洛陽(yáng)理工學(xué)院大學(xué)物理期末考試題庫(kù)(光學(xué))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 第十二章 光 學(xué)一、選擇題1單色光從空氣射入水中，則： A 波長(zhǎng)變短，光速變慢 B 波長(zhǎng)不變，頻率變大 C 頻率不變，光速不變 D 波長(zhǎng)不變，頻率不變2下列不屬于相干條件的是： A兩列光有相互垂直傳播的部分； B頻率相同； C相位差恒定； D振動(dòng)方向相同3在相同的時(shí)間內(nèi)，一束波長(zhǎng)為l的單色光在空氣中和在玻璃中 （ ） (A) 傳播的路程相等，走過(guò)的光程相等 (B) 傳播的路程相等，走過(guò)的光程不相等 (C) 傳播的路程不相等，走過(guò)的光程相等 (D) 傳播的路程不相等，走過(guò)的光程不相等 4. 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，屏幕E上的P點(diǎn)處是明條紋若將縫S2蓋住，并在 S1 S2連線

2、的垂直平分面處放一高折射率介質(zhì)反射面M，則此時(shí) （ ） (A) P點(diǎn)處仍為明條紋 (B) P點(diǎn)處為暗條紋 (C) 不能確定P點(diǎn)處是明條紋還是暗條紋 (D) 無(wú)干涉條紋5一束波長(zhǎng)的單色光垂直射到空氣中的透明薄膜上，薄膜的折射率為n。要使反射光得到干涉加強(qiáng)，則薄膜的最小厚度應(yīng)該為（ ） （1） （2） （3） （4）圖16. 如圖1所示，波長(zhǎng)為l的平行單色光垂直入射在折射率為n2的薄膜上，經(jīng)上下兩個(gè)表面反射的兩束光發(fā)生干涉，若薄膜厚度為e，而且n1>n2>n3，則兩束反射光在相遇點(diǎn)的位相差為( )（A） （B）（C） （D） 7. 在玻璃（折射率1.60）表面鍍一層（折射率1.38）薄

3、膜 作為增透膜。為了使波長(zhǎng)為500nm（1nmm）的光從空氣（1.00）正入射時(shí)盡可能少反射，薄膜的最少厚度應(yīng)是( )（A）78.1nm （B）90.6nm （C）125nm （D）181nm （E）250nm 8如圖2所示，兩個(gè)直徑有微小差別的彼此平行的圓柱體之間的距離為L(zhǎng)， 圖2夾在兩塊平板玻璃的中間，形成空氣劈尖，當(dāng)單色光垂直入射時(shí)，產(chǎn)生等厚干涉條紋。如果兩圓柱之間的距離L變大，則在L范圍內(nèi)干涉條紋的( )（A）數(shù)目增加，間距不變；（B）數(shù)目減少，間距變大；（C）數(shù)目增加，間距變??； （D）數(shù)目不變，間距變大。9. 由兩塊玻璃片（n1=1.75）所形成的空氣劈尖，其一端厚度為0，另一端厚

4、度為0.002cm?，F(xiàn)用波長(zhǎng)為7000A的單色平行光，從入射角為300角的方向射在劈的上表面，則形成的干 涉條紋數(shù)為 （1）56. （2） 27. （3） 40 . （4） 100.10. 如圖，用單色光垂直照射在觀察牛頓環(huán)的裝置上，當(dāng)平凸透鏡垂直向上緩慢平移而遠(yuǎn)離平面玻璃時(shí)， 可以觀察到這些環(huán)狀干涉條紋( )（A）向右平移. （B）向中心收縮. （C）向外擴(kuò)張. （D）靜止不動(dòng). （E）向左平移. 11在邁克爾遜干涉儀的一支光路中，放入一片折射率為n的透明介質(zhì)薄膜后，測(cè)出兩束光的光程差的改變量為一個(gè)波長(zhǎng)，則薄膜的寬度是( )（A）/ 2 （B）/（2n） （C）/ n. （D）/ 2(n-1

5、) .12.關(guān)于光的衍射現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是： A.觀察屏和光源（或兩者之一）離衍射斑的距離有限的衍射稱為夫瑯和 費(fèi)衍射； B.觀察屏和光源離衍射縫的距離都為無(wú)窮遠(yuǎn)的衍射稱為菲涅爾衍射； C.單縫的夫瑯和費(fèi)衍射圖樣的特點(diǎn)是中間明紋光強(qiáng)很大，而其他各級(jí)明 紋光強(qiáng)很小； D單縫的夫瑯和費(fèi)衍射圖樣的特點(diǎn)是各級(jí)明紋寬度均相等。13. 用平行單色光垂直照射在單縫上時(shí)，可觀察夫瑯禾費(fèi)衍射，若屏上點(diǎn)P處為第二級(jí)暗紋，則相應(yīng)的單縫波陣面可分成的半波帶數(shù)目為（ ）（A）3個(gè) （B）4個(gè) （C）5個(gè) （D）6個(gè) 14. 在單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，波長(zhǎng)為l的單色光垂直入射在寬度為a = 4l 的單縫上，

