光学第一章的习题集及答案.doc
光学习题集(1-3章)

δ = (n − 1)α ,其中 n 是光楔的折射率, δ 是指入射光经过两折射面折射后,出射
光线与入射光线之间的夹角。 解: 如图所示, 入射光垂直第一个折射面入射, 光线不发生折射, 光线在第二个折射面折射, 光的折射定律有: 据几何关系有: 则: 因 α 很小,所以有: 有:
n sin i = sin i ' ; i =α ;
r 2
1.12 手头只有一个白炽灯,如何简便地估计一个凹面反射镜地曲率半径和焦距? 答: 若将白炽灯放到凹面反射镜地焦点上,则经凹面反射镜反射地光为平行光。反射镜的 曲率半径等于两倍的焦距。 1.13 一双凸透镜的两表面半径均为 50cm,透镜材料折射率 n = 1.5 ,求该透镜位于空气中 和侵入水中( n0 = 1.33 )时的焦距分别为多少? 解: (1)位于空气中时:
n sin α = sin i '
sin α ≈ α , sin i ' ≈ i '
n ⋅ α = i'
∴δ = i'−i = nα − α = (n − 1)α .
1.7 在甚么条件下,附图中夫人折射球面起汇聚作用,在甚么条件下起发散作用? 解:表征单球面折光本领的量为光焦度 Φ ,
Φ=
n'−n r
1 1.5 1 − 1.5 − = p2 ' − 20 − 10
有:
p2 ' = −40cm
垂直轴放大率:
β2 =
n2 p2 ' 1.5 × (−40) = =3 n2 ' p2 1× (−20)
总垂直轴放大率:
β = β 1 ⋅ β 2 = −3
所以小物体经玻璃棒成像在第二球面前方 40cm 处,玻璃棒得垂直轴放大率为-3。 1.10 如图所示为通光口径为 R,材料折射率为 n 得平凸透镜。若要求对平行光轴得全部 光线(不受傍轴限制)均能聚焦于 F (0. f ' ) .试用费马原理导出透镜凸面的曲面方程 式。 解: 如图,标出各已知点的坐标 P( x, y, z ) ,选取曲面上任意点 P 的坐标为,据费马原理 光沿 ARF 传播的光程=光沿 BPF 传播的光程
第一章光的干涉习题和答案解析

λdr y 0=∆第一章 光的干涉●1.波长为nm 500的绿光投射在间距d 为cm 022.0的双缝上,在距离cm 180处的光屏上形成干涉条纹,求两个亮条纹之间的距离.若改用波长为nm 700的红光投射到此双缝上,两个亮条纹之间的距离又为多少?算出这两种光第2级亮纹位置的距离.解:由条纹间距公式λd r y y y j j 01=-=∆+ 得:cm 328.0818.0146.1cm146.1573.02cm818.0409.02cm573.010700022.0180cm 409.010500022.018021222202221022172027101=-=-=∆=⨯===⨯===⨯⨯==∆=⨯⨯==∆--y y y drj y d rj y d r y d r y j λλλλ●2.在杨氏实验装置中,光源波长为nm 640,两狭缝间距为mm 4.0,光屏离狭缝的距离为cm 50.试求:(1)光屏上第1亮条纹和中央亮条纹之间的距离;(2)若p 点离中央亮条纹为mm 1.0,问两束光在p 点的相位差是多少?(3)求p 点的光强度和中央点的强度之比.式: 解:(1)由公得λd r y 0=∆ =cm 100.8104.64.05025--⨯=⨯⨯(2)由课本第20页图1-2的几何关系可知52100.01sin tan 0.040.810cm 50y r r d d dr θθ--≈≈===⨯521522()0.8106.4104r r πππϕλ--∆=-=⨯⨯=⨯(3) 由公式2222121212cos 4cos 2I A A A A A ϕϕ∆=++∆= 得8536.042224cos 18cos 0cos 421cos 2cos42cos 422202212212020=+=+==︒⋅=∆∆==πππϕϕA A A A I I pp●3. 把折射率为1.5的玻璃片插入杨氏实验的一束光路中,光屏上原来第5级亮条纹所在的位置为中央亮条纹,试求插入的玻璃片的厚度.已知光波长为6×10-7m.解:未加玻璃片时,1S 、2S 到P 点的光程差,由公式2rϕπλ∆∆=可知为 Δr =215252r r λπλπ-=⨯⨯=现在1S 发出的光束途中插入玻璃片时,P 点的光程差为()210022r r h nh λλϕππ'--+=∆=⨯=⎡⎤⎣⎦所以玻璃片的厚度为421510610cm 10.5r r h n λλ--====⨯-4. 波长为500nm 的单色平行光射在间距为0.2mm 的双狭缝上.通过其中一个缝的能量为另一个的2倍,在离狭缝50cm 的光屏上形成干涉图样.求干涉条纹间距和条纹的可见度.解:6050050010 1.250.2r y d λ-∆==⨯⨯=mm122I I = 22122A A =12A A =()()122122/0.94270.941/A A V A A ∴===≈+5. 波长为700nm 的光源与菲涅耳双镜的相交棱之间距离为20cm ,棱到光屏间的距离L 为180cm,若所得干涉条纹中相邻亮条纹的间隔为1mm ,求双镜平面之间的夹角θ。
