差较大B.滤光片、单缝、双缝的中心在同一高度C.单缝与双缝不平行D.光源发出的光束太强10.如图所示,在用玻璃砖测定玻璃折射率的实验中,如果所用的玻璃砖ABCD的上表面AB和下表面CD不严格平行(AD略大于BC),下列说法中正确的是()A.用此玻璃砖做实验,画出的折射光线c和相应的入射光线a不再平行,因此对实验结果产生系统误差B.用此玻璃砖做实验,画出的折射光线c和相应的入射光线a不再平行,但不会因此对实验结果产生影响C.沿着从纸外向纸里的方向看,射出光线c相对于入射光线a有顺时针方向的微小偏转D.沿着从纸外向纸里的方向看,射出光线c相对于入射光线a有逆时针方向的微小偏转11.在用双缝干涉测量单色光的波长实验中,做好如丙图所示调整后,在单缝与光源之间放上红色滤光片就可见到红光的双缝干涉图样。
光学练习题及答案

光学练习题及答案题目1:光的折射定律是什么?答案:光的折射定律,也称为斯涅尔定律,指的是当光从一种介质进入另一种介质时,入射光线、折射光线和法线都在同一平面内,且入射角和折射角的正弦比等于两种介质的折射率之比,即 \( n_1\sin(\theta_1) = n_2 \sin(\theta_2) \),其中 \( n_1 \) 和\( n_2 \) 分别是第一种和第二种介质的折射率,\( \theta_1 \) 和\( \theta_2 \) 分别是入射角和折射角。
题目2:什么是全反射现象?答案:全反射是指当光从折射率较高的介质向折射率较低的介质传播时,如果入射角大于临界角,光线将不会进入第二种介质,而是完全反射回第一种介质的现象。
临界角可以通过 \( \sin(\theta_c) =\frac{n_2}{n_1} \) 计算得出。
题目3:什么是光的干涉现象?答案:光的干涉现象是指两个或多个相干光波相遇时,它们的振幅相加,导致光强分布出现明暗相间的条纹或斑点的现象。
这是由于光波的相位差引起的,干涉可以是构造性的(相位差为整数倍的 \(2\pi\))或破坏性的(相位差为奇数倍的 \(\pi\))。
题目4:什么是衍射现象?答案:衍射现象是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时,波前发生弯曲,使光波在障碍物的阴影区域或狭缝的后方形成明暗相间的条纹的现象。
衍射是波动性的体现,常见的衍射现象包括单缝衍射、双缝衍射和圆孔衍射。
题目5:什么是偏振现象?答案:偏振现象是指光波的振动方向受到限制,只在一个特定的平面内振动的现象。
自然光是未偏振的,而反射光、折射光等在特定条件下可以产生偏振光。
偏振现象在光学仪器、液晶显示和摄影等领域有广泛应用。
结束语:光学是一门既深奥又有趣的学科,通过这些练习题,我们可以更好地理解光的性质和行为。
希望这些题目和答案能够帮助你加深对光学基本原理的理解,并激发你对光学现象的好奇心和探索欲。
光学练习题(含答案)

《光学》练习题(2010 年)一、单项选择和填空题C1.将扬氏双缝干涉实验装置放入折射率为n 的介质中,其条纹间隔是空气中的CA 1倍B n 倍 C1倍 D n 倍n nB2 .在菲涅耳圆屏衍射的几何阴影中心处BA永远是个亮点,其强度只与入射光强有关B永远是个亮点,其强度随着圆屏的大小而变C有时是亮点,有时是暗点。
C3.光具组的入射光瞳、有效光阑,出射光瞳之间的关系一般为CA入射光瞳和有效光阑对整个光具组共轭。
B出射光瞳和有效光阑对整个光具组共轭。
C入射光瞳和出射光瞳对整个光具组共轭。
B4 .通过一块二表面平行的玻璃板去看一个点光源,则这个点光源显得离观察者BA 远了B 近了C 原来位置。
C5.使一条不平行主轴的光线,无偏折(即传播方向不变)的通过厚透镜,满足的条件是入射光线必须通过A 光心B 物方焦点C 物方节点D 象方焦点B6.一薄透镜由折射率为 1.5 的玻璃制成,将此薄透镜放在折射率为4/3 的水中。
则此透镜的焦距数值就变成原来在空气中焦距数值的:A2倍B3倍C4倍D 1.5/1.333倍D7. 光线由折射率为n1的媒质入射到折射率为n2的媒质,布儒斯特角i p满足:A . sin i p= n1 / n2B 、 sin i p= n2 / n1C、 tg i p= n1 / n2D、 tgi p= n2 / n1A8 .用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉,当反射镜M 1移动 0.1mm 时,瞄准点的干涉条纹移过了400 条,那么所用波长为A 5000?B 4987?C 2500?D 三个数据都不对D9 .一波长为 5000? 