6、對(duì)應(yīng)于衍射角為30°的方向，單縫處波陣面可分成的半波帶 數(shù)目為( ) （A）2個(gè)（B）4個(gè) （C）6個(gè) （D）8個(gè) 15 在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，若減小縫寬，其他條件不變，則中央明條 紋 ( ） (A) 寬度變小 (B) 寬度變大 (C) 寬度不變，且中心強(qiáng)度也不變 (D) 寬度不變，但中心強(qiáng)度變小16在夫瑯和費(fèi)單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于給定的入射單色光，當(dāng)縫寬變小時(shí)，除中央亮紋的中心位置不變外，各級(jí)衍射條紋 （1）對(duì)應(yīng)的衍射角變小。 （2）對(duì)應(yīng)的衍射角變大。（3）對(duì)應(yīng)的衍射角不變。 （4）光強(qiáng)也不變。17.一束平行單色光垂直入射在光柵上，當(dāng)光柵常數(shù)（a+b）為下列哪種情況時(shí)（a代表每條

7、縫的寬度），k=3、6、9等級(jí)次的主極大均不出現(xiàn)?( )（A）a+b = 2a（B）a+b = 3a （C）a+b = 4a（D）a+b = 6a 18.波長(zhǎng)的單色光垂直入射于光柵常數(shù)的平面衍射光柵上，可能觀察到的光譜線的最大級(jí)次為 （A）3 （B）2 （C）4 （D）519. 設(shè)光柵平面、透鏡均與屏幕平行，則當(dāng)入射的平行單色光從垂直于光柵平面入射變?yōu)樾比肷鋾r(shí)，能觀察到的光譜線的最高級(jí)數(shù)k （1）變小 （2）變大 （3）不變 （4） 無(wú)法確定20. 三個(gè)偏振片，與堆疊在一起，與的偏振化方向相互垂直，與的偏振化方向間的夾角為。強(qiáng)度為的自然光垂直入射于偏振片，并依次透過(guò)偏振片，與，則通過(guò)三個(gè)偏振片

8、后的光強(qiáng)為 （A） （B） （C） （D） 21. 一束光強(qiáng)為I0的自然光垂直穿過(guò)兩個(gè)偏振片，且此兩偏振片的偏振化方向成45°角，則穿過(guò)兩個(gè)偏振片后的光強(qiáng)I為( ) (A) (B) I0 / 4 (C) I 0 / 2 (D) I0 / 2 22. 有一束自然光和偏振光的混合光，垂直入射到一旋轉(zhuǎn)的偏振片上，發(fā)現(xiàn)通過(guò)旋轉(zhuǎn)的偏振片縣透射光強(qiáng)度最大和最小可變化三倍，則入射光中自然光和偏振光強(qiáng)度之比為 （ ） （1）       14 （2）13 （3）12 （4）1 23.一束自然光自空氣射向一塊平板玻璃（如圖

9、3所示），設(shè)入射角等于布儒斯特角i0，則在界面2的反射光是：（ ）（A） 自然光 ； （B） 完全偏振光且光矢量的振動(dòng)方向垂直于入射面 ；圖3（C） 完全偏振光且光矢量的振動(dòng)方向平行于入射面.（D） 部分偏振光二、填空題1如圖2-1所示，S1，S2為兩相干光源（光波波長(zhǎng)為），到空間點(diǎn)的距離分別為r 1，r2，在S1P中間放入一折射率為n、厚度為的透明介質(zhì)，則S1，S2兩相干光到達(dá)P點(diǎn)的位相差是 。 圖2-1 2從普通光源獲得相干光的方法有分波陣面方法和分振幅方法，分別使用這兩種方法獲得相干光干涉的實(shí)驗(yàn)有 和 。3 用波長(zhǎng)為l的單色光垂直照射置于空氣中的厚度為e折射率為1.5的透明薄膜，兩束反射