新概念光学各章复习答案

复习提纲第一章光和光的传播说明:灰色表示错误。
§1、光和光学判断选择练习题:1. 用单色仪获得的每条光谱线只含有唯一一个波长;2. 每条光谱线都具有一定的谱线宽度;3. 人眼视觉的白光感觉不仅与光谱成分有关,也与视觉生理因素有关;4. 汞灯的光谱成分与太阳光相同,因而呈现白光的视觉效果;§2、光的几何传播定律判断选择练习题:1. 光入射到两种不同折射率的透明介质界面时一定产生反射和折射现象;2. 几何光学三定律只有在空间障碍物以及反射和折射界面的尺寸远大于光的波长时才成立;3. 几何光学三定律在任何情况下总成立;§3、惠更斯原理1. 光是一种波动,因而无法沿直线方向传播,通过障碍物一定要绕到障碍物的几何阴影区;2. 惠更斯原理也可以解释波动过程中的直线传播现象;3. 波动的反射和折射无法用惠更斯原理来解释;§4、费马原理1)费马定理的含义,在三个几何光学定理证明中的应用。
判断选择练习题:§5、光度学基本概念1)辐射通量与光通量的含义,从辐射通量计算光通量,视见函数的计算2)计算一定亮度面光源产生的光通量3)发光强度单位坎德拉的定义。
判断选择练习题:1. 人眼存在适亮性和适暗性两种视见函数;2. 明亮环境和黑暗环境的视见函数是一样的;3. 昏暗环境中,视见函数的极大值朝短波(蓝色)方向移动;4. 明亮环境中,视见函数的极大值朝长波(绿色)方向移动;7. 在可见光谱范围内,相同的辐射通量,眼睛对每个波长的亮度感觉都一样;8. 在可见光谱范围内,相同的辐射通量,眼睛对波长为550nm 光辐射的亮度感觉最强;9. 理想漫射体的亮度与观察方向无关;10. 不同波长、相同辐射通量的光辐射在人眼引起的亮度感觉可能一样;填空计算练习题:计算结果要给出单位和正负1、波长为400nm、500nm、600nm 、700nm 的复合光照射到人眼中,已知这些波长的视见函数值分别为0.004、0.323、0.631、0.004,若这些波长的辐射通量分别为1W 、2W 、3W 、4W ,则这些光在人眼中产生的光通量等于。
光学原子物理习题解答

光学原⼦物理习题解答光学习题答案第⼀章:光的⼲涉 1、在杨⽒双缝实验中,设两缝之间的距离为0.2mm ,在距双缝1m 远的屏上观察⼲涉条纹,若⼊射光是波长为400nm ⾄760nm 的⽩光,问屏上离零级明纹20mm 处,哪些波长的光最⼤限度地加强?解:已知:0.2d mm =, 1D m =, 20l mm =依公式:五种波长的光在所给观察点最⼤限度地加强。
2、在图⽰的双缝⼲涉实验中,若⽤薄玻璃⽚(折射率1 1.4n =)覆盖缝S 1 ,⽤同样厚度的玻璃⽚(但折射率2 1.7n =)覆盖缝S 2 ,将使屏上原来未放玻璃时的中央明条纹所在处O 变为第五级明纹,设单⾊波长480nm λ=,求玻璃⽚的厚度d (可认为光线垂直穿过玻璃⽚)34104000104009444.485007571.46666.7dl k Ddk l mm nmDk nm k nm k nm k nm k nmδλλλλλλλ-==∴==?===========11111故:od屏 O解:原来,210r r δ=-= 覆盖玻璃后,221121821()()5()558.010r n d d r n d d n n d d mn n δλλλ-=+--+-=∴-===?- 3、在双缝⼲涉实验中,单⾊光源S 0到两缝S 1和S 2的距离分别为12l l 和,并且123l l λ=-,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,求:(1)零级明纹到屏幕中央O 点的距离。
(2)相邻明条纹的距离。
