光學(xué)習(xí)題干涉衍射偏振課件

1、光 的 干 涉 一 選擇題 1在真空中波長(zhǎng)為的單色光，在折射率為n的透明介質(zhì)中從A沿某路徑傳播到B，若A、B兩點(diǎn)相位差為3，則此路徑AB的光程為 (A) 1.5 (B) 1.5 / n (C) 1.5 n (D) 3 2如圖，S1、S2是兩個(gè)相干光源，它們到P點(diǎn)的距離分別為r1和r2路徑S1P垂直穿過一塊厚度為t1，折射率為n1的介質(zhì)板，路徑S2P垂直穿過厚度為t2，折射率為n2的另一介質(zhì)板，其余部分可看作真空，這兩條路徑的光程差等于 (A) (B) A B 3如圖所示，波長(zhǎng)為 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n1n2n3，則兩

2、束反射光在相遇點(diǎn)的相位差為 (A) 4 n2 e / (B) 2 n2 e / (C) (4 n2 e / ) + (D) (2 n2 e / ) - 4在圖示三種透明材料構(gòu)成的牛頓環(huán)裝置中，用單色光垂直照射，在反射光中看到干涉條紋，則在接觸點(diǎn)P處形成的圓斑為 A 全明B 全暗 C 右半部明，左半部暗 D 右半部暗，左半部明 5如圖所示，兩個(gè)直徑有微小差別的彼此平行的滾柱之間的距離為L(zhǎng)，夾在兩塊平晶的中間，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滾柱之間的距離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，間距變小(D) 數(shù)目

3、不變，間距變大 A D D 6在邁克耳孫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) ，則薄膜的厚度是 (A) / 2 (B) / (2n) (C)/ n (D) / 2(n-1) 二 填空題 7波長(zhǎng)為l的單色光垂直照射如圖所示的透明薄膜膜厚度為e，兩束反射光的光程差d 2.60e 8一雙縫干涉裝置，在空氣中觀察時(shí)干涉條紋間距為1.0 mm若整個(gè)裝置放在水中，干涉條紋的間距將為_mm(設(shè)水的折射率為4/3)9用波長(zhǎng)為 的單色光垂直照射如圖所示的、折射率為n2的劈形膜(n1n2 ，n3n2)，觀察反射光干涉從劈形膜頂開始，第2條明條紋對(duì)應(yīng)的膜厚度e

4、 D 0.7511光強(qiáng)均為I0的兩束相干光相遇而發(fā)生干涉時(shí)，在相遇區(qū)域內(nèi)有可能出現(xiàn)的最大光強(qiáng)是_10用邁克耳孫干涉儀測(cè)微小的位移若入射光波波長(zhǎng) 628.9 nm，當(dāng)動(dòng)臂反射鏡移動(dòng)時(shí)，干涉條紋移動(dòng)了2048條，反射鏡移動(dòng)的距離d_0.644mm三 計(jì)算題12在折射率n1.50的玻璃上，鍍上1.35的透明介質(zhì)薄膜入射光波垂直于介質(zhì)膜表面照射，觀察反射光的干涉，發(fā)現(xiàn)對(duì)1600 nm的光波干涉相消，對(duì)2700 nm的光波干涉相長(zhǎng)且在600 nm到700 nm之間沒有別的波長(zhǎng)是最大限度相消或相長(zhǎng)的情形求所鍍介質(zhì)膜的厚度(1 nm = 10-9 m) 解:四 回答問題14用波長(zhǎng)為l的平行單色光垂直照射圖中

5、所示的裝置，觀察空氣薄膜上下表面反射光形成的等厚干涉條紋試在圖中所示的裝置下方的方框內(nèi)畫出相應(yīng)的干涉條紋，只畫暗條紋，表示出它們的形狀，條數(shù)和疏密 條紋的形狀見右圖條紋數(shù)4條均勻排列光 的 衍 射一 選擇題1根據(jù)惠更斯菲涅耳原理，若已知光在某時(shí)刻的波陣面為S，則S的前方某點(diǎn)P的光強(qiáng)度決定于波陣面S上所有面積元發(fā)出的子波各自傳到P點(diǎn)的(A) 振動(dòng)振幅之和 (B) 光強(qiáng)之和 (C) 振動(dòng)振幅之和的平方 (D) 振動(dòng)的相干疊加 2在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，波長(zhǎng)為的單色光垂直入射在寬度為a4 的單縫上，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、6 個(gè) (D) 8 個(gè) 4在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，若增大縫寬，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)度增大 DB A 二 填空題7波長(zhǎng)為 600 nm的單色平行光，垂直入射到縫寬為a=0.60 mm的單縫上，縫后有一焦距=60 cm的透鏡，在透鏡焦平面上觀察衍射圖樣則：中央明紋的寬度為_，兩個(gè)第三級(jí)暗紋之間的距離為_(1 nm=109 m) 8在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射示意圖中，所畫出的各條正入射光線間距相等，那末光線1與2在幕上P點(diǎn)上相遇時(shí)的相位差為_，P點(diǎn)應(yīng)為_ 點(diǎn)9如圖所示在單縫的夫瑯禾費(fèi)衍射中波長(zhǎng)為l的單

