《普通物理學(xué)》自測(cè)題10

自測(cè)題10一、選擇題(共30分)1.在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中波長(zhǎng)為λ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)λ.(B)1.5λ.(C)2λ.(D)3λ.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(zhǎng)λ變?yōu)樵瓉淼?/4，則屏幕C上單縫衍射條紋中央明紋的寬度Δx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).題10.1.1圖題10.1.2圖4.一衍射光柵對(duì)某一定波長(zhǎng)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)a＝b.(B)a＝2b.(C)a＝3b.(D)b＝2a.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α＝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I＝I0/8.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(zhǎng)范圍是400～760nm.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(zhǎng)為λ的單色平行光垂直入射在一塊多縫光柵上，其光柵常數(shù)d＝3μm，縫寬a＝1μm，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.在此情況下，透射光強(qiáng)最大是原來光強(qiáng)的倍.題10.2.1圖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10.2.1圖所示)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i0＝arctan(n2/n1)，i≠i0.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8.在光學(xué)各向異性晶體內(nèi)部有一確定的方向，沿這一方向?qū)こ９夂头浅９獾南嗟?，這一方向稱為晶體的光軸.只具有一個(gè)光軸方向的晶體稱為晶體.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(zhǎng)，λ1＝400nm，λ2＝760nm.已知單縫寬度a＝1.0×10－2cm，透鏡焦距f＝(2)若用光柵常數(shù)d＝1.0×10－3cm2.波長(zhǎng)為λ＝600nm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)(a＋b)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(a＋b)和a之后，求在衍射角－eq\f(1,2)π＜φ＜eq\f(1,2)π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θ，且入射光中線偏振光的光矢量振動(dòng)方向與P1的偏振化方向夾角分別為45°和30°.不考慮偏振片對(duì)可透射分量的反射和吸收.已知第一次透射光強(qiáng)為第二次的3/4，求：(1)θ角的數(shù)值；(2)每次穿過P1，P2的透射光強(qiáng)與入射光強(qiáng)之比；(3)每次連續(xù)穿過P1，P2的透射光強(qiáng)與入射光強(qiáng)之比.題10.3.1圖4.如