解:(1)如图,设0p 为零级明纹中⼼,则:21022112112021()()03()/3/r r d p o D l r l r r r l l p o D r r d D dλλ-≈+-+=∴-=-==-=(2)在屏上距0点为x 处,光程差 /3dx D δλ≈- 明纹条件 (1,2,3)k k δλ=± = (3)/kx k D d λλ=±+在此处令K=0,即为(1)的结果,相邻明条纹间距1/k k x x x D d λ+?=-=4、⽩光垂直照射到空⽓中⼀厚度为43.810e nm =?的肥皂泡上,肥皂膜的折射率 1.33n =,在可见光范围内44(4.0107.610)?-,那些波长的光在反射中增强?解:若光在反射中增强,则其波长应满⾜条件12(1,2,)2ne k k λλ+= =即 4/(21)ne k λ=- 在可见光范围内,有42424/(21) 6.7391034/(21) 4.40310k ne k nm k ne k nmλλ3= =-=?= =-=?5、单⾊光垂直照射在厚度均匀的薄油膜上(n=1.3),油膜覆盖在玻璃板上(n=1.5),若单⾊光的波长可有光源连续可调,并观察到500nm 与700nm 这两个波长的单⾊光在反射中消失,求油膜的最⼩厚度?解:有题意有:2(1/2)(1/2)2(1/2)500(1/2)700nd k k d nk k λλ=++∴='∴+=+min min 5/277/23,2(31/2)5006732 1.3k k k k d nm'+=+'∴==+∴==?即 56、两块平板玻璃,⼀端接触,另⼀端⽤纸⽚隔开,形成空⽓劈尖,⽤波长为λ的单⾊光垂直照射,观察透射光的⼲涉条纹。
第一章 光的干涉 习题及答案

λdr y 0=∆第一章 光的干涉●1.波长为nm 500的绿光投射在间距d 为cm 022.0的双缝上,在距离cm 180处的光屏上形成干涉条纹,求两个亮条纹之间的距离.若改用波长为nm 700的红光投射到此双缝上,两个亮条纹之间的距离又为多少?算出这两种光第2级亮纹位置的距离.解:由条纹间距公式λd r y y y j j 01=-=∆+ 得:cm 328.0818.0146.1cm146.1573.02cm818.0409.02cm573.010700022.0180cm 409.010500022.018021222202221022172027101=-=-=∆=⨯===⨯===⨯⨯==∆=⨯⨯==∆--y y y drj y d rj y d r y d r y j λλλλ●2.在杨氏实验装置中,光源波长为nm 640,两狭缝间距为mm 4.0,光屏离狭缝的距离为cm 50.试求:(1)光屏上第1亮条纹和中央亮条纹之间的距离;(2)若p 点离中央亮条纹为mm 1.0,问两束光在p 点的相位差是多少?(3)求p 点的光强度和中央点的强度之比.式: 解:(1)由公得λd r y 0=∆ =cm 100.8104.64.05025--⨯=⨯⨯(2)由课本第20页图1-2的几何关系可知52100.01sin tan 0.040.810cm 50y r r d d dr θθ--≈≈===⨯521522()0.8106.4104r r πππϕλ--∆=-=⨯⨯=⨯(3) 由公式2222121212cos 4cos 2I A A A A A ϕϕ∆=++∆= 得8536.042224cos 18cos 0cos 421cos 2cos42cos 422202212212020=+=+==︒⋅=∆∆==πππϕϕA A A A I I pp●3. 把折射率为1.5的玻璃片插入杨氏实验的一束光路中,光屏上原来第5级亮条纹所在的位置为中央亮条纹,试求插入的玻璃片的厚度.已知光波长为6×10-7m .解:未加玻璃片时,1S 、2S 到P 点的光程差,由公式2rϕπλ∆∆=可知为 Δr =215252r r λπλπ-=⨯⨯=现在1S 发出的光束途中插入玻璃片时,P 点的光程差为()210022r r h nh λλϕππ'--+=∆=⨯=⎡⎤⎣⎦所以玻璃片的厚度为421510610cm 10.5r r h n λλ--====⨯-4. 波长为500nm 的单色平行光射在间距为0.2mm 的双狭缝上.通过其中一个缝的能量为另一个的2倍,在离狭缝50cm 的光屏上形成干涉图样.求干涉条纹间距和条纹的可见度.解:6050050010 1.250.2r y d λ-∆==⨯⨯=mm122I I = 22122A A =12A A =()()122122/0.94270.941/A A V A A ∴===≈+5. 波长为700nm 的光源与菲涅耳双镜的相交棱之间距离为20cm ,棱到光屏间的距离L 为180cm ,若所得干涉条纹中相邻亮条纹的间隔为1mm ,求双镜平面之间的夹角θ。
赵凯华光学及习题答案课件

2)光强:通过单位面积的平均光功率,
或者说,光的平均能流密度
3)光强表达式:
? S?