7、色光垂直入射在單縫上若對(duì)應(yīng)于會(huì)聚在P點(diǎn)的衍射光線在縫寬a處的波陣面恰好分成3個(gè)半波帶，圖中，則光線 1和2在P點(diǎn)的相位差為_ 1.2mm3.6mm2暗10一束單色光垂直入射在光柵上，衍射光譜中共出現(xiàn)5條明紋若已知此光柵縫寬度與不透明部分寬度相等，那么在中央明紋一側(cè)的兩條明紋分別是第_級(jí)和第_級(jí)譜線。11波長(zhǎng)為=550 nm(1nm=109m)的單色光垂直入射于光柵常數(shù)d=210-4 cm的平面衍射光柵上，可能觀察到光譜線的最高級(jí)次為第_級(jí)一三3三 計(jì)算題12用波長(zhǎng)=632.8nm(1nm=10-9m)的平行光垂直入射在單縫上，縫后用焦距f=40cm的凸透鏡把衍射光會(huì)聚于焦平面上測(cè)得中央明條紋的

8、寬度為 3.4mm，單縫的寬度是多少？ 四 回答問題 14圖為單縫衍射裝置示意圖，對(duì)于會(huì)聚到P點(diǎn)的衍射光線，單縫寬度a的波陣面恰好可以分成三個(gè)半波帶，圖中光線1和2，光線3和4在P點(diǎn)引起的光振動(dòng)都是反相的，一對(duì)光線的作用恰好抵消為什么在P點(diǎn)光強(qiáng)是極大而不是零呢？ 狹縫邊緣光線的光程差為1.5個(gè)波長(zhǎng),則可將狹縫分為三個(gè)半波帶,此三個(gè)半波帶中相鄰二將互相抵消,剩下一個(gè)半波帶上的各點(diǎn)發(fā)出的光會(huì)聚于P點(diǎn)疊加加強(qiáng),使P點(diǎn)出現(xiàn)極大值.15為什么在日常生活中容易察覺聲波的衍射現(xiàn)象而不大容易觀察到光波的衍射現(xiàn)象？聲波波長(zhǎng)0.11米,可見光為1微米.而根據(jù)衍射公式4一束自然光自空氣射向一塊平板玻璃(如圖)，設(shè)入

9、射角等于布儒斯特角i0，則在界面2的反射光 (A) 是自然光 (B) 是線偏振光且光矢量的振動(dòng)方向垂直于入射面 (C) 是線偏振光且光矢量的振動(dòng)方向平行于入射面 (D) 是部分偏振光 5ABCD為一塊方解石的一個(gè)截面，AB為垂直于紙面的晶體平面與紙面的交線光軸方向在紙面內(nèi)且與AB成一銳角，如圖所示一束平行的單色自然光垂直于AB端面入射在方解石內(nèi)折射光分解為o光和e光，o光和e光的 (A) 傳播方向相同，電場(chǎng)強(qiáng)度的振動(dòng)方向互相垂直 (B) 傳播方向相同，電場(chǎng)強(qiáng)度的振動(dòng)方向不互相垂直 (C) 傳播方向不同，電場(chǎng)強(qiáng)度的振動(dòng)方向互相垂直 (D) 傳播方向不同，電場(chǎng)強(qiáng)度的振動(dòng)方向不互相垂直 B C 二

10、填空題6在以下五個(gè)圖中，前四個(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i0arctg (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7某一塊火石玻璃的折射率是1.65，現(xiàn)將這塊玻璃浸沒在水中（n=1.33）。欲使從這塊玻璃表面反射到水中的光是完全偏振的，則光由水射向玻璃的入射角應(yīng)為 51.10 8自然光以布儒斯特角i0從第一種介質(zhì)(折射率為n1)入射到第二種介質(zhì)(折射率為n2)內(nèi)，則tg i0_9一束線偏振的平行光，在真空中波長(zhǎng)為589 nm (1 nm10-9m)，垂直入射到方解石晶體上，晶體的光軸和表面平行，如圖所示已知方解石晶體對(duì)此單色光的折射率為no1.658，ne1.486 這晶體中的尋常光的波長(zhǎng)o=_355nm_，非尋常光的波長(zhǎng)e_396nm_10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獾腳傳播速度_相等，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 單軸 晶體 三 計(jì)算題11兩個(gè)偏振片疊在一起，在它們的偏振化方向成a130時(shí)，觀測(cè)一束單色自然光又在a24