的单色平行光,垂直射到 0.02cm 宽的狭缝上,在夫琅禾费衍射花样中心两旁第二条暗纹之间的距离为 3mm,则所用透镜的焦距为A 60mmB 60cmC 30mmD 30cm.B10. 光电效应中的红限依赖于:A 、入射光的强度B、入射光的频率C、金属的逸出功D、入射光的颜色B11. 用劈尖干涉检测二件的表面,当波长为λ的单色光垂直入射时,观察到干涉条纹如图,图中每一条纹弯曲部分的顶点恰与右边相邻的直线部分的连续相切,由图可见二件表面:A 、有一凹陷的槽,深为4B、有一凹陷的槽,深为2C、有一凸起的埂,高为4D、有一凸起的埂,高为2A12. 随着辐射黑体温度的升高,对应于最大单色光发射本领的波长将:A、向短波方向移动B、向长波方向移动C、先向短波方向,后向长短方向移动D、先向长波方向,后向短波方向移动B13.用单色光观察牛顿环,测得某一亮环直径为 3mm,在它外边第 5 个亮环直径为 4.6mm,用平凸透镜的凸面曲率半径为 1.0m,则此单色光的波长为A 5903 ?B 6080 ?C 7600 ?D三个数据都不对C14. 一束自然光以布儒斯特角入射于平板玻璃,则:A、反射光束偏振面垂直于入射面,而透射光束偏振面平行于入射面并为完全线偏振光B、反射光束偏振面平行偏振于入射面,而透射光束是部分偏振光C、反射光束偏振面是垂直于入射面,而透射光束是部分偏振光D、反射光束和透射光束都是部分偏振光B15.仅用检偏器观察一束光时,强度有一最大但无消光位置,在检偏器前置一4片,使其光轴与上述强度为最大的位置平行,通过检偏器观察时有一消光位置,这束光是:A 、部分偏振光B、椭园偏振光C、线偏振光D、园偏振光B16.要使金属发生光电效应,则应:A、尽可能增大入射光的强度B、选用波长较红限波长更短的光波为入射光C、选用波长较红限波长更长的光波为入射光波D、增加光照的时间;B17. 下列说法正确的是A、利用不同折射率的凸凹透镜相配,可以完全消除去球差和色差;B、近视眼需用凹透镜校正;C、扩大照相景深的方法是调大光圈;D 、天文望远镜的作用是使遥远的星体成像在近处,使得人们能看清楚;D18. 将折射率1的有机玻璃浸没在油中。
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1、
(10分)
在折射率n 1=1.52的镜头上涂有一层折射率n 2=1.38的MgF 2增反膜,如果此膜适合波长
λ
解:光程差满足:2n 2d= k λ,
2
n 2d λk =
,当k=1 时,d 取最小值:m A μλ22.0217438.126000
n 2d 2min ≈=⨯==
2、(10分)
一衍射双缝,缝距d=0.12mm,缝宽a=0.02mm ,用波长为4000A 的平行单色光垂直入射双缝,双缝后置一焦距为50cm 的透镜。
试求:
(1)透镜焦平面上单缝衍射中央明纹的半角宽度和线宽度;
(2)透镜焦平面上单缝衍射中央明纹包迹内有多少条干涉主极大?
解:(1)单缝第1级暗条纹出现在 λθ=1asin 02.01002.0104000/sin 3
10
1=⨯⨯=
=--a λθ
半角宽度为 02.0sin 11=≈θθ 线宽度为:2cm 25002.0f 1=⨯=θ (2)满足干涉主极大的条件为 λθk dsin = 因为
610400002.01012.0dsin 10
-3-1
=⨯⨯⨯=λ
θ 所以当k=6时与单缝的第1级暗条纹重合,出现了缺
级, 在),(1sin 0θ范围内有5个干涉主极大, 因此单缝衍射中央明纹包迹内有11条干涉
主极大
3、
(10分)
一束光强为I 0偏振光,相继通过两个偏振片 P 1、P 2后出射的光强为I 0 /4,而且其偏振方
向与入射光的偏振方向垂直。
如果入射光偏 振方向与P
1 的夹角为α1,P 1 P 2之间的夹角 为α2,求α1和
α2。
解:依题意可令α1和 α2为锐角
因为101cos A A α= 210212c o s c o s c o s A A ααα
A == 所以 4/cos cos I 022
1202I I ==αα, 可得2
1cos cos 21=
αα 另外,依题意可知2
21π
αα=
+
21sin cos 11=αα,412sin 1=α 01-174
1
sin 21≈=α, 0283=α
4、(12分)
如图所示,两个振幅频率都相同的相干波源S 1S 2的坐标分别为λ8
5
±
,S 2比S 1超前π/2,它们以同样的波速相向而行时,在S 1S 2之间形成相干图象。
设P 点的坐标为x ,写出两波在P 点相遇时的位相差和在8
585λλ<<-x 之间满足干涉抵消的点的坐标。
解:令 s1 的波函数为 )4522cos()85