?? E? H
光的本性
光的两种互补性质: 传播过程中显示波动性 与其他物质相互作用时显示粒子性 光具有波粒二象性
五、现代光学时期
<从1950年至今>
1、全息术、光学传递函数和激光的问世 是经典光学向现代光学过渡的标志
2、光学焕发了青春,以空前的规模和速度 飞速发展 1)智能光学仪器 2)全息术 3)光纤通信 4)光计算机 5)激光光谱学的实验方法
波动光学: 研究光的波动性的学科(干涉、衍射、偏振) 量子光学: 研究光和物质相互作用的问题(分子、原子尺度)
近代光学: 激光全息傅利叶和非线性光学
第一章 光和光的传播
§2 几何光学基本定律
1.1 几何光学三定律 1.2 全反射定律 1.3 棱镜与色散 1.4 光的可逆性原理
2.1 几何光学三定律 (1 )光的直线传播定律:
(n ? 43)
根据折射定律,有
n1 sin i1 ? sin i2
y ? x y' ? x
tan i1
tani2
O
y
y
Q
Q
x
i2
i1 M
空气 水
y' ? y tan i1 ? y sinci1 osi2 ? y 1? n2 sin2 i1
tan i2 sinci2 osi1
n cosi1
工程光学习题解答(第1章)
第一章1.举例说明符合光传播基本定律的生活现象及各定律的应用.答:(1)光的直线传播定律影子的形成;日蚀;月蚀;均可证明此定律。
应用:许多精密的测量,如大地测量(地形地貌测量),光学测量,天文测量。
(2)光的独立传播定律定律:不同光源发出的光在空间某点相遇时,彼此互不影响,各光束独立传播.说明:各光束在一点交会,光的强度是各光束强度的简单叠加,离开交会点后,各光束仍按各自原来的方向传播。
2.已知真空中的光速c≈3×108m/s,求光在水(n=1.333)、冕牌玻璃(n=1.51)、火石玻璃(n=1。
65)、加拿大树胶(n=1.526)、金刚石(n=2。
417)等介质中的光速。
解:v=c/n(1)光在水中的速度:v=3×108/1。
333=2。
25×108 m/s(2)光在冕牌玻璃中的速度:v=3×108/1。
51=1。
99×108 m/s(3)光在火石玻璃中的速度:v=3×108/1。
65=1.82×108 m/s(4)光在加拿大树胶中的速度:v=3×108/1。
526=1。
97×108 m/s(5)光在金刚石中的速度:v=3×108/2。
417=1。
24×108 m/s*背景资料:最初用于制造镜头的玻璃,就是普通窗户玻璃或酒瓶上的疙瘩,形状类似“冠”,皇冠玻璃或冕牌玻璃的名称由此而来。
那时候的玻璃极不均匀,多泡沫。
除了冕牌玻璃外还有另一种含铅量较多的燧石玻璃(也称火石玻璃)。
3.一物体经针孔相机在屏上成像的大小为60mm,若将屏拉远50mm,则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离.解:⇒l=300mm4.一厚度为200mm的平行平板玻璃(设n=1。
5),下面放一直径为1mm的金属片。
若在玻璃板上盖一圆形纸片,要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片,问纸片最小直径应为多少?解:本题是关于全反射条件的问题。
光学原理习题
第一章 几何光学基本原理习题1.1 用费马原理推导光的反射定律1.2 一根长玻璃棒的折射率为1.6350,将它的左端研磨并抛光成半径为2.50cm的凸球面。
在空气中有一小物体位于光轴上距球面顶点9.0cm处。
求:(1)球面的物方焦距和象方焦距;(2)光焦度;⑶象距;⑷垂轴放大率;(5)用作图法求象。
1.3 将一根40cm长的透明棒的一端切平,另一端磨成半径为12cm的半球面。
有一小物体沿棒轴嵌在棒内,并与棒的两端等距。
当从棒的平端看去时,物的表现深度为12.5cm。
问从半球端看去时,它的表现深度为多少?1.4 一透明玻璃小球的半径为1.50cm, 折射率为1.720,将它浸没在折射率为1.360的透明液体中。
若液体中有一束平行光入射到小球上,求这束平行光将向球的另一侧何处聚焦?1.5 一玻璃空盒的两端是共轴球面,一端是半径γ1=-1.65cm的凹面,另一端是半径γ2=1.650cm的凸面,两顶点之间的距离为1.850cm。
将盒在空气中密封后放入水中。
一高为1cm 的物体距凹球面的顶点10cm。
求物体经玻璃盒所成的象。
(假设玻璃的厚度可以略去不计)1.6 在一个直径为30cm的球形玻璃鱼缸中盛满水,鱼缸中心处有一尾小鱼。
若鱼缸薄壁的影响可以忽略不计,求缸外面的观察者所看到的鱼的表观位置及垂轴放大率。
1.7 为了把仪器刻度放大3倍,在它上面置一平凸透镜,并让透镜的平面与刻度紧贴。
假设刻度和球面顶点距离为30mm,玻璃的折射率为1.5,求凸面的半径应为多少?1.8 在半径为20cm的凸面镜右侧距顶点5cm处,有一高为2cm的虚物,试求象的位置和大小,并作图。
虚物的位置应在什么范围内才能形成实象?1.9 在单球面折射系统中,除球心而外尚有一对共轭点P和P'可用宽光束严格成象(如图),这一对共轭点称为齐明点或不晕点。
