大学物理波动光学习题ppt课件.ppt

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1、1,波动光学 习题课,2,一、 干涉选择题：,干涉条纹向光程增加的一侧移动,并且条纹间距不变.,C,1、如图，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插入光线 2 中，则当劈 尖缓慢地向上移动时（只遮住S2），屏上的干涉条纹：,(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,加劈尖前后D、d、不变，所以条纹间距不变。,即：干涉条纹下移。,3,B,2、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) 使两缝间距变小(C) 把两缝的宽度稍微调小 (D)

2、 改用波长较小的单色光,条纹间距:,解：,4,条纹间距:,因为红光与蓝光频率不同,不满足相干条件,故不产生干涉条纹。,D,B,3、用白色光光源进行双缝试验，若用一个纯红色的滤光片遮盖 一条缝，用一个 纯兰色的滤光片遮盖另一条缝，则：,4、双缝间距为 2 毫米，双缝与屏相距 300 厘米，用波长为 6000 埃的光照射时，屏上干涉条纹的相邻两明条纹的距离（单位 为毫米）是：,(A) 4.5 (B) 0.9 (C) 3.12(D) 4.15 (E) 5.18,5,P点变为暗纹,B,P点为明纹，则,5、在双缝干涉实验中，屏幕上的 P 点处是明条纹，若将缝 S2 盖住，并在 S1S2 连线的垂直平面处

3、放一反射镜M ，如图所 示，则此时：,(A) P 点处仍为明条纹 (B) P 点处是暗条纹(C) 不能确定 P 点是明纹还是暗纹 (D) 无干涉条纹,6,C,6、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：,7,光有半波损失,光无半波损失,C,7、如图所示，折射率为 n2 ，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 n1 和 n3 ，n1 n3 已知， 光若用波长为 的单色平行垂直入射到该薄膜上，则从薄膜 上、下两表面反射的光束 与 的光程差是：,8,B,8、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

4、干涉加 强，则薄膜最小的厚度为：,9,解：,C,9、在折射率为 n1.68 的平板玻璃表面涂一层折射率为n1.38 MgF2 透明薄膜，可以减少玻璃表面的反射光，若用波长为 500 nm 的单色光垂直入射，为了尽量减少反射，则 MgF2 薄膜的最小厚度（单位nm）应是：,181.2 (B) 781 (C) 90.6 (D) 56.3,10,A,先讲,11、在迈克尔逊干涉仪的一束光路中，放入一片折射率为 n ， 厚度为 d 的透明薄片，放入后这条光路的光程改变了：,解：,11,10、在迈克尔逊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

5、膜的厚度是：,解：,D,12,二、干涉填空题：,向上移动,减小,减小,1、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_。,2、如图，在双缝干涉实验中，若把一厚 度为 e ，折射率为 n 的薄云母片覆盖 在S1 缝上，中央明条纹将向_移动； 覆盖云母片后，两束相干光至中央处 的光程差为_。,13,4、光强均为 I0 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_。,14,5、已知如图，且入射光在介质 n1 中的波长为1 ，则从薄膜 上、下两表面反射的光束 与 的光程差= _。,15,6、折射率分别为 n1 和 n

6、2 的两块平板玻璃构成空气劈尖，用波 长为的单色光垂直照射，如果将该劈尖装置侵入折射率为 n 的透明液体中且 n2 n n1 ，则劈尖厚度为 e 的地方两反 射光的光程差的改变量是_。,16,7、在空气中有一劈尖形透明物，其劈尖角1.010-4 弧度， 在波长700nm 的单色光垂直照射下，测得两相邻干涉 明纹间距 l 0.25cm ，此透明材料的折射率 n_ 。,17,8、用波长为的单色光垂直照射如图所示的折射率为n的劈尖 薄膜（ n1 n2 n3 ），观察反射光干涉，从劈尖顶开始， 第2 条明条纹对应的膜厚度 e _。,18,9、在迈克尔逊干涉仪的一支光路上，垂直于光路放入折射率为n ，厚

7、度为 h 的介质透明薄膜，与未放入此薄膜时相比较，两光束光程差的改变量为_。,19,10、在迈克尔逊干涉仪的可动反射镜平移一微小距离的过程 中，观察到干涉条纹恰好移动1848条，所用单色光的波 长为5461埃，由此可知反射镜平移的距离等于_。,20,11、若在迈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，则所用光波的长为_埃.,12、用迈克尔逊干涉仪测量微小的位移，若入射光波的波长 6289埃 ，当动臂反射镜移动时，干涉条纹移动了2048条，反射镜移动的距离为_。,21,三、衍射选择题,从同一波阵面上各点发出的子波是相干波，经传播在空间某点