10、光的光程差d _4為了增大雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中條紋之間的距離，可采取有辦法： _ _ _ _ _ _ _ ， _ _ _ _ _ _ _ ， _ _ _ _ _ _ _ 。5光的干涉和衍射現(xiàn)象反映了光的 性質(zhì)，光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光波是 波。6、用波長(zhǎng)為的單色光垂直照射如圖2-5所示的、折射率為的劈形膜（>,>），觀察反射光干涉。從劈尖棱邊開(kāi)始，第2條明條紋對(duì)應(yīng)的膜厚度 7一平凸透鏡，凸面朝下放在一平玻璃板上，透鏡剛好與玻璃板接觸。波長(zhǎng)分別為1700nm和2500nm的兩種單色光垂直入射，觀察反射光形成的牛頓環(huán)。從中心向外數(shù)的兩種光的第五個(gè)明環(huán)所對(duì)應(yīng)的空氣膜厚度之差為_(kāi) _ _ _ _ _

11、。8如果單縫夫瑯禾費(fèi)衍射的第一級(jí)暗紋發(fā)生在衍射角為30°的方位上，所用單色光波長(zhǎng)l=500 nm (1 nm = 10-9 m)，則單縫寬度為_(kāi)m9、在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，如果縫寬等于單色入射波長(zhǎng)的2倍，則中央明條紋邊緣對(duì)應(yīng)的衍射角 。10.在單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，波長(zhǎng)為l的單色光垂直入射在寬度為a = 2l的單縫上，對(duì)應(yīng)于衍射角為30°方向，單縫處的波面可分成的半波帶數(shù)目為_(kāi)個(gè)。11若波長(zhǎng)為625 nm(1nm=109m)的單色光垂直入射到一個(gè)每毫米有800條刻線的光柵上時(shí)，則第一級(jí)譜線的衍射角為_(kāi)12用波長(zhǎng)為的單色平行光垂直照射在光柵常數(shù)d1.5µm的光

12、柵上，用焦距f0.9 m的透鏡將光聚在屏上，測(cè)得第五組明紋與透鏡主焦點(diǎn)的距離L0.3 m，則該入射光波長(zhǎng)為_(kāi) _ _ _ _ _ 。13可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍從400nm760nm。用平行的白光垂直入射在平面透射光柵上時(shí)，它產(chǎn)生的不與另一級(jí)光譜重疊的完整的可見(jiàn)光譜是第_ _ _ _級(jí)光譜。14偏振光的獲得有多種方法，其中偏振片是利用 來(lái)獲得偏振光。15圖表示一束自然光入射到兩種媒質(zhì)交界平面上產(chǎn)生反射光和折射光按圖中所示的各光的偏振狀態(tài)，反射光是_光；折射光是_光；這時(shí)的入射角i0稱為_(kāi)角 圖15 16、一束自然光從空氣投射到玻璃表面上（空氣折射率為l）當(dāng)折射角為時(shí)，反射光時(shí)完全偏振光，則此玻璃的折射

13、率等于 。17.一束平行的自然光，以60°角入射到玻璃表面上。若反射光是完全偏振的，則透射光束的折射角是_ ；玻璃的折射率為_(kāi)。18. 某種透明媒質(zhì)對(duì)空氣的臨界角（指全反射）等于45°，光從空氣射向此媒質(zhì)時(shí)的布儒斯特角是_ _ _ _ _ _ 。19一束自然光通過(guò)兩個(gè)偏振片，若兩偏振片的偏振化方向間夾角由a1轉(zhuǎn)到a2，且不考慮吸收，則轉(zhuǎn)動(dòng)前后透射光強(qiáng)度之比為_(kāi)。20一束光線入射到光學(xué)單軸晶體后，成為兩束光線，沿著不同方向折射。 這樣的現(xiàn)象稱為雙折射現(xiàn)象。其中一束折射光稱為尋常光，它遵守_定律；另一束光線稱為非常光，它不遵守_定律。  三：計(jì)算題。1. 在

14、雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，波長(zhǎng)550nm的單色平行光垂直入射到縫間距m的雙縫上，屏到雙縫的距離D=2m。求：（1）中央明紋兩側(cè)的兩條第10級(jí)明紋中心的間距 （2）用一厚度為m、折射率為n=1.5的玻璃片覆蓋一縫后，零級(jí)明紋將移到原來(lái)的第幾級(jí)明紋處？（1nmm）2.使一束水平波長(zhǎng)的激光垂直照射一雙縫，在縫2.0處的觀察屏上觀察導(dǎo)中央明紋和第一級(jí)明紋的間隔為14。（1）求兩縫間的距離；（2）在中央明紋以上還能看到幾條明紋？3在雙縫實(shí)驗(yàn)中用一塊很薄的云母片（n=1.58）覆蓋在其中一條縫，這時(shí)屏上的第級(jí)明條紋恰好移到原中央零級(jí)明條紋的位置，如果垂直入射光的波長(zhǎng)為550nm，求這塊云母片的厚度。 題3-44如圖