试证齐明点的物、象距满足下列关系:S=(1+n'/n)r; s=(1+n/n')r1.9图1.10 玻璃棱镜的折射棱角α为60°,对某一波长的光其折射率n为1.6,计算(1)最小偏向角;(2)此时的入射角;(3)能使光线从α角两侧透过棱镜的最小入射角。
物理光学与应用光学习题解第一章
《物理光学与应用光学》习题及选解(部分)第一章习题1-1. 一个线偏振光在玻璃中传播时,表示为:i E ))65.0(10cos(10152t cz-⨯⨯=π,试求该光的频率、波长,玻璃的折射率。
1-2. 已知单色平面光波的频率为z H 1014=ν,在z = 0 平面上相位线性增加的情况如图所示。
求f x , f y , f z 。
1-3. 试确定下列各组光波表示式所代表的偏振态: (1))sin(0kz t E E x -=ω,)cos(0kz t E E y -=ω; (2) )cos(0kz t E E x -=ω,)4cos(0πω+-=kz t E E y ;(3) )sin(0kz t E E x -=ω,)sin(0kz t E E y --=ω。
1-4. 在椭圆偏振光中,设椭圆的长轴与x 轴的夹角为α,椭圆的长、短轴各为2a 1、2a 2,E x 、E y 的相位差为ϕ。
求证:ϕαcos 22tan 220000y x y x E E E E -=。
1-5.已知冕牌玻璃对0.3988μm 波长光的折射率为n = 1.52546,11m 1026.1/--⨯-=μλd dn ,求光在该玻璃中的相速和群速。
1-6. 试计算下面两种色散规律的群速度(表示式中的v 表示是相速度):(1)电离层中的电磁波,222λb c v +=,其中c 是真空中的光速,λ是介质中的电磁波波长,b 是常数。
(2)充满色散介质()(ωεε=,)(ωμμ=)的直波导管中的电磁波,222/a c c v p -=εμωω,其中c 真空中的光速,a 是与波导管截面有关的常数。
1-7. 求从折射率n = 1.52的玻璃平板反射和折射的光的偏振度。
入射光是自然光,入射角分别为︒0,︒20,︒45,0456'︒,︒90。
1-8. 若入射光是线偏振的,在全反射的情况下,入射角应为多大方能使在入射面内振动和垂直入射面振动的两反射光间的相位差为极大?这个极大值等于多少?1-9. 电矢量振动方向与入射面成45°的线偏振光,入射到两种透明介质的分界面上,若入射角︒=501θ,n 1 = 1,n 2 = 1.5,则反射光的光矢量与入射面成多大的角度?若︒=601θ时,该角度又为多1-2题用图大?1-10. 若要使光经红宝石(n = 1.76)表面反射后成为完全偏振光,入射角应等于多少?求在此入射角的情况下,折射光的偏振度P t 。
《光学教程》(姚启钧)课后习题解答
《光学教程》(姚启钧)习题解答第一章 光的干涉1、波长为500nm 的绿光投射在间距d 为0.022cm 的双缝上,在距离180cm 处的光屏上形成干涉条纹,求两个亮条纹之间的距离。
若改用波长为700nm 的红光投射到此双缝上,两个亮纹之间的距离为多少算出这两种光第2级亮纹位置的距离。
解:1500nm λ= 7011180500100.4090.022r y cm d λ-∆==⨯⨯= 改用2700nm λ=、7022180700100.5730.022r y cm d λ-∆==⨯⨯= 两种光第二级亮纹位置的距离为: 21220.328y y y cm ∆=∆-∆=2、在杨氏实验装置中,光源波长为640nm ,两狭缝间距为0.4mm ,光屏离狭缝的距离为50cm ,试求:⑴光屏上第1亮条纹和中央亮纹之间的距离;⑵若P 点离中央亮纹为0.1mm 问两束光在P 点的相位差是多少⑶求P 点的光强度和中央点的强度之比。
解:⑴ 7050640100.080.04r y cm d λ-∆==⨯⨯= ⑵由光程差公式210sin yr r d dr δθ=-== (0224y dr πππϕδλλ∆==⋅=⑶中央点强度:204I A =P 点光强为:221cos4I A π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭012(1)0.8542I I =+=3、把折射率为1.5的玻璃片插入杨氏实验的一束光路中,光屏上原来第5级亮条纹所在的位置变为中央亮条纹,试求插入的玻璃片的厚度。
已知光波长为7610m -⨯解: 1.5n =,设玻璃片的厚度为d由玻璃片引起的附加光程差为:()1n d δ'=-《()15n d λ-= ()7645561061061010.5d m cm n λ---==⨯⨯=⨯=⨯-4、波长为500nm 的单色平行光射在间距为0.2mm 的双缝上。
通过其中一个缝的能量为另一个的2倍,在离狭缝50cm 的光屏上形成干涉图样,求干涉条纹间距和条纹的可见度。
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物理与机电工程学院 2011级 应用物理班姓名:罗勇 学号:20114052016第一章 习题一、填空题:1001.光的相干条件为 两波频率相等 、相位差始终不变和 传播方向不相互垂直。
1015.迈克尔逊干涉仪的反射镜M 2移动0.25mm 时,看到条纹移动的数目为1000个,若光为垂直入射,则所用的光源的波长为_500nm 。
