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波动光学试题和答案

波动光学试题和答案
波动光学试题和答案

大学物理------波动光学参考答案

1-5 ACBCA 6-10 ABABB 11-15 BBDAB 16-20 BADBB

21-25 DCBCC 26-30 ABDCD 31-35 BDDDB 36-40 BABAC

41(n 2-n 1)e or (n 1-n 2)e 42. 2.60e 43.3e+λ/2

44.[(4ne/λ)-1]π or [(4ne/λ)+1]π 45. n(r 2-r 1) 46. 2π(n 1-n 2)e/λ

47.λθπμ/sin 2 48.(1)使两缝间距变小 (2)使屏与两缝间距变大

49. 0.75 50. 0.45 51.变小 变小 52.D λ/dn

53.xd/5D 54.D/N 55. 1.2 56.1.40 57.11λ/4n 2 58.243n λ 59. ne 2λ 60.2

2n λ 61. 2d/λ 62. 2(n-1)d 63.2d/N 64. 1.2mm 3.6mm 65. 7.6×10-2mm

66. 6 第一级明 纹 67. 4 第一 暗 68. 4

69.子波 子波干涉 70.干涉 71. 1×10-6

72. ±300 73. 2 74. π 75. 300 76. 2λ

77.2l D /λ 78. 625 79.传播速度 半轴 80.波动 横

81、解:相邻明条纹间距为 a D x λ=

? 代入 a =1.2 mm , λ=6.0×10-4 mm , D =500 mm

可得 ?x =0.25 mm

82、解:根据公式 x = k λ D / d

相邻条纹间距 ?x =D λ / d 则 λ=d ?x / D =562.5 nm .

83、解:(1) 棱边处是第一条暗纹中心,在膜厚度为e 2=

2

1λ处是第二条暗纹中心,依此可知第四条暗纹中心处,即A 处膜厚度 e 4=λ2

3 ∴ ()l l e 2/3/4λθ===4.8×10-5 rad

(2) 由上问可知A 处膜厚为 e 4=3×500 / 2 nm =750 nm

对于λ'=600 nm 的光,连同附加光程差,在A 处两反射光的光程差为 λ'+2124e ,它与波长λ'之比为0.32

1/24=+'λe .所以A 处是明纹 (3) 棱边处仍是暗纹,A 处是第三条明纹,所以共有三条明纹,三条暗

纹.

84、解:(1) 明环半径 ()2/12λ?-=R k r

()R

k r 1222

-=λ=5×10-5 cm (或500 nm) (2) (2k -1)=2 r 2 / (R λ) 对于r =1.00 cm , k =r 2 / (R λ)+0.5=50.5 故在OA 范围内可观察到的明环数目为50个.

85、解:加强, 2ne+

21λ = k λ, 1230001242

12-=-=-=k k ne k ne λ nm k = 1, λ1 = 3000 nm ,

k = 2, λ2 = 1000 nm ,

k = 3, λ3 = 600 nm ,

k = 4, λ4 = 428.6 nm ,

k = 5, λ5 = 333.3 nm .

∴ 在可见光范围内,干涉加强的光的波长是 λ=600 nm 和λ=428.6 nm . 86、解:设空气膜最大厚度为e , 2e +λ21= k λ λ

λ212+=e k =16.5 ∴ 明纹数为16.

87、解:由光栅公式 (a +b )sin ? = k λ

sin ? = k λ/(a +b ) =0.2357k

k =0 ? =0

k =±1 ?1 =±sin -10.2357=±13.6°

k =±2 ?2 =±sin -10.4714=±28.1°

k =±3 ?3 =±sin -10.7071=±45.0°

k =±4 ?4 =±sin -10.9428=±70.5°

88、解:(1) 经P 1后,光强I 1=21I

I 1为线偏振光.通过P 2.由马吕斯定律有 I =I 1cos 2θ

∵ P 1与P 2偏振化方向平行.∴θ=0. 故 I =I 1cos 20°=I 1=2

1I 0 (2) 加入第三个偏振片后,设第三个偏振片的偏振化方向与第一个偏振化方向间的夹角

为α.则透过P 2的光强 αα2202c o s c o s 21I I =

α40c o s 21I = 由已知条件有 32/cos 2

1040I I =α∴ cos 4α=1 / 16 得 cos α= 1 / 2 即 α =60°

89、解:(1) 连续穿过三个偏振片之后的光强为 I =0.5I 0cos 2α cos 2(0.5π-α )

=I 0sin 2(2α) / 8 (2) 画出曲线

90、解:设I 0为入射光强,I 为连续穿过P 1、P 2后的透射光强. I =I 0cos 230°cos 2α 显然,α=0时为最大透射光强,即 I max =I 0 cos 230°=3I 0 / 4