15、，已知楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，雙縫相距，觀察屏到雙縫的距離，入射光波長(zhǎng)。今用一厚度，折射率8的云母片覆蓋上面的一個(gè)縫。求：（1）零級(jí)明條紋的位置；（2）是明條紋還是暗條紋？（3）相鄰兩明條紋的距離。 題3 - 55 如圖3-5所示，兩塊平板玻璃，一端接觸，另一端用紙片隔開(kāi)，形成空氣劈尖。用波長(zhǎng)為的單色光垂直照射，觀察透射光的干涉條紋。（1）設(shè)A點(diǎn)處空氣薄膜厚度為e，求發(fā)生干涉的兩束透射光的光程差；（2）在劈尖頂點(diǎn)處，透射光的干涉條紋是明紋還是暗紋？6一玻璃劈尖，夾角（rad），末端厚度h=0.05mm，折射率為1.50，今用波長(zhǎng)為530nm的單色平行光垂直照射到劈尖的上表面。求： （1）劈尖表面干涉明

16、條紋的數(shù)目；（2）干涉條紋的間距。7. 劈尖作如下移動(dòng)時(shí)，干涉條紋將怎樣變化？ （1）劈尖上表面向上平移；（2）劈尖上表面向右平移。（3）增大劈尖的角度。 圖 78. 波長(zhǎng)為l的單色光垂直入射到一折射率為n的玻璃劈尖的表面，由于劈尖上表面某處不平，結(jié)果觀察到該劈尖的干涉條紋如圖所示。（1）劈尖上表面不平處凸起或凹下？（2）凸起的最大高度（或凹下的最大深度）為多少？題3-8 9太陽(yáng)光以入射角照射在一浮在水面（水的折射率為）油膜上，油膜的折射率為，厚度為。問(wèn)油膜表面呈何種顏色？10. 如圖，玻璃（折射率）表面上涂一層厚度均勻的（折射率題3-10）薄膜。今以的單色光垂直入射。（1）當(dāng)薄膜的最小厚度e

17、為多少時(shí)，反射光加強(qiáng)？（2）當(dāng)e最小為多少時(shí)，透射射光加強(qiáng)？11. 用 的單色鈉光垂直照射在牛頓環(huán)上，測(cè)得第k條暗環(huán)的直徑為10mm，第(k+5)條暗環(huán)直徑為12mm，求平凸透鏡的曲率半徑R。12夫瑯和費(fèi)單縫衍射中,單縫的寬度mm，以波長(zhǎng)nm的單色光垂直照射，設(shè)透鏡的焦距m 。求： （1）第一級(jí)暗紋距中心的距離；（2） 第二級(jí)明紋距中心的距離。13在夫瑯和費(fèi)單縫衍射中，已知縫寬，透鏡L2的焦距。今用含有和兩種波長(zhǎng)的光照射狹縫，發(fā)現(xiàn)的第二級(jí)暗紋中心剛好與的第三級(jí)暗紋中心重合。若已知，求：（1）；（2）和第二級(jí)明紋中心的距離；（3）比較和零級(jí)極大的寬度。 14. 在夫瑯和費(fèi)單縫

18、衍射中，縫寬a=0.4mm，透鏡焦距為0.5m，觀察屏位于透鏡焦平面上。用可見(jiàn)單色光垂直照射，得某級(jí)衍射明紋中心P至零級(jí)明紋中心距離為3.0mm求：    （1）P處衍射明紋的級(jí)次；    （2）入射光波長(zhǎng)；    （3）就P處而言，該入射光對(duì)單縫可分出多少個(gè)波帶，每個(gè)寬度如何？15.在單縫的夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，屏上第三級(jí)暗紋對(duì)應(yīng)的單縫處的波面可劃分為多少個(gè)半波帶。若將縫寬縮小一半，原來(lái)第三級(jí)暗紋處將是什么條紋？16.波長(zhǎng)為600nm的單色光垂直入射在光柵上，第二級(jí)明條紋出現(xiàn)在處。第四級(jí)缺級(jí)。試求：(1) 光柵常數(shù)（ab）。(2) 光柵上狹縫寬度a的可能值。 (3) 屏上實(shí)際呈現(xiàn)的全部條紋級(jí)數(shù)。17. 波長(zhǎng)500nm的單色光垂直入射到一光柵上，測(cè)得第三級(jí)主極大的衍射角為30°，且第四極是缺級(jí)，求：（1）光柵常數(shù)是多少？（2）透光縫