1039,光在媒介中通过一段几何路程相应的光程等于折射率和__路程_的乘积 。
1089. 振幅分别为A 1和A 2的两相干光同时传播到p 点,两振动的相位差为ΔΦ。
则p 点的光强I =2212122cos A A A A ϕ++∆1090. 强度分别为1I 和2I 的两相干光波迭加后的最大光强max I =12+I I 。
1091. 强度分别为I 1和I 2的两相干光波迭加后的最小光强min I =。
12I I -1092. 振幅分别为A 1和A 2的两相干光波迭加后的最大光强max I =12122A A A A ++。
1093. 振幅分别为A 1和A 2的两相干光波迭加后的最小光强min I =12122A A A A +-。
1094. 两束相干光叠加时,光程差为λ/2时,相位差∆Φ=π。
1095. 两相干光波在考察点产生相消干涉的条件是光程差为半波长的()2j+1倍,相位差为π的()2j+1倍。
1096. 两相干光波在考察点产生相长干涉的条件是光程差为波长的2j 倍,相位差为π的2j 倍。
1097. 两相干光的振幅分别为A 1和A 2,则干涉条纹的可见度v=1221221A A A A ⎛⎫⎪⎝⎭⎛⎫+ ⎪⎝⎭。
1098. 两相干光的强度分别为I 1和I 2,则干涉条纹的可见度v=1212I I I I -+。
1099.两相干光的振幅分别为A 1和A 2,当它们的振幅都增大一倍时,干涉条纹的可见度为不变。
1100. 两相干光的强度分别为I 1和I 2,当它们的强度都增大一倍时,干涉条纹的可见度 不变。
1101. 振幅比为1/2的相干光波,它们所产生的干涉条纹的可见度V=45。
1102. 光强比为1/2的相干光波,它们所产生的干涉条纹的可见度V=13。
1103. 在杨氏双缝干涉实验中,缝距为d ,缝屏距为D ,屏上任意一点p 到屏中心p 点的距离为y ,则从双缝所发光波到达p 点的光程差为1104. 在杨氏双缝干涉实验中,缝距为d ,缝屏距为D ,波长为λ,屏上任意一点p 到屏中心p 0点的距离为y ,则从双缝所发光波到达p 点的相位差为2πλ 1105. 在杨氏双缝干涉实验中,缝距为d ,缝屏距为D ,波长为λ,屏上任意一点p 到对称轴与光屏的交点p 0的距离为y ,设通过每个缝的光强是I 0,则屏上任一点的光强I=()01cos I V ϕ+∆。
1106. 在杨氏双缝干涉实验中,缝距为d ,缝屏距为D ,入射光的强度为I 0,波长为λ,则观察屏上相邻明条纹的距离为Ddλ。
1107. 波长为600nm 的红光透射于间距为0.02cm 的双缝上,在距离1m 处的光屏上形成干涉条纹,则相邻明条纹的间距为__3_mm 。
1108. 在杨氏双缝干涉实验中,缝距为d ,缝屏距为D ,屏上干涉条纹的间距为Δy 。
现将缝距减小一半,则干涉条纹的间距为2y ∆。
1109. 在杨氏双缝干涉实验中,用一薄云母片盖住实验装置的上缝,则屏上的干涉条纹要向_上移_____移动,干涉条纹的间距不变_____。
1110. 在杨氏双缝干涉实验中,得到干涉条纹的的间距为Δy ,现将该装置移入水中,(n=3/4),则此时干涉条纹的焦距为3y 4∆。
1111. 用波长为500 nm 的单色光照射杨氏双缝,入用折射率为1.5的透明薄片覆盖下缝,发现原来第五条移至中央零级处,则该透明片的厚度为___4510cm-⨯____________。
1112. 增透膜是用氟化镁(n=1.38)镀在玻璃表面形成的,当波长为λ的单色光从空气垂直入射到增透膜表面是,膜的最小厚度为_5.52λ____________。
1113. 在玻璃(n 0=1.50)表面镀一层MgF 2(n=1.38)薄膜,以增加对波长为λ的光的反射,膜的最小厚度为______2.76λ________。
1114. 在玻璃(n=1.50)表面上镀一层ZnS (n 0=2.35),以增加对波长为λ的光的反射,这样的膜称之为高反膜,其最小厚度为9.40λ。
1115. 单色光垂直照射由两块平板玻璃构成的空气劈,当把下面一块平板玻璃缓慢向下平移时,则干涉条纹___下移_______,明暗条纹间隔____不变_______。
1116. 波长为λ的单色光垂直照射劈角为α的劈形膜,用波长为的单色光垂直照射,则在干涉膜面上干涉条纹的间距为___2tan λα_____________。
1117. 空气中折射率为n ,劈角为α的劈形膜,用波长为λ的单色光垂直折射,则在干涉膜面上干涉条纹的间距为____2tan n λα________。
1118. 由平板玻璃和平凸透镜构成的牛顿环仪,置于空气中,用单色光垂直入射,在反射方向观察,环心是__暗的_________,在透射方向观察,环心是_____亮的_____。
1119. 通常牛顿环仪是用平凸透镜和平板玻璃接触而成,若平凸透镜的球面改为 ______圆锥_______面,则可观察到等距同心圆环。
1120. 在牛顿环中,将该装置下面的平板玻璃慢慢向下移动,则干涉条纹向环心缩小___________。
1121. 牛顿环是一组内疏外密的,明暗相间的同心圆环,暗环半径与_其干涉级的二分之一次方__________成正比。
