大學物理第十一章波動光學復習題及答案詳解

第十一章波動光學第一部分一、填空題：1、波長為的平行單色光垂直照射到如題4-1圖所示的透明薄膜上，膜厚為e，折射率為n,透明薄膜放空氣中，則上下兩表面反射的兩束反射光在相遇處的位相差二2、如題4-2圖所示，假設有兩個同相的相干點光源Si和S2，發(fā)出波長為；，的光。A是它們連線的中垂線上的一點。若在Si與A之間插入厚度為e、折射率為n的薄玻璃片，則兩光源發(fā)出的光在A點的位相差，■廠■二。若已知旳=5000A，n-1-5，A點恰為A題4-2圖1.00mm。若整個裝置放在水中，干第四級明紋中心，則eA題4-2圖1.00mm。若整個裝置放在水中，干―__t..t.n題4-1圖3、一雙縫干涉裝置，在空氣中觀察時干涉條紋間距為涉條紋的間距將為mm。（設水的折射率為43）。涉條紋的間距將為mm。（設水的折射率為43）。4、在空氣中有一劈尖形透明物，其劈尖角r二1?0104rad，在波長二二7000A的單色光垂直照射下，測得兩相鄰干涉明條紋間距1光垂直照射下，測得兩相鄰干涉明條紋間距1二0?25cm，此透明材料的折射率n5、一個平凸透鏡的頂點和一個平板玻璃接觸，用單色光垂直照射，觀察反射光形成的牛頓環(huán)，測得第k級暗環(huán)半徑為ri?，F(xiàn)將透鏡和玻璃板之間的空氣換成某種液體（其折射率小于玻璃的折射率），第k級暗環(huán)的半徑變?yōu)槎?，由此可知該液體的折射率為6、若在麥克爾遜干涉儀的可動反射鏡M移動0.620mm的過程中，觀察到干涉條紋移動了2300條，則所用光波的波長為A。7、光強均為I。的兩束相干光相遇而發(fā)生干涉時，在相遇區(qū)域內有可能出現(xiàn)的最大光強是8、為了獲得相干光，雙縫干涉米用劈尖干涉米用方法。

9、勞埃德鏡實驗中，光屏中央為條紋，這是因為產生二、選擇題1、在真空中波長為■.的單色光,在折射率為n的透明介質中從A沿某路徑傳播到B，若A，B兩點位相差為3二，則此路徑AB9、勞埃德鏡實驗中，光屏中央為條紋，這是因為產生二、選擇題1、在真空中波長為■.的單色光,在折射率為n的透明介質中從A沿某路徑傳播到B，若A，B兩點位相差為3二，則此路徑AB的光程為（A）1-5.,（b）i?5n2、在單縫夫瑯和費衍射實驗中，波長為衍射角30的方向，單縫處波陣面可分成的半波帶數(shù)目為（A）2個.（B）4個.（C）6個.（D）8個.3、如圖4-4所示，用波長為j勺單色光照射雙縫干涉實驗裝置,為〉的透明劈尖b插入光線2中，則當劈尖b緩慢地向上移動時（只遮住s2），屏C上的干涉條紋（A）（B）（C）（D），的單色光垂直入射到寬度為a=4『的單縫上,對應于若將一折射率為間隔變大，向下移動.間隔變小,向上移動.間隔不變,向下移動.間隔不變,向上移動.n、劈尖角4、用白光光源進行雙縫實驗，若用一個純紅色的濾光片遮圖4-4蓋一條縫，用一個純藍色的濾光片遮蓋另一條縫，則A）干涉條紋的寬度將發(fā)生變化。B）產生紅光和藍光的兩套彩色干涉條紋。C）干涉條紋的亮度將發(fā)生變化D）不產生干涉條紋。5、在雙縫干涉實驗中，屏幕E上的P點處是明條紋。若將縫S2蓋住，并在S1，S2連線的TOC\o"1-5"\h\z垂直平分面處放一反射鏡M，如題4-5圖所示，則此時（）（A）P點處仍為明條紋。（B）P點處為暗條紋。（C）不能確定P點處是明條紋還是暗條紋。（D）無干涉條紋。6、兩塊平玻璃構成空氣劈尖，左邊為棱邊，用單色平行光垂直入射。