波動光學(xué)復(fù)習(xí)題

波動光學(xué)復(fù)習(xí)題一.選擇題1．雙縫間距為，雙縫與屏幕相距，用波長為的光照射時，屏幕上干涉條紋的相鄰兩明紋的距離是（）。ABCD2．在同一媒質(zhì)中兩列相干光的強度之比是，則兩列相干光的振幅之比是：（）A4B2C16D3．一束光強為的自然光，相繼通過三個偏振片P、P、P后，出射光的光強為，已知P和P的偏振化方向互相垂直，若以入射光為軸，旋轉(zhuǎn)P，問P至少要轉(zhuǎn)過多大角度，才能使出射光的光強為零。（）D入射光反射光1反射光2ennn4．單色平行光垂直照射在薄膜上，經(jīng)上下兩表面反射的兩束光發(fā)生干涉，如圖所示，若薄膜厚度為e,且n<n>n,為入射光在n入射光反射光1反射光2ennn5．在上題中，若n1<n2<n3，k=0,1,2,3………則（）。A滿足的條件。反射光消失B滿足的條件。反射光消失C滿足的條件。透射光消失D滿足的條件。透射光消失6．劈尖干涉中干涉條紋是等間距分布的，但牛頓環(huán)干涉條紋不是等間距分布的，這是（）。A因它的條紋是環(huán)形B因各干涉環(huán)對應(yīng)的厚度不相等C因平凸透鏡與平玻璃間有空氣D因平凸透鏡曲面上各點的斜率不相等7．有兩個幾何形狀完全相似的劈尖，一種是空氣中的玻璃劈尖，一種是玻璃中的空氣劈尖。當(dāng)以相似波長的單色光分別垂直照射它們時（）。A玻璃劈尖的條紋間距比空氣劈尖大B玻璃劈尖的條紋間距比空氣劈尖小C兩個劈尖干涉條紋間距相似D觀測不到玻璃劈尖的干涉條紋8．在相等的時間內(nèi)，一束波長為λ的單色光在空氣和玻璃中（）。A傳播的旅程相等，走過的光程不相等B傳播的旅程相等，走過的光程相等C傳播的旅程不相等，走過的光程不相等D傳播的旅程不相等，走過的光程相等9．波長為λ的單色平行光垂直入射到一狹縫上，若第一級暗紋的位置對應(yīng)的衍射角為，則縫寬的大小為：（）。Aλ/2BλC2λD3λ10．根據(jù)惠更斯—菲涅耳原理，若已知光在某時刻的波陣面為S，則S的前方某點P的光強度決定于波陣面S上所有面積元發(fā)出的子波各自傳到P點的（）。A振動振幅之和B光強之和C振動振幅之和的平方D振動的相干疊加11．在單縫夫瑯禾費衍射試驗中，波長為λ的單色光垂直入射在寬度為a=4λ的單縫上，對應(yīng)于衍射角為300的方向，單縫處波陣面可提成的半波帶數(shù)目為（）。A2個B4個C6個D8個12．一束自然光照射到某種介質(zhì)表面，當(dāng)折射角為時，反射光為完全偏振光，則此介質(zhì)的折射率為（）。A1.832B1.732C1.632D13.有折射率分別為n1、n2兩種介質(zhì)，當(dāng)自然光從第一種介質(zhì)n1入射到第二種介質(zhì)n2時，起偏角為；而自然光從第二種介質(zhì)入射到第一種介質(zhì)時，起偏角為；若，則兩種介質(zhì)折射率的大小間的關(guān)系為：（）An1>n2Bn1=n2Cn1<n214．在邁克遜干涉儀的一支光路中，放入一片折射率為的透明介質(zhì)薄膜后，測出兩束光的光程差的變化量為一種波長，則薄膜的厚度是（）。ABCD15.