由 I 0cos 230°cos 2α =I max / 4 可得 cos 2α=1 / 4, α=60°

91、解:(1) 透过第一个偏振片的光强I 1 I 1=I 0 cos 230° =3 I 0 / 4 透过第二个偏振片后的光强I 2, I 2=I 1cos 260°=3I 0 / 16

(2) 原入射光束换为自然光,则 I 1=I 0 / 2 I 2=I 1cos 260°=I 0 / 8

I 0

92、解:(1) 自然光通过第一偏振片后,其强度 I 1 = I 0 / 2

通过第2偏振片后,I 2=I 1cos 245?=I 1/ 4

通过第3偏振片后,I 3=I 2cos 245?=I 0/ 8

通过每一偏振片后的光皆为线偏振光,其光振动方向与刚通过的偏振片的偏振化方向平行.

(2) 若抽去第2片,因为第3片与第1片的偏振化方向相互垂直,所以此时

I 3 =0. I 1仍不变.

93、解: (1) 由布儒斯特定律 tg i =n 2 / n 1=1.60 / 1.00 i =58.0°

(2) o

o 0.3290=-=i r

(3) 因二界面平行,所以下表面处入射角等于r , tg r =ctg i =n 1 / n 2

满足布儒斯特定律,所以图中玻璃板下表面处的反射光也是线偏振光.

94、解:光自水中入射到玻璃表面上时, tg i 0=1.56 / 1.33 i 0=49.6° 光自玻璃中入射到水表面上时, tg 0

i '=1.33 / 1.56 0

i '=40.4° (或 0i '=90°-i 0=40.4°) 95、解:设此不透明介质的折射率为n ,空气的折射率为1.由布儒斯特定律可得

n =tg 56°=1.483

将此介质片放入水中后,由布儒斯特定律

tg i 0=n / 1.33=1.112 i 0=48.03°(=48°2') 此i 0即为所求之起偏角.

96、解:(1) 设该液体的折射率为n ,由布儒斯特定律 tg i 0=1.56 / n

得 n =1.56 / tg48.09°=1.40

(2) 折射角 r =0.5π-48.09°=41.91° (=41°55' )

97、解:(1) 由布儒斯特定律 tg i 0=1.33

得 i 0=53.1°

此 i b 即为所求的入射角

(2) 若以r 表示折射角,由布儒斯特定律可得

r =0.5π-i 0=36.9°

98、解:设n 2为玻璃的折射率,由布儒斯特定律可得

n 2=1.33 tg49.5°=1.56

99、解:光从水(折射率为n 1)入射到空气(折射率为n 2)界面时的布儒斯特定律

tg i 0=n 2 / n 1=1 / 1.33 i 0=36.9°(=36°25')

100、解:由布儒斯特定律 tg i 0=1.33

得 i 0=53.1°

(完整word版)波动光学复习题及答案

第九章波动光学 9.1 在双缝干实验中,波长λ =500nm 的单色光入射在缝间距 d=2×10-4 m的双缝上,屏到双缝的距离为2m,求: (1)每条明纹宽度;(2)中央明纹两侧的两条第10 级明纹中心的间距;(3)若用一厚度为e=6.6 × 10 m的云母片覆盖其中一缝后,零级明纹移到原来的第7 级明纹处;则云母片的折射率是多少? 9 解:(1)Δχ=D = 2 500 140 m=5×10-3m d 2 10 4 (2)中央明纹两侧的两条第10 级明纹间距为 20Δχ =0.1m (3)由于e(n-1)=7 λ , 所以有 n=1+7 =1.53 e 9.2 某单色光照在缝间距为d=2.2 ×10-4的杨氏双缝上,屏到双缝的距离为D=1.8m,测出屏上20 条明纹之间的距离为9.84 × 10-2m,则该单色光的波长是多少? 解:因为x Dy d 2 x 20 x 9.84 10 m 2.2 10 4 9.84 10 2 20 1.8 所以601.3nm 9.3 白光垂直照射到空气中一厚度e=380nm的肥皂膜(n=1.33)上,在可见光的范围内400~760nm),哪些波长的光在反射中增强?

r 2 r 1 k 干涉加强。所以 λ = 4ne 2k 1 在可见光范围内, k=2 时,λ =673.9nm k=3 时 , λ =404.3nm 9.4 如题图 9.4 所示,在双缝实验中入射光的波长为 550nm , 用一厚度为 e=2.85 ×10-4cm 的透明薄片盖住 S 1缝,发现中央明纹 解:当用透明薄片盖住 S 1 缝,以单色光照射时,经 S 1缝的光程, 在相同的几何路程下增加了,于是原光程差的中央明纹位置从 O 点向上移动,其他条纹随之平动,但条纹宽度不变。依题意,图 中 O ' 为中央明纹的位置,加透明薄片后,①光路的光程为 r 1 e ne r 1 (n 1)e ;②光路的光程为 r 2 。因为点是中央明条纹的 位置,其光程差为零,所以有 r 2 [r 1 (n 1)e] 0 ,即 r 2 r 1 (n 1)e ⑴ 在不加透明薄片时,出现中央明条纹的条件为 解:由于光垂直入射,光程上有半波损失,即 2ne+ 2=k λ时, 。试求:透明薄片的折射率。