若上面的平玻璃以棱邊為軸，沿逆時針方向作微小轉動，則干涉條紋的（）（A）間隔變小，并向棱邊方向平移。（B）間隔變大，并向遠離棱邊方向平移。（C）間隔不變，向棱邊方向平移。（D）間隔變小，并向遠離棱邊方向平移7、如題4-6圖所示，用單色光垂直照射在牛頓環(huán)的裝置上。當平凸透鏡垂直向上緩慢平移而遠離平面玻璃時，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）向外擴張。（D）靜止不動。（E）向左平移。單色光題4-6圖8、一束波長為的單色光由空氣垂直入射到折射率為中，要使反射光得到干涉加強，則薄膜最小的厚度為（A）4。（B）,■..4n。（C）9、在玻璃（折射率出=1.60）表面鍍一層MgF21*1u為了使波長為5000A的光從空氣（ni厚度應是ar（A）1250A。（B）1812A。（C）906Ao10、用劈尖干涉法可檢測工件表面缺陷，當波長為的干涉條紋如題n的透明薄膜上，透明薄膜放在空氣2/(D)&2no（折射率n2二L38）薄膜作為增透膜。-1.00）正入射時盡可能少反射,(D)781A。。MgF2薄膜的最小匚的單色平行光垂直入射時，若觀察到4-7圖所示，每一條紋彎曲部分的頂點恰好與其左邊條紋的直線部分的連線題4-7題4-7圖n、厚度為d的透明薄片，放入后,（）（C）（n_1）d（D）nd相切，則工件表面與條紋彎曲處對應的部分（A）凸起，且高度為「4。（B）凸起，且高度為2。（C）凹陷，且深度為2。（D）凹陷，且深度為411、在麥克爾遜干涉儀的一條光路中，放入一折射率為這條光路的光程改變了（A）2（n_1）d。（B）2ndo12、在雙縫干涉實驗中,用單色自然光,在屏幕上形成干涉條紋,若在兩縫后放一個偏振片,則（A）干涉條紋的間距不變,但明紋的亮度加強.（B）干涉條紋的間距不變,但明紋的亮度減弱.（C）干涉條紋的間距變窄,且明紋的亮度減弱.（D）無干涉條紋.參考答案一、填空題2、2(n_1)e\;4104o1、（4ne；」_1）二［或（4ne；扎2、2(n_1)e\;4104o77410TOC\o"1-5"\h\z30.7541.408、分波面法，分振幅法>r12r22、5：653919、暗、半波損失、選擇題1、(A)2、(B)3、（C）4、（D）7、（B）8、(B)9、（C）10、（c）5、（B）11、（A）6、（A）12（B）第二部分一、選擇題1、在單縫夫瑯禾費衍射實驗中波長為，?的單色光垂直入射到單縫上。對應于衍射角為300的方向上，若單縫處波面可分成3個半波帶，則縫寬度a等于（）（A）1（B）1.5〔（C）2.（D）3-2、在如題5-1圖所示的單縫夫瑯禾費衍射裝置中，設中央明紋的衍射角范縫寬度2、在如題5-1圖所示的單縫夫瑯禾費衍射裝置中，設中央明紋的衍射角范縫寬度a變?yōu)樵瓉淼?_，同時使入射的單色光的波長2變?yōu)樵瓉淼腳4小。若使單，則屏幕C上單縫衍射條紋中央明紋的寬度2x射條紋中央明紋的寬度2x將變?yōu)樵瓉淼?（A）倍（B）倍（C）_倍4381((D)_倍2（E）2倍3、在如題5-2圖所示的單縫夫瑯禾費衍射裝置中，將單縫a稍稍變寬,同時使單縫沿y軸正方向作微小位移，則屏幕C上的中央衍射條紋將（A3、在如題5-2圖所示的單縫夫瑯禾費衍射裝置中，將單縫a稍稍變寬,同時使單縫沿y軸正方向作微小位移，則屏幕C上的中央衍射條紋將（A）變窄，同時向上移。（B）變窄，同時向下移。（C）變窄，不移動。（D）變寬，同時向上移。（E）變寬，不移動。