22cos(1πλππλλ
ππ-+=-+=x vt A x vt A y 则s2的波函数为)4
22cos()28522cos(2πλπππλλ
ππ--=++-=x vt A x vt A y
在P 点处的相位差, )4
1
(4)422()4522(-=----
+=∆λππλπππλπ
πφx x vt x
vt
相位差满足πφ)1k 2+=
∆(的点 干涉抵消,则有πλπ)12()4
1
(4+=-k x 2u u
λ4
2
2x +=
k , 因为 8585λλ<<-x , 所以5145<+<-)(k , k 只能取k=0,所以λ2
1
x =
的点干涉抵消。
5、
(10
分)
6、
(10分)
波长为600nm 的单色光垂直照射在一光栅上,第二级和第三级谱线分别在衍射角满足sin θ1=0.20和sin θ2=0.30处,第四级缺级。
试求该光栅的光栅常数d 及其狭缝宽度a 。
解:依题意可知, 第二级和第三级干涉主极大满足 ,λθ2dsin 1=,λθ3dsin 2= 可得
d=6000 nm=6μm , 第四级缺级, 可得 d/a=4, 则a=d/4=1.5μm
7、(10分)
将透射方向成900的两块偏振片M 和N 共轴平行放置,并在它们之间平行地插入另一偏振片B ,设入射的自然光强为I 0,求当B 与M 的夹角分别为300和450时,出射光的强度之比。
解:自然光经过M 之后,变成光强为I 0/2
经过B 之后,α20cos 2
I I B =
出射光的光强αααπα220220sin cos 2
-2cos cos 2I I I ==
)(出 出射光强度之比
4
32
2222123sin cos sin cos I I 222
2222212
12
2
1
===)()()
()(
出出αααα
M
8.在折射率n 1=1.52的镜头上涂有一层折射率n 2=1.38的增反膜,如果以波长λ=532nm 的光照射,问膜的最小厚度应为多少?
参考题目1的做法
9、
(10分)
一衍射光栅,缝距d=0.10mm, 缝宽a=0.02mm ,用波长为λ=400nm 的平行单色光垂直入射,光栅后置一焦距为f=50cm 的透镜。
试求:
(1)透镜焦平面上单缝衍射中央明纹的角宽度和线宽度; (2)透镜焦平面上中央明纹内有多少条干涉主极大?
解:参考题目2
的做法
10
(10分)
一束光强为I 0线偏振光,相继通过两个偏振片 P 1、P 2后出射。
如果入射光偏振方向与P 1 的夹角为α1=300,P 1 P 2之间的夹角
为α2=600,求出射光的强度以及与P 1的夹角。
解:分两种情况求解 (1)
(2)
光强求法:参考题目3
11、 (10分)
如图所示, 用单色光λ=6000Å做杨氏双缝实验,在光屏P处 产生第六级亮纹,现将折射率n=1.5的玻璃片放在其中的 一条光路上,此时P 处变成中央亮纹的位置,则此玻璃片 厚度d 是多少?
解:放玻璃片前 λ6l -l 12=
放玻璃片后0nd d -l -l 12=+)(
P 1 P 2 P 2
P 1 α2
α1
所以λ6d 1-n =)(, d=0.72 μm
12
(10分)
一束波长为λ=540nm 的单色光,从空气垂直入射到折射率为n=1.4的透明薄膜上,要使观测的反射光得到加强,问膜的厚度至少为多少? 解:光程差满足:λλ
k 2nd 2=+
,4n
1-2k d λ
)(=
, 当k=1, d 取最小值nm 1006
.5540
4n
d min ≈=
=
λ
13、(本题10分)一束光强为I 0自然光,相继通过三个偏振片P 1、P 2、P 3后出射的光强为I 0 / 8。
已知P 1和P 3的偏振方向相互垂直,求P 1和P 2的夹角α1及P 2与P 3的夹角α2。
解:8I sin cos 2/I cos cos
2/I I 0121202212
0=
==αααα出,4
12sin221=)(α, 1
sin21=α,0
2145==αα
14、(本题10分)在杨氏双缝干涉实验中,今若用折射率n 1=1.50,厚度为e 1的透明薄膜覆盖双缝之一,干涉条纹将发生移动。
今若在另一缝上用折射率n 2=1.30,厚度为e 2的透明薄膜覆盖,恰好可以使干涉条纹移回原位,求e 1/e 2。
解:
2211e 1-n e 1-n )()(=, 5/31-/1-n /e 1221==)()(n e
15 (6分)
已知天空中两颗星相对一望远镜的角距离为rad 6
1084.4-⨯,它们发出的光的波长是5500A ,问望远镜的直径至少要多大,才能分辨这两颗星?
解:,D
λ
δθ22
.1=)(m D 114.022
.1==δθ
λ。