大学物理下册波动光学习题解答杨体强

波动光学习题解答 1-1 在氏实验装置中,两孔间的距离等于通过光孔的光波长的100倍,接收屏与 双孔屏相距50cm 。求第1 级和第3级亮纹在屏上的位置以及它们之间的距离。 解: 设两孔间距为d ,小孔至屏幕的距离为D ,光波波长为λ,则有=100d λ. (1)第1级和第3级亮条纹在屏上的位置分别为 -5150==510m 100D x d λ=?? -42503==1.510m 100 D x d λ=?? (2)两干涉条纹的间距为 -42=1.010m D x d λ?=?? 1-2 在氏双缝干涉实验中,用0 6328A =λ的氦氖激光束垂直照射两小孔,两小孔的间距为1.14mm ,小孔至屏幕的垂直距离为1.5m 。求在下列两种情况下屏幕上干涉条纹的间距。 (1)整个装置放在空气中; (2)整个装置放在n=1.33的水中。 解: 设两孔间距为d ,小孔至屏幕的距离为D ,装置所处介质的折射率为n ,则两小孔出射的光到屏幕的光程差为 21()x n r r nd D δ=-= 所以相邻干涉条纹的间距为 D x d n λ?=? (1)在空气中时,n =1。于是条纹间距为 943 1.5 632.8108.3210(m)1.1410 D x d λ---?==??=?? (2)在水中时,n =1.33。条纹间距为 9 43 1.563 2.810 6.2610(m)1.1410 1.33 D x d n λ---???=?==??? 1-3 如图所示,1S 、2S 是两个相干光源,它们到P 点的距离分别为1r 和2r 。路径1S P 垂直穿过一块厚度

为1t 、折射率为1n 的介质板,路径2S P 垂直穿过厚度为2t ,折射率为2n 的另一块介质板,其余部分可看做真空。这两条路径的光程差是多少? 解:光程差为 222111[r (n 1)t ][r (n 1)t ]+--+- 1-4 如图所示为一种利用干涉现象测定气体折射率的原理性结构,在1S 孔后面放 置一长度为l 的透明容器,当待测气体注入容器而将空气排出的过程中幕上的干涉条纹就会移动。由移过条纹的根数即可推知气体的折射率。 (1)设待测气体的折射率大于空气折射率,干涉条纹如何移动? (2)设 2.0l cm =,条纹移过20根,光波长为 589.3nm ,空气折射率为1.000276,求待测气体(氯气)的折射率。 1-5 用波长为500 nm 的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈尖上。在观察反射光的干涉现象中,距劈尖棱边1=1.56 cm 的A 处是从棱边算起的第四条暗条纹中心。 (1)求此空气劈尖的劈尖角θ; (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? (3)在第(2)问的情形从棱边到A 处的围共有几条明纹,几条暗纹?

大学物理波动光学题库及标准答案

大学物理波动光学题库及答案

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一、选择题:(每题3分) 1、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 两点相位差为3π,则此路径AB 的光程为 (A) 1.5 λ. (B) 1.5 λ/ n . (C) 1.5 n λ. (D) 3 λ. [ ] 2、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. [ ] 3、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 - [ ] 4、真空中波长为λ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?φ,则 (A) l =3 λ / 2,?φ=3π. (B) l =3 λ / (2n ),?φ=3n π. (C) l =3 λ / (2n ),?φ=3π. (D) l =3n λ / 2,?φ=3n π. [ ] 5、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. [ ] 6、如图所示,折射率为n 2、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n 1和n 3,已知n 1<n 2<n 3.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、下两表面反射的光束①与②的光程差是 (A) 2n 2 e . (B) 2n 2 e -λ / 2 . (C) 2n 2 e -λ. (D) 2n 2 e -λ / (2n 2). [ ] 7、如图所示,折射率为n 2、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n 1和n 3,已知n 1< n 2> n 3.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、下两表面反射的光束(用①与②示意)的光程差是 (A) 2n 2 e . (B) 2n 2 e -λ / 2. (C) 2n 2 e -λ . (D) 2n 2 e -λ / (2n 2). P S 1 S 2 r 1 n 1 n 2 t 2 r 2 t 1 n 1 n 2 n 3 e λ n 2n 1n 3 e ①② n 2n 1n 3 e ①②