題5-1題5-2圖4、一衍射光柵對某一定波長的垂直入射光，在屏幕上只能出現(xiàn)零級和一級主級大，欲使屏TOC\o"1-5"\h\z幕上出現(xiàn)更高級次的主極大，應該（）（A）換一個光柵常數(shù)較小的光柵。（B）換一個光柵常數(shù)較大的光柵。（C）將光柵向靠近屏幕的方向移動。（D）將光柵向遠離屏幕的方向移動。5、在光柵光譜中，假如所有偶數(shù)級次的主極大都恰好在每縫衍射的暗紋方向上，因而實際上不出現(xiàn)，那么此光柵每個透光縫寬度a和相鄰兩縫間不透光部分寬度b的關系為（）（A）a=b.（B）a2b（C）a3b（D）b2a6、光強為【0的自然光依次通過兩個偏振片P1和P2。若P1和P2的偏振化方向的夾角:-二300，則透射偏振光的強度【是（）（A）I0J4。（B）310衛(wèi)o/（C）3I08/‘（D）I08。7、一束光強為【0的自然光，相繼通過3個偏振片Pi，P2,P3后，出射光的光強為匸8°已知P1和P3的偏振化方向互相垂直，若以入射光線為軸，旋轉P2，要使出射光的光強為零，P2最少要轉過的角度是（）（A）30。（B）450（C）600（D）9008、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偏振片，測得透射光強度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光與線偏振光的光強比值為（）（A）12（B）15（C）13（D）239、自然光以600的入射角照射到不知其折射率的某一透明介質表面時，反射光為線偏振光。則知（）（A）折射光為線偏振光，折射角為30°o（B）折射光為部分偏振光，折射角為300o（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。二、填空題：1、光柵衍射可以看成是的綜合效果P點處為第二級暗紋，則單2、平行單色光垂直入射于單縫上，觀察夫瑯禾費衍射。若屏上P點處為第二級暗紋，則單縫處波面相應地可劃分為個半波帶，若將單縫寬度縮小一半,P點將是紋。3、可見光的波長范圍是400?760nm。用平行的白光垂直入射在平面透射光柵上時，其中,二級光譜重疊部分的波長范圍4、用波長為幾的單色平行光入射在一塊多縫光柵上,其光柵常數(shù)d二-3m，縫寬a1Jm，則在單縫衍射的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方向轉過90°，至少需要讓這束光通過理想偏振片。在此情況下，透射光強最大是原來光強的6、如果從一池靜水（n=1.33）的表面反射出來的太陽光是完全縫處波面相應地可劃分為個半波帶，若將單縫寬度縮小一半,P點將是紋。3、可見光的波長范圍是400?760nm。用平行的白光垂直入射在平面透射光柵上時，其中,二級光譜重疊部分的波長范圍4、用波長為幾的單色平行光入射在一塊多縫光柵上,其光柵常數(shù)d二-3m，縫寬a1Jm，則在單縫衍射的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方向轉過90°，至少需要讓這束光通過理想偏振片。在此情況下，透射光強最大是原來光強的6、如果從一池靜水（n=1.33）的表面反射出來的太陽光是完全偏振的，那么太陽的仰角（如題5-3圖所示）大致等，在這反射光中的E矢量的方向。(tan10.7519二37°)題5-3圖7、在題5-4圖中，前四