8、P相遇时的叠加是相干叠加。并且P点的光强决定于波阵面S上所有面元发出的子波各自在P点引起振动的相干叠加,D,1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）振动的相干迭加,22,当单缝向上或向下平行移动时,衍射图样的位置、形状、光强,不变,C,2在单维缝夫琅和费衍射实验装置中，S为单缝，L为透镜，C为放在L的焦面处的屏幕，当把单缝S垂直于透镜光轴稍向上平移时，屏幕上行射图样 （A）向上平移（B）向下平移（C）不动（D）条纹间距变大,23,A,3一束

9、波长为的平行单色光垂直入射到一单缝AB上，在屏上形成衍射图样，如果P是中央亮纹一侧第一个暗纹所在的位置，则BC的长度为 （A） （B）/2 （C）3/2 （D）2,24,4在单缝夫琅和费行射实验中，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,B,25,中央明纹位置：,明纹条件：,暗纹条件：,B,5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）对应的衍射角不变（D）光强

10、也不变,26,D,6某元素的特征光谱中含有波长分别为 1=450nm和 2=750nm（1nm=10-9m ）的光谱线，在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重迭现象，重迭处 2 的谱线的级数为 （A）2,3,4,5 （B）2,5,8,11（C）2,4,6,8 （D） 3,6,9,12,27,垂直入射:,斜入射:,B,7设光栅平面，透镜均与屏幕平行，则当入射的平行单色光从垂直于光栅平面入射变为斜入射时，能观察到的光谱线的最高级数k （A）变小（B）变大（C）不变（D）改变无法确定,有AC+AD的时候（AC+AD）,28,D,8.测量单色光波长时，下列方法中哪一种方法最准确 （A）双缝干涉（B）牛顿环

11、（C）单缝衍射（D）光栅衍射,29,四、衍射填空题：,子波,1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，发展成了惠更斯菲耳原理。,2将波长为的平行单色光垂直投射于一狭缝上，若对应于衍射图样的第一级暗纹位置的衍射角的绝对值为则缝的宽度等于 。,子波相干叠加,30,3波长为4800A的平行光垂直照射到宽度a=0.40mm的单缝上，单缝后透镜的焦距f=60cm，当单缝两边缘点A、B射向P点的两条光线在P点的相位差为时,P点离透镜焦点o的距离等于 。,位相差为,即光程差为/2,C,31,中央明纹宽度公式,4在单缝夫琅和费衍射实验中，设第一级暗纹衍射角很小，若钠黄光（ 1=

12、5890 A ）中央明纹宽度为4.0mm，则2= 4420 A的兰紫色光的中央明纹宽度为 。,32,5平行单色光垂直入射在缝宽为a=.015mm的单缝上，缝后有焦距为f=400mm的凸透镜，在其焦平面上放置屏幕，现测得屏幕上中央明条纹两侧的两个第三级暗纹之间的距离为8mm，则入射光的波长 = 。,33,五、偏振选择题,A,1一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，那么入射光中自然光与线偏振光的光强比值为 （A）1/2（B）1/5（C）1/3（D）2/5,34,C,2自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上，反射

13、光是 （A）在入射面内振动的完全偏振光 （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偏振光 （D）垂直干入射面的振动占优势的部分偏振光,35,D,折射光为部分偏振光,3自然光以60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30 （B）部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为3的介 质时，折射角是30（C）部分编振光，但须知两种介质折射率才能确定折射角 （D）部分偏振光且折射角是30,36,o光的振动方向垂直纸面e光的振动方向在纸面内,C,4ABCD为一块方解石的一个截面，AB为垂直于底面的晶体平面与底面的交线，光轴

14、方向在底面内且与AB成一锐角，如图所示，一束平行的单色自然光垂直于AB端面入射，在方解石内折射光分解为O光和e光，o光和e光的 （A）传播方向相同，电场强度的振动方向互相垂直 （B）传播方向相同，电场强度的振动方向不相互垂直 （C）传播方向不相同，电场强度的振动方向互相垂直 （D）传播方向不相同，电场强度的振动方向不互相垂直,o光e光传播方向不同,37,六、偏振填空题,（1）,（2）,1两个偏振片叠放在一起，强度为I0的自然光垂直入射其上，不考虑偏振片的吸收与反射，若通过两个偏振片后的光强为I0 /8，则此两偏振片的偏振化方向间的夹角是 ；若在两片之间再插入一片偏振片，其偏振化方向与前后两片的偏振化方向的夹角相等，则通过三个偏振片后的透射光强度为 。,38,2如图所示，一束自然光入射到折射率分别为n1和n2的两种介质的交界面上，发生反射和折射，已知反射光是完全偏振光，那么折射角r的值为 。,39,3假设某一介质对于空气的临界角是45，则光从空气射向此介质时的布儒斯特角是 。,临界,-全反射,40,在晶体内部，o光和e光沿光轴的传播速度相等。,4.在双折射晶体内部，有某种特定方向称为晶体的光轴，光在晶体内沿光轴传播时， 光和 光的传播速度相等。,