(完整版)《大学物理》习题册题目及答案第19单元波动光学

第19单元 波动光学(二) 学号 姓名 专业、班级 课程班序号 一 选择题 [C]1. 在如图所示的单缝夫琅和费衍射装置中,将单缝宽度a 稍稍变窄,同时使会聚透镜L 沿y 轴正方向作微小位移,则屏幕E 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 [ D ]2. 在双缝衍射实验中,若保持双缝S1和S2的中心之间的距离d 不变,而把两条缝的宽度a 稍微加宽,则 (A) 单缝衍射的中央主极大变宽,其中所包含的干涉条纹数目变少 (B) 单缝衍射的中央主极大变宽,其中所包含的干涉条纹数目变多 (C) 单缝衍射的中央主极大变宽,其中所包含的干涉条纹数目不变 (D) 单缝衍射的中央主极大变窄,其中所包含的干涉条纹数目变少 (E) 单缝衍射的中央主极大变窄,其中所包含的干涉条纹数目变多 [ C ]3. 在如图所示的单缝夫琅和费衍射实验中,若将单缝沿透镜光轴方向向透镜平移,则屏幕上的衍射条纹 (A) 间距变大 (B) 间距变小 (C) 不发生变化 (D) 间距不变,但明暗条纹的位置交替变化 [ B ]4. 一衍射光柵对某一定波长的垂直入射光,在屏幕上只能出现零级和一级主极大,欲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 λ L 屏幕 单缝 f 单缝 λa L E f O x y

[ B ]5. 波长λ =5500 ?的单色光垂直入射于光柵常数d = 2?10-4cm 的平面衍射光柵上,可能观察到的光谱线的最大级次为 (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 二 填空题 1. 用半波带法讨论单缝衍射暗条纹中心的条件时,与中央明条纹旁第二个暗条纹中心相对应的半波带的数目是_____4_________。 2. 如图所示,在单缝夫琅和费衍射中波长λ的单色光垂 直入射在单缝上。若对应于汇聚在P 点的衍射光线在缝 宽a 处的波阵面恰好分成3个半波带,图中 ____________CD BC AB ==,则光线1和光线2在P 点的相差为 π 。 3. 一束单色光垂直入射在光栅上,衍射光谱中共出现5条明纹,若已知此光栅缝宽度与不透明部分宽度相等,那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是第__一___级和第___三_级谱线。 4 用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时,波长为λ1=440nm 的第3级光谱线,将与波长为λ2 = 660 nm 的第2级光谱线重叠。 5. 用波长为λ的单色平行光垂直入射在一块多缝光柵上,其光柵常数d=3μm ,缝宽a =1μm ,则在单缝衍射的中央明条纹中共有 5 条谱线(主极大)。 三 计算题 1. 波长λ=600nm 的单色光垂直入射到一光柵上,测得第二级主极大的衍射角为30o ,且第三级是缺级。则 (1) 光栅常数(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。 解:(1) 由光栅公式:λ?k d =sin ,由题意k = 2,得 P λ5.1λA B C D a 1234

《大学物理学》波动光学习题及答案

一、选择题(每题4分,共20分) 1.如图所示,波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为2n 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321n n n >>,则两束反射光在相遇点的位相差为(B (A ) 22πn e λ ; (B ) 24πn e λ ; (C ) 24πn e πλ -; (D ) 24πn e πλ +。 2.如图示,用波长600λ=nm 的单色光做双缝实验,在屏P 处产生第五级明纹,现将折射率n =1.5的薄透明玻璃片盖在其中一条缝上,此时P (A )5.0×10-4cm ;(B )6.0×10-4cm ; (C )7.0×10-4cm ;(D )8.0×10-4cm 。 3.在单缝衍射实验中,缝宽a =0.2mm ,透镜焦距f =0.4m ,入射光波长λ=500nm 位置2mm 处是亮纹还是暗纹?从这个位置看上去可以把波阵面分为几个半波带?( D ) (A) 亮纹,3个半波带; (B) 亮纹,4个半波带;(C) 暗纹,3个半波带; (D) 暗纹,4个半波带。 4.波长为600nm 的单色光垂直入射到光栅常数为2.5×10-3mm 的光栅上,光栅的刻痕与缝宽相等,则光谱上呈现的全部级数为(B ) (A) 0、1±、2±、3±、4±; (B) 0、1±、3±;(C) 1±、3±; (D) 0、2±、4±。 5. 自然光以60°的入射角照射到某一透明介质表面时,反射光为线偏振光,则( B ) (A) 折射光为线偏振光,折射角为30°; (B) 折射光为部分偏振光,折射角为30°; (C) 折射光为线偏振光,折射角不能确定; (D) 折射光为部分偏振光,折射角不能确定。 二、填空题(每小题4分,共20分) 6.波长为λ的单色光垂直照射在空气劈尖上,劈尖的折射率为n ,劈尖角为θ,则第k 级明纹和第3k +级明纹的间距l = 32s i n λn θ 。 7.用550λ=nm 的单色光垂直照射牛顿环装置时,第4级暗纹对应的空气膜厚度为 1.1 μm 。 8.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1600nm λ=为入射光,中央明纹宽度为 3m m ;若以2400nm λ=为入射光,则中央明纹宽度为 2 mm 。 9.设白天人的眼瞳直径为3mm ,入射光波长为550nm ,窗纱上两根细丝之间的距离为3mm ,人眼睛可以距离 13.4 m 时,恰能分辨。 10.费马原理指出,光总是沿着光程为 极值 的路径传播的。 三、计算题(共60分) 11.(10分)在杨氏双缝实验中,双缝间距d =0.20mm ,缝屏间距D =1.0m ,试求:(1)若第二级明条纹离屏中心的距离为6.0mm ,计算此单色光的波长;(2)相邻两明条纹间的距离. 解:(1)由λk d D x = 明知,23 0.26002110 x nm λ= =??, 3 n e