1122. 用波长为λ的单色光产生牛顿环干涉图样,现将该装置从空气移入水中(折射率为n),则对应同一级干涉条纹的半径将是原条纹半径的____1n_________倍。
1123. 当牛顿环装置中的平凸透镜与平板玻璃之间充以某种液体时,原来第10个亮环的直径由1.4 cm变为1.27 cm,则这种液体的折射率为______1.10___________。
1124. 在迈克尔逊干涉仪中,当观察到圆环形干涉条纹时,这是属于___等倾_________干涉。
1125. 在迈克尔逊干涉仪实验中,当M1和M2垂直时,可观察到一组明暗相间的同心圆环状干涉条纹,环心级次_最高_______,环缘级次_最低_______。
1126. 观察迈克尔逊干涉仪的等倾圆环形条纹,当等效空气薄膜的厚度增大时,圆环形条纹____沿法线放向外扩大_________________。
1127. 在调整迈克尔逊干涉仪的过程中,在视场中发现有条纹不断陷入,这说明等效空气膜的厚度在_______变小___________。
1128. 调整好迈克尔逊干涉仪,使M1和M2严格垂直的条件下,干涉条纹将是一组同心圆环。
当移动动镜使等效薄膜厚度连续增大,则视场中观察到干涉条纹从中心__涌出_______,条纹间距___变大____________。
1129. 调整好迈克尔逊干涉仪,使M1和M2严格垂直的条件下,干涉条纹将是一组同心圆环。
当移动动镜使等效薄膜厚度连续减小,则视场中观察到干涉条纹从中心__缩进_______,条纹间距___变小___________。
1130. 用波长为600nm的光观察迈克尔逊干涉仪的干涉条纹,移动动镜使视场中移过100个条纹,则动镜移动的距离为__0.03mm_________。
1131. 在迈克尔逊干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n,厚度为d的透明介质片,放入后两光路的程差改变____2(n-1)d___________。
1132. 迈克尔逊干涉仪的一臂重插有一折射率为n,厚度为h的透明膜片,现将膜片取走,为了能观察到与膜片取走前完全相同级次的干涉条纹,平面镜移动的距离为___2h(n-1)__________。
二、选择题:2007.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(C)(A(B倍(C)1n倍(D)n倍2013.用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉,当反射镜M1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 )(A)500nm。
(B)498.7nm。
(C)250nm。
(D)三个数据都不对。
2015.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(B )(A)590.3 nm (B)608nm (C)760nm (D)三个数据都不对2024.以波长为650nm的红光做双缝干涉实验,已知狭缝相距10-4m,从屏幕上测量到相邻两条纹的间距为1cm,则狭缝到屏幕之间的距离为多少m?( B )(A)2 (B)1.5 (C)1.8 (D)3.22025.玻璃盘中的液体绕中心轴以匀角速度旋转,液体的折射率为4/3,若以波长600nm的单色光垂直入射时,即可在反射光中形成等厚干涉条纹,如果观察到中央是两条纹,第一条纹的半径为10.5mm,则液体的旋转速度为多少rad/s?( B )(A)0.638 (B)0.9 (C)1.04 (D)0.1042096,两光强均为I的相干光干涉的结果,其最大光强为(C )(A)I (B)2I (C)4I (D)8I2097,两相干光的振幅分别为A1和A2,他们的振幅增加一倍时,干涉条纹可见度( C )(A)增加一倍(B)增加1/2倍(C)不变(D)减小一半2098,两相干光的光强度分别为I1和I2,当他们的光强都增加一倍时,干涉条纹的可见度(C )(A)增加一倍(B)增加1/2 倍(C)不变(D)减小一半2099,两相干光的振幅分别为A1和2A1,他们的振幅都减半时,干涉条纹的可见度( C )(A)增加一倍(B)增加1/2 倍(C)不变(D)减小一半2100,两相干光的光强分别为I1和2I1,当他们的光强都减半时,干涉条纹的可见度( D )(A)减小一半(B)减为1/4 (C)增大一倍(D)不变2101,在杨氏干涉花样中心附近,其相邻条纹的间隔为( B )(A)与干涉的级次有关(B)与干涉的级次无关(C)仅与缝距有关(D)仅与缝屏距有关2102,在杨氏双缝干涉试验中,从相干光源S1和S2发出的两束光的强度都是I o,在双缝前面的光屏上的零级亮条纹的最大光强度为( D )(A)I o(B)2I o(C)3I o (D)4I o2103,在杨氏双缝干涉试验中,如果波长变长,则( A )(A)干涉条纹之间的距离变大(B)干涉条纹之间的距离变小(C)干涉条纹之间的距离不变(D)干涉条纹变红2104.