洛阳理工学院大学物理期末考试题库(光学)(共9页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上 第十二章 光 学一、选择题1单色光从空气射入水中，则： A 波长变短，光速变慢 B 波长不变，频率变大 C 频率不变，光速不变 D 波长不变，频率不变2下列不属于相干条件的是： A两列光有相互垂直传播的部分； B频率相同； C相位差恒定； D振动方向相同3在相同的时间内，一束波长为l的单色光在空气中和在玻璃中 （ ） (A) 传播的路程相等，走过的光程相等 (B) 传播的路程相等，走过的光程不相等 (C) 传播的路程不相等，走过的光程相等 (D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等 4. 在双缝干涉实验中，屏幕E上的P点处是明条纹若将缝S2盖住，并在 S1 S2连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M，则此时 （ ） (A) P点处仍为明条纹 (B) P点处为暗条纹 (C) 不能确定P点处是明条纹还是暗条纹 (D) 无干涉条纹5一束波长的单色光垂直射到空气中的透明薄膜上，薄膜的折射率为n。要使反射光得到干涉加强，则薄膜的最小厚度应该为（ ） （1） （2） （3） （4）图16. 如图1所示，波长为l的平行单色光垂直入射在折射率为n2的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉，若薄膜厚度为e，而且n1>n2>n3，则两束反射光在相遇点的位相差为( )（A） （B）（C） （D） 7. 在玻璃（折射率1.60）表面镀一层（折射率1.38）薄膜 作为增透膜。为了使波长为500nm（1nmm）的光从空气（1.00）正入射时尽可能少反射，薄膜的最少厚度应是( )（A）78.1nm （B）90.6nm （C）125nm （D）181nm （E）250nm 8如图2所示，两个直径有微小差别的彼此平行的圆柱体之间的距离为L， 图2夹在两块平板玻璃的中间，形成空气劈尖，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹。如果两圆柱之间的距离L变大，则在L范围内干涉条纹的( )（A）数目增加，间距不变；（B）数目减少，间距变大；（C）数目增加，间距变小； （D）数目不变，间距变大。9. 由两块玻璃片（n1=1.75）所形成的空气劈尖，其一端厚度为0，另一端厚度为0.002cm。现用波长为7000A的单色平行光，从入射角为300角的方向射在劈的上表面，则形成的干 涉条纹数为 （1）56. （2） 27. （3） 40 . （4） 100.10. 如图，用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上，当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时， 可以观察到这些环状干涉条纹( )（A）向右平移. （B）向中心收缩. （C）向外扩张. （D）静止不动. （E）向左平移. 11在迈克尔逊干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为n的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波长，则薄膜的宽度是( )（A）/ 2 （B）/（2n） （C）/ n. （D）/ 2(n-1) .12.关于光的衍射现象，下列说法正确的是： A.观察屏和光源（或两者之一）离衍射斑的距离有限的衍射称为夫琅和 费衍射； B.观察屏和光源离衍射缝的距离都为无穷远的衍射称为菲涅尔衍射； C.单缝的夫琅和费衍射图样的特点是中间明纹光强很大，而其他各级明 纹光强很小； D单缝的夫琅和费衍射图样的特点是各级明纹宽度均相等。13. 用平行单色光垂直照射在单缝上时，可观察夫琅禾费衍射，若屏上点P处为第二级暗纹，则相应的单缝波阵面可分成的半波带数目为（ ）（A）3个 （B）4个 （C）5个 （D）6个 14. 在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为l的单色光垂直入射在宽度为a = 4l 的单缝上，对应于衍射角为30°的方向，单缝处波阵面可分成的半波带 数目为( ) （A）2个（B）4个 （C）6个 （D）8个 15 在单缝夫琅禾费衍射实验中，若减小缝宽，其他条件不变，则中央明条 纹 ( ） (A) 宽度变小 (B) 宽度变大 (C) 宽度不变，且中心强度也不变 (D) 宽度不变，但中心强度变小16在夫琅和费单缝衍射实验中，对于给定的入射单色光，当缝宽变小时，除中央亮纹的中心位置不变外，各级衍射条纹 （1）对应的衍射角变小。 （2）对应的衍射角变大。（3）对应的衍射角不变。 （4）光强也不变。17.一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数（a+b）为下列哪种情况时（a代表每条缝的宽度），k=3、6、9等级次的主极大均不出现?