波动光学选择题C答案

波动光学选择题 (参考答案) 1.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 答: (C ) 2.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) 222111()()r n t r n t +-+ (B) 222111[(1)][(1)]r n t r n t +--+- (C) 222111()()r n t r n t --- (D) 2211n t n t - 答:(B ) 3.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) 2112/()n e n πλ (B) 121[4/()]n e n πλπ+ (C) 121[4/()]n e n πλπ+ (D) 1214/()n e n πλ 答:(C ) 4.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 答:(D ) 5.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

(答案1)波动光学习题

波动光学习题 光程、光程差 1.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 两点相位差为3π,则此路径AB 的光程为 (A) 1.5 λ. (B) 1.5 λ/ n . (C) 1.5 n λ. (D) 3 λ. [ A ] 2.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. [ C ] 3.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 - [ B ] 4.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). [ C ] 5.真空中波长为λ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?φ,则 (A) l =3 λ / 2,?φ=3π. (B) l =3 λ / (2n ),?φ=3n π. (C) l =3 λ / (2n ),?φ=3π. (D) l =3n λ / 2,?φ=3n π. [ ] 6.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 ] P S 1S 2 r 1 n 1 n 2 t 2 r 2 t 1 n 1 3λ1 n 1 3λ

初二物理光学练习题附答案

精心整理一、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. (BCD) A. C. 4. A. C. 5. A. C. 6 A C 7 A C 8.如图1 A. C. 9 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。 11.在阳光下,测得操场上旗杆的影长是3.5m。同时测得身高1.5m同学的影子长度是0.5m。由此可以算出旗杆的高度是__10.5_m。 二、光的反射、平面镜练习题 一、选择题 1.关于光的反射,正确的说法是(C) A.反射定律只适用于平面镜反射 B.漫反射不遵循反射定律 C.如果甲从平面镜中能看到乙的眼睛,那么乙也一定能通过平面镜看到甲的眼睛

D.反射角是指反射线和界面的夹角 2.平面镜成像的特点是(ABCD) A.像位于镜后,是正立的虚像 B.镜后的像距等于镜前的物距 C.像的大小跟物体的大小相等 D.像的颜色与物体的颜色相同 3.如图1两平面镜互成直角,入射光线AB经过两次反射后的反射光线为CD,现以两平面镜的交线为轴,将两平面镜同向旋转15°,在入射光方向不变的情况下,反射光成为C′D′,则C′D′与CD关系为(A) A.不相交,同向平行 B.不相交,反向平行 C.相交成60° D.相交成30° 4.两平面镜间夹角为θ,从任意方向入射到一个镜面的光线经两个镜面上两次反射后,出射线与入射线之间的夹角为(C) A.θ/2 B.θ C.2θ D.与具体入射方向有关 5.一束光线沿与水平方向成40°角的方向传播,现放一平面镜,使入射光线经平面镜反射后沿水平方向传播,则此平面镜与水平方向所夹锐角为:(AD) A.20° B.40° C.50° D.70° 6.下列说法正确的是(ABCD) A.发散光束经平面镜反射后仍为发散光束 B.本应会聚到一点的光线遇到平面镜而未能会聚,则其反射光线一定会聚于一点 C.平行光束经平面镜反射后仍平行 D.平面镜能改变光的传播方向,但不能改变两条光线间的平行或不平行的关系 7.在竖直的墙壁上挂一平面镜,一个人站在平面镜前刚好能在平面镜中看到自己的全身像.当他向后退的过程中,下列说法正确的是(C) A.像变小,他仍能刚好看到自己的全身像 B.像变大,头顶和脚的像看不到了 C.像的大小不变,他仍能刚好看到自己的全身像 D.像的大小不变,他仍能看到自己的全身像,但像未占满全幅镜面 9.a、b、c三条光线交于一点P,如图3如果在P点前任意放一块平面镜MN,使三条光线皆能照于镜面上,则(B) A.三条光线的反射光线一定不交于一点 B.三条光线的反射光线交于一点,该点距MN的距离与P点距MN的距离相等 C.三条光线的反射光线交于一点,该点距MN的距离大于P点距MN的距离 D.三条光线的反射光线的反向延长线交于一点 10.一点光源S通过平面镜成像,如图4光源不动,平面镜以速度v沿OS方向向光源平移,镜面与OS方向之间夹角为30°,则光源的像S′将(D) A.以速率v平行于OS向右运动 B.以速率v垂直OS向下运动 D.以速率v沿S′S连线向S运动 二、填空题 13.一个平行光源从地面竖直向上将光线投射到一块和光线垂直的平面镜上,平面镜离地面3m 高,如果将平面镜绕水平轴转过30°,则水平地面上的光斑离光源3根号3__m。 17.一激光束从地面竖直向上投射到与光束垂直的平面镜上,平面镜距地面的高度为h.如果将平面镜绕着光束的投射点在竖直面内转过θ角,则反射到水平地面上的光斑移动的距离为.htg2θ__. 三、作图题 19.如图7所示,MN为一平面镜,P为一不透光的障碍物,人眼在S处,试用作图法画出人通过平面镜能看到箱子左侧多大范围的地面。要求画出所有必要光线的光路图,并在直线CD上用AB线段标出范围。

