光學(xué)課后題題庫

1、第一章2 在楊氏實驗裝置中，光源波長為640nm,兩狹縫間距為0.4mm,光屏離狹縫的距離為 50cm.試求： 光屏上第1亮條紋和中央亮條紋之間的距離；（2）若p點離中央亮條紋為OYmm，問兩束光在p點的相位差是多少？ （ 3）求p點的光強度和中央點的強度之比.扎ro ._y =解：（1）由公式d ，得050_5_2y 06.4 10=8.0 10 cmd=0.4（2）由課本第20頁圖1-2的幾何關(guān)系可知r2 - * d sin v d ta- d = 0.04001 = 0.8 10*cm50A5E 8 102 2 2 2I =A + A2 +2A民 cosW =4A| cos 由公式0Ap

2、2 24A| cos4 A2cos22 1 二cos2 4 cos2 0ji1 cos-0.8536423 .把折射率為1.5的玻璃片插入楊氏實驗的一束光路中，光屏上原來第5級亮條紋所在的位置為中央亮條紋，試求插入的玻璃片的厚度.已知光波長為6X 10-7m.解：未加玻璃片時，、5到P點的光程差，由公式 2二 可知為Ar2 - 口5 2 二=5， r =2 二現(xiàn)在s發(fā)出的光束途中插入玻璃片時，P點的光程差為-hL所以玻璃片的厚度為h10 6 10-cmn -10.59.在兩塊玻璃片之間一邊放一條厚紙，另一邊相互壓緊玻璃片I長10cm,紙厚為0.05mm,從60的反射角進行觀察，問在玻璃片單位長

3、度內(nèi)看到的干涉條紋數(shù)目是多少？設(shè)單色光源波長為 500nm.解：由課本49頁公式（1-35 ）可知斜面上每一條紋的寬度所對應(yīng)的空氣尖劈的厚度的變化量為如果認為玻璃片的厚度可以忽略不記的情況下，則上式中n2二邛兒=60。而厚度h所對應(yīng)的斜面上包含的條紋數(shù)為D二0J也h 扎 5000 0-100故玻璃片上單位長度的條紋數(shù)為10010=10條/厘米10.在上題裝置中，沿垂直于玻璃片表面的方向看去，看到相鄰兩條暗紋間距為1.4mm=已知玻璃片長 17.9cm,紙厚0.036mm,求光波的波長。解：依題意，相對于空氣劈的入射角i2 =0,cosi2 =1.si nn2 二 1.0L =2n2二 cosi

4、22 2d2d LL2 0.036 1.4179= 5.631284916 10 mm =563.13nm12.邁克耳孫干涉儀的反射鏡 M移動0.25mm時，看到條紋移過的數(shù)目為 909個，設(shè)光 為垂直入射，求所用光源的波長。解：根據(jù)課本59頁公式可知，邁克耳孫干涉儀移動每一條條紋相當h的變化為：:h = h2 - h-i =j 1 2cosi2n.j.2cosi22cosi2Ah =現(xiàn)因i2 =Q, 故2N =909所對應(yīng)的h為k I |ih = N = h =22h _ 2 0.25_909= 5.5 10* mm =550nm第二章7.平面光的波長為480nmP軽育照射到寬度為0. Im

5、的挾縫.1.,會聚透鏡的焦距為50cm. 分別訃算蔦縫的兩邊到P點的和位為“煜和n用叭p點離焦戊的業(yè)離.解主誰P點離侄點的卅離為樸透鏡的焦師為產(chǎn)亠縫寬為去*則位相差利光科売附氏9 77? ；T2?r2?r】=_sinfl=即:第六章6.4計算波長為253.6nm和546.1 nm的兩譜線瑞利散射的強度比。解：由瑞利散射定律，散射光強度與波長的四次方成反比 X? (5 斗61)4 A =入J = (*-3.6)4 =21 第七章13. Lt知鈍的逸出功為1 88e現(xiàn)川波K為300nm的紫外比照射,試求比了的初動能衛(wèi)I初速解：山矍因斯坦光電效應(yīng)方程2Qgrp458 1冷=A-=(626x10 xx

6、 1.88=2258莎=6134xl(I19丿2300 Iff9 L亦 1嚴=8.9xl05m / sp爲 _ /2心61340亠V 7/ _ v 9.1xl0_,17.15波長為320nm的紫外光入射到逸出功為2.2eV的金屬表面上，求光電子從金屬表面逸出時的最大速度。若入射光的波長為原來的一半，初涉光電子的最大動能是否增至兩倍？解：由 愛 因 斯 坦 光 電 效 應(yīng) 方 程加=7.69 x 10-in / e若入肘光渋長咸半.則、3x10一用 - hv- ZF= 6.626 xlO-34 x x-22 = 6莎2160x10-濟1產(chǎn)(1628eV)所以最大動能不會緡至育涪=干涉現(xiàn)象：周期相

7、同、相位差恒定、方向相同等傾干涉：由于入射角相同的光經(jīng)薄膜兩表面反射形成的反射光在相遇點有相同的光程差，也就是說，凡入射角相同的就形成同一條紋，故這些傾斜度不同的光束經(jīng)薄膜反射所形成的干涉花樣是一些明暗相間的同心圓環(huán)這種干涉稱為等傾干涉。等厚干涉：等厚干涉是由平行光入射到厚度變化均勻、折射率均勻的薄膜上、 下表面而形成的干涉條紋.等厚干涉與等傾干涉的區(qū)別：等厚干涉與等傾干涉雖說都是薄膜干涉，但卻有所不同。等厚干涉條紋是由同一方向的入射光在厚度不均勻的薄膜上產(chǎn)生的干涉條紋；而等傾干涉條紋則是擴展光源上的各個發(fā)光點沿各個方向入射在均勻厚度的薄膜上產(chǎn)生的條紋。第一暗環(huán)為范圍的中央亮班占據(jù)入射光束光強的84%干涉與衍射區(qū)別與聯(lián)系：都是波的相干疊加，干涉是幾束光，衍射是無窮多的相干疊加；前者粗略后者精細。都是明暗相見的條紋，間距均勻與相對集中的不同。總之，本質(zhì)上統(tǒng)一、 但形成條件、分布規(guī)律和儲蓄額處理方法上不同又緊