在杨氏双缝干涉试验中,若将两缝的间距加倍,则干涉条纹的间距( D )(A)是原来的两倍(B)是原来的四倍(C)是原来的四分之一(D)是原来的二分之一2105,将整个杨氏试验装置(双缝后无会聚透镜),从空气移入水中,则屏幕上产生的干涉条纹( C )(A)间距不变(B)间距变大(C)间距变小(D)模糊2106,在杨氏双缝干涉试验中,若用薄玻璃片盖住上缝,干涉条纹将( A )(A)上移(B)下移(C)不动(D)变密2107,若用一张薄云母片将杨氏双缝干涉试验装置的上缝盖住,则( D )(A)条纹上移,但干涉条纹间距不变(B)条纹下移,但干涉条纹间距不变(C)条纹上移,但干涉条纹间距变小(D)条纹上移,但干涉条纹间距变大2108,用白光作杨氏干涉试验,则干涉图样为(A )(A)除了零级条纹是白色,附近为内紫外红的彩色条纹(B)各级条纹都是彩色的(C)各级条纹都是白色的(D)零级亮条纹是白色的,附近的为内红外紫的彩色条纹2109,日光照在窗户玻璃上,从玻璃上、下表面反射的光叠加,看不见干涉图样的原因是(D )(A)两侧光的频率不同(B)在相遇点两束光振动方向不同(C)在相遇点两束光的振幅相差太大(D)在相遇点的光程差太大2110,雨后滴在马路水面上的汽油薄膜呈现彩色时,油膜的厚度是( A )(A)十的-5次方(B)十的-6次方(C)十的-7次方(D)十的-8次方2111,白光垂直照射在肥皂膜上,肥皂膜呈彩色,当肥皂膜的厚度趋于零时,从反射光方向观察肥皂膜( D )(A)还是呈彩色(B)呈白色(C)呈黑色(D)透明无色2112,单色光垂直入射到两平板玻璃板所夹的空气劈尖上,当下面的玻璃板向下移动时,干涉条纹将( A )(A)干涉条纹向棱边移动,间距不变(B)干涉条纹背离棱编移动,间距不变(C)干涉条纹向棱边密集(D)干涉条纹背向棱边稀疏2113,单色光垂直入射到两块平板玻璃板所形成的空气劈尖上,当劈尖角度逐渐增大时,干涉条纹如何变化( A )(A)干涉条纹向棱边密集(B)干涉条纹背向棱边密集(C)干涉条纹向棱边稀疏(D)干涉条纹内向棱边稀疏2114,单色光垂直照射在空气劈尖上形成干涉条纹,若要使干涉条纹变宽,可以( C )(A)增大劈角(B)增大光频(C)增大入射角(D)充满介质2115,在两块光学平板之间形成空气薄膜,用单色光垂直照射,观察等厚干涉若将平板间的空气用水代替,则( A )(A)干涉条纹移向劈棱,条纹间距变小(B)干涉条纹移向劈背,条纹艰巨变小(C)干涉条纹移向劈背,条纹间距变大(D)干涉条纹移向劈棱,条纹间距变大2116,利用劈尖干涉装置可以检验工件表面的平整度,在钠光垂直照射下,观察到平行而且等距的干涉条纹,说明工作表面是(A )(A)平整的(B)有凹下的缺陷(C)有突起的缺陷(D)有缺陷但是不能确定凸凹2117.利用劈尖干涉装置可以检测工件表面的平整度,在钠光垂直照射下,观察到在平行而且等距的干涉条纹中,有局部弯曲背向棱边的条纹,说明工作表面是( B )(A)平整的(B)有凹下的缺陷(C)有突起的缺陷(D)有缺陷但是不能确定凸凹2118,在两块光学平板玻璃板形成劈形空气膜,用单色光垂直入射时,观察到平行干涉条纹,当上面的玻璃板向下移动时,干涉条纹( B )(A)向棱边移动(B)背向棱边移动(C)不动(D)向中心移动2119,在两块光学平板玻璃板形成劈形空气膜,用单色光垂直入射时,观察到平行干涉条纹,当上面的玻璃板向下移动时,干涉条纹( B )(A)向棱边移动(B)背向棱边移动(C)不动(D)向中心移动2120.用力下压牛顿环实验装置的平凸透镜时,干涉条纹将( B )(A)向中心收缩(B)向外扩散(C)不动(D)变窄2121,在透射光中观察白光所形成的牛顿环,则零级条纹是( D )(A)暗(B)红色亮斑(C)紫色亮斑(D)白色亮斑2122,等倾干涉花样和牛顿环相比,他们的中心明暗情况是( C )(A)等倾干涉花样中心是亮的,牛顿环中心是暗的(B)等倾干涉和牛顿环干涉花样中心都是亮的(C)等倾干涉和牛顿环干涉花样的中心都是暗的(D)等倾干涉花样的中心可亮可暗,牛顿环干涉花样中心一定是暗的2123, 等倾干涉花样和牛顿环干涉花样干涉级分布是( B )(A)等倾干涉,干涉级向外递增,牛顿环干涉级向外递减(B)等倾干涉,干涉级向外递减,牛顿环干涉级向外递增(C)等倾干涉和牛顿环干涉级都是向外递增(D)等倾干涉和牛顿环干涉级都是向外递减2124,迈克尔孙干涉仪的两块平面反射镜互相垂直时,从该干涉仪中观察到的干涉图样是一组同心圆圈,他们是:( C )(A)内圈的干涉级数高于外圈的等厚干涉条纹;(B)内圈的干涉级数低于外圈的等厚干涉条纹;(C)内圈的干涉级数高于外圈的等倾干涉条纹;(D)内圈的干涉级数低于外圈的等倾干涉条纹;2125在迈克尔孙干涉仪实验中,调整平面镜M2的像M′2与另一平面镜之间的距离d,当d 增加时:( B )(A)干涉圈环不断在中心消失,且环的间距增大;(B)干涉圈环不断在中心冒出,且环的间距增大;(C)干涉圈环不断在中心消失,且环的间距减小;(D)干涉圈环不断在中心冒出,且环的间距减小;2126 在迈克尔孙的等倾干涉实验中,可以观察到环形干涉条纹,干涉仪的平面反射镜M 2由分光板所成的像为M ′2,当M ′2与干涉仪的另一块平面反射镜M 1之间的距离变小时,则:( B )(A )条纹一个一个地从中间冒出,条纹间距变小; (B )条纹一个一个地向中间陷入,条纹间距变大; (C )条纹不变,但条纹的可见度下降; (D )条纹不变,但条纹的可见度提高。