(完整版)大学物理波动光学的题目库及答案

一、选择题:(每题3分) 1、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 两点相位差为3π,则此路径AB 的光程为 (A) 1.5 λ. (B) 1.5 λ/ n . (C) 1.5 n λ. (D) 3 λ. [ ] 2、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. [ ] 3、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 - [ ] 4、真空中波长为λ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?φ,则 (A) l =3 λ / 2,?φ=3π. (B) l =3 λ / (2n ),?φ=3n π. (C) l =3 λ / (2n ),?φ=3π. (D) l =3n λ / 2,?φ=3n π. [ ] 5、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. [ ] 6、如图所示,折射率为n 2、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n 1和n 3,已知n 1 <n 2<n 3.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、下两表面反射的光束①与②的光程差是 (A) 2n 2 e . (B) 2n 2 e -λ / 2 . (C) 2n 2 e -λ. (D) 2n 2 e -λ / (2n 2). [ ] 7、如图所示,折射率为n 2、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n 1和n 3,已知n 1< n 2> n 3.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、下两表面反射的光束(用①与②示意)的光程差是 (A) 2n 2 e . (B) 2n 2 e -λ / 2. (C) 2n 2 e -λ . (D) 2n 2 e -λ / (2n 2). P S 1S 2 r 1 n 1 n 2 t 2 r 2 t 1 n 1 3λ n 3 n 3

关于物理光学 习题附答案

一、 选择题 1、在相同时间内,一束波长为λ的单色光在空中和在玻璃中,正确的是 [ ] 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. 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n1n3,λ为入射光在真空中的波长,则两束反射光在相遇点的相 位差为 [ ] A .λπe n 22 ; B. ππ+e n 22 ; C .πλπ+e n 24; D. 2/42πλπ+e n 。 3. 在双缝干涉实验中,屏幕E 上的P 点是明条纹。若将2S 缝盖住,并在21S S 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。 4、用白光源进行双缝实验,若用一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变化; B. 产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹; C .干涉条纹的位置和宽度、亮度均发生变化; D .不发生干涉条纹。 5、有下列说法:其中正确的是 [ ] A 、从一个单色光源所发射的同一波面上任意选取的两点光源均为相干光源; B 、从同一单色光源所发射的任意两束光,可视为两相干光束; C 、只要是频率相同的两独立光源都可视为相干光源; D 、两相干光源发出的光波在空间任意位置相遇都会产生干涉现象。

6、真空中波长为λ的单色光,在折射率为n 的均匀透明媒质中,从A 点沿某一路径到B 点,路径的长度为 L , A 、B 两点光振动位相差记为Δφ,则 [ ] (A ) L =3λ/(2n ),Δφ = 3π; ( B ) L = 3λ/(2n ),Δφ = 3n π; (C ) L = 3n λ/2 , Δφ = 3π; ( D ) L = 3n λ/2 ,Δφ = 3n π。 7、双缝干涉实验中,两条缝原来宽度相等,若其中一缝略变宽,则 [ ] A 、干涉条纹间距变宽; B 、干涉条纹间距不变,但光强极小处的亮度增加 C 、干涉条纹间距不变,但条纹移动 D 、不发生干涉现象 8、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 、向棱边方向平移,条纹间隔不变; D 、向远离棱边方向平移,条纹间隔不变; E 、向远离棱边方向平移,条纹间隔变小。 9、二块平玻璃构成空气劈,当把上面的玻璃慢慢地向上平移时,由反射光形成的干涉条纹 [ ] A 、向劈尖平移,条纹间隔变小; B 、向劈尖平移, 条纹间隔不变; C 、反劈尖方向平移,条纹间隔变小; D 、反劈尖方向平移,条纹间隔不变。 10、根据惠更斯-菲涅尔原理,若已知光在某时刻的波振面为S ,则S 的前方某点P 的光强度决定于波振面S 上所有面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. 11、波长λ的平行单色光垂直入射到缝宽a=3λ的狭缝上,一级明纹的衍射角为[ ] A 、±30°; B 、±19.5°; C 、±60°; D 、±70.5°。 12、在如图所示的单缝夫琅和费衍射实验中,若将单缝沿 透镜光轴方向向透镜平移,则屏幕上的衍射条纹 [ ] A 、间距变大; B 、间距变小; C 、不发生变化; D 、间距不变,但明暗条纹的位置交替变化。 13、 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。 14、(1)在杨氏双缝干涉实验中,单色平行光垂直入射(如图1), 双缝向上平移很小距离,