( )（A）a+b = 2a（B）a+b = 3a （C）a+b = 4a（D）a+b = 6a 18.波长的单色光垂直入射于光栅常数的平面衍射光栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为 （A）3 （B）2 （C）4 （D）519. 设光栅平面、透镜均与屏幕平行，则当入射的平行单色光从垂直于光栅平面入射变为斜入射时，能观察到的光谱线的最高级数k （1）变小 （2）变大 （3）不变 （4） 无法确定20. 三个偏振片，与堆叠在一起，与的偏振化方向相互垂直，与的偏振化方向间的夹角为。强度为的自然光垂直入射于偏振片，并依次透过偏振片，与，则通过三个偏振片后的光强为 （A） （B） （C） （D） 21. 一束光强为I0的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向成45°角，则穿过两个偏振片后的光强I为( ) (A) (B) I0 / 4 (C) I 0 / 2 (D) I0 / 2 22. 有一束自然光和偏振光的混合光，垂直入射到一旋转的偏振片上，发现通过旋转的偏振片县透射光强度最大和最小可变化三倍，则入射光中自然光和偏振光强度之比为 （ ） （1）       14 （2）13 （3）12 （4）1 23.一束自然光自空气射向一块平板玻璃（如图3所示），设入射角等于布儒斯特角i0，则在界面2的反射光是：（ ）（A） 自然光 ； （B） 完全偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面 ；图3（C） 完全偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面.（D） 部分偏振光二、填空题1如图2-1所示，S1，S2为两相干光源（光波波长为），到空间点的距离分别为r 1，r2，在S1P中间放入一折射率为n、厚度为的透明介质，则S1，S2两相干光到达P点的位相差是 。 图2-1 2从普通光源获得相干光的方法有分波阵面方法和分振幅方法，分别使用这两种方法获得相干光干涉的实验有 和 。3 用波长为l的单色光垂直照射置于空气中的厚度为e折射率为1.5的透明薄膜，两束反射光的光程差d _4为了增大双缝干涉实验中条纹之间的距离，可采取有办法： _ _ _ _ _ _ _ ， _ _ _ _ _ _ _ ， _ _ _ _ _ _ _ 。5光的干涉和衍射现象反映了光的 性质，光的偏振现象说明光波是 波。6、用波长为的单色光垂直照射如图2-5所示的、折射率为的劈形膜（>,>），观察反射光干涉。从劈尖棱边开始，第2条明条纹对应的膜厚度 7一平凸透镜，凸面朝下放在一平玻璃板上，透镜刚好与玻璃板接触。波长分别为1700nm和2500nm的两种单色光垂直入射，观察反射光形成的牛顿环。从中心向外数的两种光的第五个明环所对应的空气膜厚度之差为_ _ _ _ _ _ 。8如果单缝夫琅禾费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为30°的方位上，所用单色光波长l=500 nm (1 nm = 10-9 m)，则单缝宽度为_m9、在单缝夫琅禾费衍射实验中，如果缝宽等于单色入射波长的2倍，则中央明条纹边缘对应的衍射角 。10.在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为l的单色光垂直入射在宽度为a = 2l的单缝上，对应于衍射角为30°方向，单缝处的波面可分成的半波带数目为_个。11若波长为625 nm(1nm=109m)的单色光垂直入射到一个每毫米有800条刻线的光栅上时，则第一级谱线的衍射角为_12用波长为的单色平行光垂直照射在光栅常数d1.5µm的光栅上，用焦距f0.9 m的透镜将光聚在屏上，测得第五组明纹与透镜主焦点的距离L0.3 m，则该入射光波长为_ _ _ _ _ _ 。13可见光的波长范围从400nm760nm。用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时，它产生的不与另一级光谱重叠的完整的可见光谱是第_ _ _ _级光谱。14偏振光的获得有多种方法，其中偏振片是利用 来获得偏振光。15图表示一束自然光入射到两种媒质交界平面上产生反射光和折射光按图中所示的各光的偏振状态，反射光是_光；折射光是_光；这时的入射角i0称为_角 图15 16、一束自然光从空气投射到玻璃表面上（空气折射率为l）当折射角为时，反射光时完全偏振光，则此玻璃的折射率等于 。17.一束平行的自然光，以60°角入射到玻璃表面上。若反射光是完全偏振的，则透射光束的折射角是_ ；玻璃的折射率为_。18. 某种透明媒质对空气的临界角（指全反射）等于45°，光从空气射向此媒质时的布儒斯特角是_ _ _ _ _ _ 。19一束自然光通过两个偏振片，若两偏振片的偏振化方向间夹角由a1转到a2，且不考虑吸收，则转动前后透射光强度之比为_。20一束光线入射到光学单轴晶体后，成为两束光线，沿着不同方向折射。 这样的现象称为双折射现象。其中一束折射光称为寻常光，它遵守_定律；另一束光线称为非常光，它不遵守_定律。  三：计算题。