中南大學(xué)年《大學(xué)物理》期末試題

1、一、選擇題：(共30分)1在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中波長為的單色光垂直入射到單縫上對(duì)應(yīng)于衍射角為30的方向上，若單縫處波面可分成3個(gè)半波帶，則縫寬度a等于( )(A). (B)1.5. (C)2. (D)3.2在如題10.1.1圖所示的單縫夫瑯禾費(fèi)衍射裝置中，設(shè)中央明紋的衍射角范圍很小若使單縫寬度a變?yōu)樵瓉淼膃q f(3,2)，同時(shí)使入射的單色光的波長變?yōu)樵瓉淼?/4，則屏幕C上單縫衍射條紋中央明紋的寬度x將為原來的( )(A)3/4倍. (B)2/3倍(C)9/8倍. (D)1/2倍(E)2倍3在如題10.1.2圖所示的單縫夫瑯禾費(fèi)衍射裝置中，將單縫寬度a稍稍變寬，同時(shí)使單縫沿y軸正方向作微小

2、位移，則屏幕C上的中央衍射條紋將( )(A)變窄，同時(shí)向上移. (B)變窄，同時(shí)向下移(C)變窄，不移動(dòng). (D)變寬，同時(shí)向上移(E)變寬，不移動(dòng) 圖 圖4一衍射光柵對(duì)某一定波長的垂直入射光，在屏幕上只能出現(xiàn)零級(jí)和一級(jí)主極大，欲使屏幕上出現(xiàn)更高級(jí)次的主極大，應(yīng)該( )(A)換一個(gè)光柵常數(shù)較小的光柵(B)換一個(gè)光柵常數(shù)較大的光柵(C)將光柵向靠近屏幕的方向移動(dòng)(D)將光柵向遠(yuǎn)離屏幕的方向移動(dòng)5在光柵光譜中，假如所有偶數(shù)級(jí)次的主極大都恰好在每縫衍射的暗紋方向上，因而實(shí)際上不出現(xiàn)，那么此光柵每個(gè)透光縫寬度a和相鄰兩縫間不透光部分寬度b的關(guān)系為( )(A)ab. (B)a2b.(C)a3b. (D)

3、b2a.6光強(qiáng)為I0的自然光依次通過兩個(gè)偏振片P1和P2.若P1和P2的偏振化方向的夾角30，則透射偏振光的強(qiáng)度I是( )(A)I0/4. (B)eq r(3)I0/4.(C)eq r(3)I0/2. (D)I0/8.(E)3I0/8.7一束光強(qiáng)為I0的自然光，相繼通過3個(gè)偏振片P1，P2，P3后，出射光的光強(qiáng)為II0/8.已知P1和P3的偏振化方向相互垂直，若以入射光線為軸，旋轉(zhuǎn)P2，要使出射光的光強(qiáng)為零，P2最少要轉(zhuǎn)過的角度是( )(A)30. (B)45.(C)60. (D)90.8一束光是自然光和線偏振光的混合光，讓它垂直通過一偏振片若以此入射光束為軸旋轉(zhuǎn)偏振片，測(cè)得透射光強(qiáng)度最大值是

4、最小值的5倍，那么入射光束中自然光與線偏振光的光強(qiáng)比值為( )(A)1/2. (B)1/5.(C)1/3. (D)2/3.9自然光以60的入射角照射到不知其折射率的某一透明介質(zhì)表面時(shí)，反射光為線偏振光，則知( )(A)折射光為線偏振光，折射角為30.(B)折射光為部分偏振光，折射角為30.(C)折射光為線偏振光，折射角不能確定(D)折射光為部分偏振光，折射角不能確定10自然光以布儒斯特角由空氣入射到一玻璃表面上，反射光是( )(A)在入射面內(nèi)振動(dòng)的完全偏振光(B)平行于入射面的振動(dòng)占優(yōu)勢(shì)的部分偏振光(C)垂直于入射面振動(dòng)的完全偏振光(D)垂直于入射面的振動(dòng)占優(yōu)勢(shì)的部分偏振光二、填空題：(共30

5、分)1惠更斯引入_的概念提出了惠更斯原理，菲涅耳再用_的思想補(bǔ)充了惠更斯原理，發(fā)展成為惠更斯菲涅耳原理2平行單色光垂直入射于單縫上，觀察夫瑯禾費(fèi)衍射若屏上P點(diǎn)處為第二級(jí)暗紋，則單縫處波面相應(yīng)地可劃分為_個(gè)半波帶若將單縫寬度縮小一半，P點(diǎn)將是_級(jí)_紋3可見光的波長范圍是400760 nm.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光光譜是第_級(jí)光譜4用波長為的單色平行光垂直入射在一塊多縫光柵上，其光柵常數(shù)d3 m，縫寬a1 m，則在單縫衍射的中央明條紋中共有_條譜線(主極大)5要使一束線偏振光通過偏振片之后振動(dòng)方向轉(zhuǎn)過90，至少需要讓這束光通過_塊理想偏振片在

6、此情況下，透射光強(qiáng)最大是原來光強(qiáng)的_題10.2.1圖6如果從一池靜水(n1.33)的表面反射出來的太陽光是完全偏振的，那么太陽的仰角(見題10.2.1圖)大致等于_，在這反射光中的E矢量的方向應(yīng)_7在題10.2.2圖中，前4個(gè)圖表示線偏振光入射于兩種介質(zhì)分界面上，最后一圖表示入射光是自然光n1，n2為兩種介質(zhì)的折射率，圖中入射角i0arctan(n2/n1)，ii0.試在圖上畫出實(shí)際存在的折射光線和反射光線，并用點(diǎn)或短線把振動(dòng)方向表示出來題10.2.2圖 三、計(jì)算題：(共40分)1(1)在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，垂直入射的光有兩種波長，1400 nm，2760 nm.已知單縫寬度a1.0102

7、 cm，透鏡焦距f50 cm.求兩種光第一級(jí)衍射明紋中心之間的距離(2)若用光柵常數(shù)d1.0103cm的光柵替換單縫，其他條件和上一問相同，求兩種光第一級(jí)主極大之間的距離2波長為600 nm的單色光垂直入射到一光柵上，測(cè)得第二級(jí)主極大的衍射角為30，且第三級(jí)是缺級(jí)(1)光柵常數(shù)(ab)等于多少？(2)透光縫可能的最小寬度a等于多少？(3)在選定了上述(ab)和a之后，求在衍射角eq f(1,2)eq f(1,2)范圍內(nèi)可能觀察到的全部主極大的級(jí)次3兩個(gè)偏振片P1，P2疊在一起，由強(qiáng)度相同的自然光和線偏振光混合而成的光束垂直入射在偏振片上，進(jìn)行了兩次測(cè)量第一次和第二次P1和P2偏振化方向的夾角分別為30和未知的，且入射光中線偏振光的光矢量振動(dòng)方向與P1的偏振