波动光学试题答案版3

波动光学 一、概念选择题 1. 如图所示,点光源S 置于空气中,S 到P 点的距离为r ,若在S 与P 点之间置一个折射率为n (n >1),长度为l 的介质,此时光由S 传到P 点的光程为(D ) (A )r (B )l r (C )nl r (D ))1(n l r 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( C )(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. 来自不同光源的两束白光,例如两束手电筒光照射在同一区域内,是不能产生干涉图样的,这是由于(C ) (A )白光是由不同波长的光构成的(B )两光源发出不同强度的光 (C )两个光源是独立的,不是相干光源(D )不同波长,光速不同 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, 则A 、B 两点光振动位相差记为, 则(C ) (A )当l = 3 / 2 ,有 = 3 (B )当l = 3 / (2n) , 有 = 3 n . (C )当l = 3 /(2 n),有 = 3 (D )当l = 3 n / 2 , 有 = 3 n . 5. 用单色光做双缝干涉实验,下述说法中正确的是(A ) (A )相邻干涉条纹之间的距离相等 (B )中央明条纹最宽,两边明条纹宽度变窄 (C )屏与缝之间的距离减小,则屏上条纹宽度变窄 (D )在实验装置不变的情况下,红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距 6. 用单色光垂直照射杨氏双缝时,下列说法正确的是(C ) (A )减小缝屏距离,干涉条纹间距不变 (B )减小双缝间距,干涉条纹间距变小 (C )减小入射光强度, 则条纹间距不变 (D )减小入射波长, 则条纹间距不变 7. 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,要使透射光得到干涉加强,则薄膜最小的厚度为(D ) (A ) / 4 (B ) / (4 n) (C ) / 2 (D ) / (2 n) 8. 有两个几何形状完全相同的劈尖:一个由空气中的玻璃形成,一个由玻璃中的空气形成。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(B ) P · l r · S n

波动光学复习题及答案

第九章 波动光学 9.1 在双缝干实验中,波长λ=500nm 的单色光入射在缝间距d=2×10-4 m 的双缝上,屏到双缝的距离为2m ,求: (1)每条明纹宽度;(2)中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距;(3)若用一厚度为e=6.6×10-6 m 的云母片覆盖其中一缝后,零级明纹移到原来的第7级明纹处;则云母片的折射率是多少? 解:(1)Δχ =D d λ = 94 250010210--???m=5×10-3 m (2)中央明纹两侧的两条第10级明纹间距为 20Δχ=0.1m (3)由于e(n-1)=7λ,所以有 n=1+ 7e λ=1.53 9.2 某单色光照在缝间距为d=2.2×10-4 的杨氏双缝上,屏到双缝的距离为D=1.8m ,测出屏上20条明纹之间的距离为9.84×10-2 m ,则该单色光的波长是多少? 解:因为Dy x d ?= 2209.8410x x m -=?=? 所以42 2.2109.8410601.320 1.8 m nm λ--???= =? 9.3 白光垂直照射到空气中一厚度e=380nm 的肥皂膜(n=1.33)上,在可见光的范围内400~760nm),哪些波长的光在反射中增强?