1. 在双缝干涉实验中，波长550nm的单色平行光垂直入射到缝间距m的双缝上，屏到双缝的距离D=2m。求：（1）中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距 （2）用一厚度为m、折射率为n=1.5的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处？（1nmm）2.使一束水平波长的激光垂直照射一双缝，在缝2.0处的观察屏上观察导中央明纹和第一级明纹的间隔为14。（1）求两缝间的距离；（2）在中央明纹以上还能看到几条明纹？3在双缝实验中用一块很薄的云母片（n=1.58）覆盖在其中一条缝，这时屏上的第级明条纹恰好移到原中央零级明条纹的位置，如果垂直入射光的波长为550nm，求这块云母片的厚度。 题3-44如图，已知杨氏双缝实验中，双缝相距，观察屏到双缝的距离，入射光波长。今用一厚度，折射率8的云母片覆盖上面的一个缝。求：（1）零级明条纹的位置；（2）是明条纹还是暗条纹？（3）相邻两明条纹的距离。 题3 - 55 如图3-5所示，两块平板玻璃，一端接触，另一端用纸片隔开，形成空气劈尖。用波长为的单色光垂直照射，观察透射光的干涉条纹。（1）设A点处空气薄膜厚度为e，求发生干涉的两束透射光的光程差；（2）在劈尖顶点处，透射光的干涉条纹是明纹还是暗纹？6一玻璃劈尖，夹角（rad），末端厚度h=0.05mm，折射率为1.50，今用波长为530nm的单色平行光垂直照射到劈尖的上表面。求： （1）劈尖表面干涉明条纹的数目；（2）干涉条纹的间距。7. 劈尖作如下移动时，干涉条纹将怎样变化？ （1）劈尖上表面向上平移；（2）劈尖上表面向右平移。（3）增大劈尖的角度。 图 78. 波长为l的单色光垂直入射到一折射率为n的玻璃劈尖的表面，由于劈尖上表面某处不平，结果观察到该劈尖的干涉条纹如图所示。（1）劈尖上表面不平处凸起或凹下？（2）凸起的最大高度（或凹下的最大深度）为多少？题3-8 9太阳光以入射角照射在一浮在水面（水的折射率为）油膜上，油膜的折射率为，厚度为。问油膜表面呈何种颜色？10. 如图，玻璃（折射率）表面上涂一层厚度均匀的（折射率题3-10）薄膜。今以的单色光垂直入射。（1）当薄膜的最小厚度e为多少时，反射光加强？（2）当e最小为多少时，透射射光加强？11. 用 的单色钠光垂直照射在牛顿环上，测得第k条暗环的直径为10mm，第(k+5)条暗环直径为12mm，求平凸透镜的曲率半径R。12夫琅和费单缝衍射中,单缝的宽度mm，以波长nm的单色光垂直照射，设透镜的焦距m 。求： （1）第一级暗纹距中心的距离；（2） 第二级明纹距中心的距离。13在夫琅和费单缝衍射中，已知缝宽，透镜L2的焦距。今用含有和两种波长的光照射狭缝，发现的第二级暗纹中心刚好与的第三级暗纹中心重合。若已知，求：（1）；（2）和第二级明纹中心的距离；（3）比较和零级极大的宽度。 14. 在夫琅和费单缝衍射中，缝宽a=0.4mm，透镜焦距为0.5m，观察屏位于透镜焦平面上。用可见单色光垂直照射，得某级衍射明纹中心P至零级明纹中心距离为3.0mm求：    （1）P处衍射明纹的级次；    （2）入射光波长；    （3）就P处而言，该入射光对单缝可分出多少个波带，每个宽度如何？15.在单缝的夫琅和费衍射实验中，屏上第三级暗纹对应的单缝处的波面可划分为多少个半波带。若将缝宽缩小一半，原来第三级暗纹处将是什么条纹？16.波长为600nm的单色光垂直入射在光栅上，第二级明条纹出现在处。第四级缺级。试求：(1) 光栅常数（ab）。(2) 光栅上狭缝宽度a的可能值。 (3) 屏上实际呈现的全部条纹级数。17. 波长500nm的单色光垂直入射到一光栅上，测得第三级主极大的衍射角为30°，且第四极是缺级，求：（1）光栅常数是多少？（2）透光缝可能的最小宽度a是多少？（3）在上述光栅常数和a选定后，在光栅的屏幕上可观察到多少条明纹主极大。18.一衍射光栅，每厘米有500条透光缝，每条透光缝宽为5×106m，在光栅后放一焦距为1m的凸透镜。现以500nm的单色平行光垂直照射光栅，求：（1）透光缝a的单缝衍射中央明纹宽度为多少？（2）在该宽度内，可观察到几条光栅衍射主极大明条纹？19. 在光栅衍射中, 光栅常数，缝宽，今以波长l=600nm的单色光垂直入射。求：（1）第一级主极大的位置；（2）最多可观察第几级主极大？（3）在可观察到的主极大中，哪些级为缺级？20比较人眼、天文望远镜、电子显微镜的分辨率：（1）人眼的瞳孔直径约为3mm，若视觉感受最敏感的波长为。（2）天文望远镜物镜的孔径为2.5m，光波长为。（3）电子显微镜的物镜的孔径为20mm，电子束波长为。21. 一强度为自然光相继通过两偏振化方向夹角为的偏振片，求出射光的强度。22 自然光从空气射向火石玻璃(n=1.62)，当反射光为偏振光时，问入射角和折射角各为多少？23. 获得偏振光的方法有哪些？24. 一束自然光和偏振光的混合光，当它通过一偏振片后，发现随偏振片的取向不同，透射光的强度可变化15倍。求入射光束中两种的强度各占入射光强度的百分比。25. .某束光可能是： （1）线偏振光，（2）部分偏振光，（3）自然光，如何用实验决定这束光究竟是那一种光？ 专心-专注-专业