在雙縫干涉試驗中，為使屏上的干涉條紋間距變大，可以采用的措施是：A使屏靠近雙縫；B使兩縫的間距變小；C把兩個縫的寬度稍微調(diào)窄；D改用波長較小的單色光源。16．以白光垂直照射光柵，所得到的一級光譜按衍射角從小到大排列的次序是（）。A紫黃紅B紅紫黃C黃紅紫D紅黃紫17.在單縫夫瑯和費衍射試驗中,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,且中心強度也不變D寬度不變,但中心強度增大18.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)振動的完全偏振光B平行于入射面的振動占優(yōu)勢的部分偏振光C垂直于入射面振動的完全偏振光D垂直于入射面的振動占優(yōu)勢的部分偏振光二．填空題1.獲得相干光的途徑一般有兩種，其中楊氏雙縫干涉用到的，薄膜干涉用到的是。2.光程差是把光在介質(zhì)中通過的旅程差按相似折合到真空中的旅程差。3.光柵衍射條紋是與的總效果。4.光的偏振是指的現(xiàn)象。5．某單色光垂直入射到一種每毫米有條刻線的光柵上，假如第一級譜線的衍射角為，則入射光的波長應(yīng)有。6．光由空氣射入折射率為的玻璃．在圖所示的多種狀況中，用黑點和短線把反射光和折射光的振動方向表達出來，并標(biāo)明是線偏振光還是部分偏振光．圖中7．在空氣中有一劈尖形透明物，其劈尖角弧度，在波長的單色光垂直照射下，測得兩相鄰干涉明條紋間距，此透明材料的折射率。8．若一雙縫裝置的兩個縫分別被折射率為和的兩塊厚度均為的透明介質(zhì)所遮蓋，此時由雙縫分別到屏幕上原中央極大所在處的兩束光的光程差。9．波長為的單色平行光，垂直入射到縫寬為的單縫上，縫后有一焦距的透鏡，在透鏡焦平面上觀測衍射圖樣。則：中央明紋的寬度為，兩個第三級暗紋之間的距離為。10．用互相平行的一束自然光和一束線偏振光構(gòu)成的混合光垂直照射在一偏振片上，以光的傳播方向為軸旋轉(zhuǎn)偏振片時，發(fā)現(xiàn)透射光強的最大值為最小值的倍，則入射光中，自然光強與線偏振光強之比為。11．光的干涉和衍射現(xiàn)象反應(yīng)了光的性質(zhì)。光的偏振現(xiàn)象闡明光波是波。12．干涉條紋的變化和移動，實質(zhì)上是由于兩相干光的變化，每變化一種波長值，條紋的級次就一級。13．等傾干涉和牛頓環(huán)的干涉圖樣都是明暗相間、內(nèi)疏外密的同心圓環(huán)。等傾干涉圖樣的中央條紋級次；隨薄膜的厚度變化，中央條紋會出現(xiàn)現(xiàn)象；牛頓環(huán)中央為級的紋14．用兩塊平玻璃構(gòu)成劈尖觀測等厚干涉條紋，如圖（a）、（b）所示，若劈尖上表面向上緩慢地平移，則條紋間距，條紋向方向移動。若把劈尖角逐漸增大，則條紋間距，條紋向方向移動，條紋數(shù)目將。圖15題圖14題圖15題圖14題15．用波長為λ的平行單色光垂直照射在圖中所示的裝置，觀測空氣薄膜上下表面反射光形成的等厚干涉條紋。試在上右圖中所示的裝置下方的方框內(nèi)畫出對應(yīng)的干涉條紋，只畫暗紋，表達出它們的形狀，條數(shù)和疏密。三．計算題1.在楊氏雙縫試驗中，雙縫間距，縫屏間距，試求：(1)若第二級明條紋離屏中心的距離為，計算此單色光的波長；(2)相鄰兩明條紋間的距離。2.