解:由于光垂直入射,光程上有半波损失,即2ne+ 2 λ=k λ时,干涉加强。所以 λ= 421 ne k - 在可见光范围内,k=2时,λ=673.9nm k=3时, λ=404.3nm 9.4 如题图9.4所示,在双缝实验中入射光的波长为550nm ,用一厚度为e=2.85×10-4 cm 的透明薄片盖住1S 缝,发现中央明纹移动3个条纹,向上移至1S 。试求:透明薄片的折射率。 解:当用透明薄片盖住1S 缝,以单色光照射时,经1S 缝的光程,在相同的几何路程下增加了,于是原光程差的中央明纹位置从O 点向上移动,其他条纹随之平动,但条纹宽度不变。依题意,图中'O 为中央明纹的位置,加透明薄片后,①光路的光程为 11(1)r e ne r n e -+=+-;②光路的光程为2r 。因为点是中央明条纹的 位置,其光程差为零,所以有21[(1)]0r r n e δ=-+-=,即 21(1)r r n e -=- ⑴ 在不加透明薄片时,出现中央明条纹的条件为 21r r k λ -=

初二物理光学练习题(附答案)---副本

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() 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( ) 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( ) 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( ) 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() 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.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( )

A.光总是沿直线传播的B.光的传播速度是3×108 m/s C.萤火虫不是光源D.以上说法均不对 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___m。 11.在阳光下,测得操场上旗杆的影长是3.5m。同时测得身高1.5m同学的影子长度是0.5m。由此可以算出旗杆的高度是__ _m。 二、光的反射、平面镜练习题 一、选择题 1.关于光的反射,正确的说法是() A.反射定律只适用于平面镜反射 B.漫反射不遵循反射定律 C.如果甲从平面镜中能看到乙的眼睛,那么乙也一定能通过平面镜看到甲的眼睛 D.反射角是指反射线和界面的夹角 2.平面镜成像的特点是( ) A.像位于镜后,是正立的虚像 B.镜后的像距等于镜前的物距 C.像的大小跟物体的大小相等 D.像的颜色与物体的颜色相同 3.如图1两平面镜互成直角,入射光线AB经过两次反射后的反射光线为CD,现以两平面镜的交线为轴,将两平面镜同向旋转15°,在入射光方向不变的情况下,反射光成为C′D′,则C′D′与CD关系为( ) A.不相交,同向平行 B.不相交,反向平行

精选-大学物理 第十一章 波动光学 复习题及答案详解

第十一章 波动光学 第一部分 一、填空题: 1、波长为λ的平行单色光垂直照射到如题4-1图所示的透明薄膜上,膜厚为e ,折射率为n , 透明薄膜放空气中,则上下两表面反射的两束反射光在相遇处的位相差??= 。 2、如题4-2图所示,假设有两个同相的相干点光源1S 和2S ,发出波长为λ的光。A 是它 们连线的中垂线上的一点。若在1S 与A 之间插入厚度为e 、折射率为n 的薄玻璃片,则两 光源发出的光在A 点的位相差??= 。若已知λ=5000A o , 1.5n =,A 点恰为 第四级明纹中心,则e = A o 。 3、一双缝干涉装置,在空气中观察时干涉条纹间距为1.00mm 。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43)。 4、在空气中有一劈尖形透明物,其劈尖角41.010rad θ-=?,在波长7000λ=A o 的单色光垂直照射下,测得两相邻干涉明条纹间距0.25l cm =,此透明材料的折射率n = 。 5、一个平凸透镜的顶点和一个平板玻璃接触,用单色光垂直照射,观察反射光形成的牛顿 环,测得第k 级暗环半径为1r 。现将透镜和玻璃板之间的空气换成某种液体(其折射率小于 玻璃的折射率),第k 级暗环的半径变为2r ,由此可知该液体的折射率为 。 6、若在麦克尔逊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 A o 。题4-1图 题4-2图 A

7、光强均为0I 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 。 8、为了获得相干光,双缝干涉采用 方法,劈尖干涉采用 方法。 9、劳埃德镜实验中,光屏中央为 条纹,这是因为产生 。 二、选择题 1、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AB 的光程为 ( ) (A )1.5λ (B )1.5n λ (C )3λ (D )1.5n λ 2、在单缝夫琅和费衍射实验中,波长为的单色光垂直入射到宽度为a =4的单缝上,对应 于衍射角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. 3、如图4-4所示,用波长为的单色光照射双缝干涉实验装置,若将一折射率为n 、劈尖 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(只遮住s 2) ,屏C 上的干涉条纹 (A) 间隔变大,向下移动. (B) 间隔变小,向上移动. (C) 间隔不变,向下移动. (D) 间隔不变,向上移动. 4、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变化。 (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变化 (D )不产生干涉条纹。 5、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 ,如题4-5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。 6、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。 (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。 7、如题4-6图所示,用单色光垂直照射在牛顿环的装置上。当平凸透镜垂直向上缓慢平移 s s 1 s 2 1 2 O b λ C

第11章 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——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l 与介质对该光波的折射率n 的乘积n l 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2 λ。 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Δφ与光程差δ的关系为 δλ π?2=? 其中λ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2π的整数倍,合成振幅最大—干涉加强;另一种是相位差为π的奇数倍,合成振动最弱或振幅为零——称干涉减弱或相消。其对应的光程差为 ?? ???=-±=±= 21k 212 210 干涉减弱),,()(干涉加强),,( λλδk k k 杨氏双缝干涉的光程差还可写成D x d =δ ,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

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