用波長550nm的單色光垂直照射到相距為1mm的雙縫上，已知屏幕到雙縫的距離為2m，求中央明紋兩側(cè)的第八級明紋之間的距離。3.在雙縫裝置中，用一很薄的云母片覆蓋其中的一條縫，成果使屏幕上的第七級明條紋恰好移到屏幕中央原零級明紋的位置．若入射光的波長為5500，求此云母片的厚度。圖4題4.如題4圖，波長為6800的平行光垂直照射到＝0.12m長的兩塊玻璃片上，兩玻璃片一邊互相接觸，另一邊被直徑=0.048mm的細鋼絲隔開．求：圖4題(1)兩玻璃片間的夾角?(2)相鄰兩明條紋間空氣膜的厚度差是多少?(3)相鄰兩暗條紋的間距是多少?(4)在這0.12m內(nèi)展現(xiàn)多少條明條紋?5.有一玻璃劈形膜，玻璃的折射率為1.50，劈形膜的夾角為5.0×10-5rad，用單色光正入射，測得干涉條紋中相鄰暗紋間的距離為3.64×10-3m6．運用邁克耳遜干涉儀可測量單色光的波長．當(dāng)移動距離為0.322mm時，觀測到干涉條紋移動數(shù)為1024條，求所用單色光的波長。7．單縫寬0.10mm，透鏡焦距為50cm，用的綠光垂直照射單縫．求：位于透鏡焦平面處的屏幕上中央明條紋的寬度和半角寬度各為多少?8.有一單縫，逢寬，縫后透鏡焦距為，用平行橙光垂直照射單縫。求：（1）屏幕上中央明紋寬度；（2）第三級明紋中心到中央明紋中心的距離。9.用的鈉黃光垂直入射到每毫米有條刻痕的光柵上，問最多能看到第幾級明條紋?10.已知天空中兩顆星相對于一望遠鏡的角距離為，它們都發(fā)出波長為的光，試問望遠鏡的口徑至少要多大，才能辨別出這兩顆星?11.使自然光通過兩個偏振化方向夾角為的偏振片時，透射光強為，今在這兩個偏振片之間再插入一偏振片，它的偏振化方向與前兩個偏振片均成，問此時透射光與之比為多少?12.一束自然光從空氣入射到平面玻璃上，入射角為，此時反射光為偏振光。求此玻璃的折射率及折射光的折射角。原則答案：一.選擇題1B2B3B4C5B6D7B8D9C10D11B12B13C14D15B16A17A18C二.填空題1.分波面的措施，分振幅的措施2.相位變化3.單縫衍射，多縫干涉4.光波的振動方向相對傳播方向的不對稱性5.1/1600(mm)=62506.解：見圖．7.8.(n1-n2)e或(n2-n1)e均可9.1.2mm;10.1/211.波動性；橫波；12.光程差；光程差；增長或減小13.最高；“吞”“吐”環(huán)；零；暗14.不變；劈棱；變?。慌?；增多15.三．計算題1.解:(1)由知，，∴(2)2．解根據(jù)楊氏雙縫干涉明紋公式，可以得到中央明紋兩側(cè)的第八級明紋之間的距離為3.解:設(shè)云母片厚度為，則由云母片引起的光程差為按題意∴4.解:(1)由圖知，，即故(弧度)

(2)相鄰兩明條紋空氣膜厚度差為

(3)相鄰兩暗紋間距(4)條5.解根據(jù)劈尖干涉相鄰暗條紋之間的距離公式l=λ/(2nsinθ)≈λ/2nθ可得入射光的波長為λ=l2nθ代入數(shù)據(jù)λ=2lnθ=2×3.64×10-3×1.50×5.0×10-5=5460×106.解:由得7.解：中央明紋的寬度為半角寬度為8.解（1）把已知數(shù)據(jù)代入單縫衍射中央明條紋的寬度公式，可得（2）對于第三級明紋因此故第三級明紋到中央明紋中心的距離為