浙江理工大学大学物理题库第五篇.pptx

第六篇11、在真空中波长为的单色光，在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B，若A、B两点相位差为3，则此路径AB的光程为(A)1.5 (B)1.5/n(C)1.5 n (D)3 一、选择题第1页/共87页第六篇2(A)2pn2e/(n1 1)(B)4pn1e/(n2 1)+p(C)4pn2e/(n1 1)+p(D)4pn2e/(n1 1)2、如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e，并且n1n2n3，1为入射光在折射率为n1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为第2页/共87页第六篇33、真空中波长为l的单色光，在折射率为n的均匀透明媒质中，从A点沿某一路径传播到B点，路径的长度为lA、B两点光振动相位差记为f，则(A)l3/2，f3p(B)l3/(2n)，f3np(C)l3/(2n)，f3p(D)l3n/2，f3np第3页/共87页第六篇44、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，走过的光程不相等第4页/共87页第六篇55、单色平行光垂直照射在薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，如图所示，若薄膜的厚度为e，且n1n2n3，1为入射光在n1中的波长，则两束反射光的光程差为(A)2n2e(B)2n2e 1/(2n1)(C)2n2en1 1/2（D）2n2 e n2 1/2第5页/共87页第六篇6(A)中央明条纹也向下移动，且条纹间距不变(B)中央明条纹向上移动，且条纹间距不变(C)中央明条纹向下移动，且条纹间距增大(D)中央明条纹向上移动，且条纹间距增大6、在双缝干涉实验中，若单色光源S到两缝S1、S2距离相等，则观察屏上中央明条纹位于图中O处现将光源S向下移动到示意图中的S位置，则第6页/共87页第六篇77、在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是(A)使屏靠近双缝(B)使两缝的间距变小(C)把两个缝的宽度稍微调窄(D)改用波长较小的单色光源第7页/共87页第六篇88、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)向左平移第8页/共87页第六篇9(A)数目减少，间距变大(B)数目不变，间距变小(C)数目增加，间距变小(D)数目减少，间距不变9、如图所示，两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为L，夹在两块平晶的中间，形成空气劈形膜，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹如果滚柱之间的距离L变小，则在L范围内干涉条纹的第9页/共87页第六篇1010、在迈克耳孙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，则薄膜的厚度是(A)/2(B)/(2n)(C)/n(D)第10页/共87页第六篇1111、在如图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，若将单缝沿透镜光轴方向向透镜平移，则屏幕上的衍射条纹(A)间距变大(B)间距变小(C)不发生变化(D)间距不变，但明暗条纹的位置交替变化第11页/共87页第六篇1212、在夫琅禾费单缝衍射实验中，对于给定的入射单色光，当缝宽度变小时，除中央亮纹的中心位置不变外，各级衍射条纹(A)对应的衍射角变小(B)对应的衍射角变大(C)对应的衍射角也不变(D)光强也不变第12页/共87页第六篇1313、一束波长为l的平行单色光垂直入射到一单缝AB上，装置如图在屏幕D上形成衍射图样，如果P是中央亮纹一侧第一个暗纹所在的位置，则的长度为(A)/2(B)(C)3/2(D)2第13页/共87页第六篇1414、波长为l的单色平行光垂直入射到一狭缝上，若第一级暗纹的位置对应的衍射角为=/6，则缝宽的大小为(A)/2(B)(C)2(D)3 第14页/共87页第六篇1515、一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是(A)紫光(B)绿光(C)黄光(D)红光第15页/共87页第六篇1616、若用衍射光栅准确测定一单色可见光的波长，在下列各种光栅常数的光栅中选用哪一种最好？(A)5.0101mm(B)1.0101mm(C)1.0102mm(D)1.0103mm第16页/共87页第六篇1717、在光栅光谱中，假如所有偶数级次的主极大都恰好在单缝衍射的暗纹方向上，因而实际上不出现，那么此光栅每个透光缝宽度a和相邻两缝间不透光部分宽度b的关系为(A)a=b/2(B)a=b(C)a=2b(D)a=3 b第17页/共87页第六篇1818、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)I0/2(D)I0/2第18页/共87页第六篇1919、一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片若以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为(A)1/2(B)1/3(C)1/4(D)1/5第19页/共87页第六篇2020、如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为60，光强为I0的自然光垂直入射在偏振片上，则出射光强为(A)I0/8(B)I0/4(C)3 I0/8(D)3 I0/4第20页/共87页第六篇2121、在双缝干涉实验中，用单色自然光，在屏上形成干涉条纹若在两缝后放一个偏振片，则(A)干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度加强(B)干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度减弱(C)干涉条纹的间距变窄，且明纹的亮度减弱(D)无干涉条纹第21页/共87页第六篇2222、两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光线通过当其中一偏振片慢慢转动180时透射光强度发生的变化为：(A)光强单调增加(B)光强先增加，后又减小至零(C)光强先增加，后减小，再增加(D)光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零第22页/共87页第六篇2323、三个偏振片P1，P2与P3堆叠在一起，P1与P3的偏振化方向相互垂直，P2与P1的偏振化方向间的夹角为30强度为I0的自然光垂直入射于偏振片P1，并依次透过偏振片P1、P2与P3，则通过三个偏振片后的光强为(A)I0/4(B)3I0/8(C)3I0/32(D)I0/16第23页/共87页第六篇2424、自然光以60的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完全线偏振光，则知折射光为(A)完全线偏振光且折射角是30(B)部分部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为(C)部分部分偏振光，但须知两种介质的折射率才能确定折射角(D)部分部分偏振光且折射角是30第24页/共87页第六篇2525、自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上，反射光是(A)在入射面内振动的完全线偏振光(B)平行于入射面的振动占优势的部分偏振光(C)垂直于入射面振动的完全线偏振光(D)垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光第25页/共87页第六篇2626、如图所示，假设有两个同相的相干点光源S1和S2，发出波长为l的光A是它们连线的中垂线上的一点若在S1与A之间插入厚度为e、折射率为n的薄玻璃片，则两光源发出的光在A点的相位差_若已知500nm，n1.5，A点恰为第四级明纹中心，则e_nm(1nm=109m)2p(n 1)e/4103二、填空题第26页/共87页第六篇2727、用波长为 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 _3e+或 3e 第27页/共87页第六篇2828、波长为的平行单色光垂直照射到如图所示的透明薄膜上，膜厚为e，折射率为n，透明薄膜放在折射率为n1的媒质中，n1n，则上下两表面反射的两束反射光在相遇处的相位差_(4ne/)1p 或(4ne/)+1p第28页/共87页第六篇2929、用一定波长的单色光进行双缝干涉实验时，欲使屏上的干涉条纹间距变大，可采用的方法是：(1)_(2)_使两缝间距变小使屏与双缝之间的距离变大第29页/共87页第六篇3030、把双缝干涉实验装置放在折射率为n的媒质中，双缝到观察屏的距离为D，两缝之间的距离为d(dD)，入射光在真空中的波长为，则屏上干涉条纹中相邻明纹的间距是_D/(dn)第30页/共87页第六篇3131、波长为的平行单色光垂直地照射到劈形膜上，劈形膜的折射率为n，第二条明纹与第五条明纹所对应的薄膜厚度之差是_3/(2n)第31页/共87页第六篇3232、用波长为的单色光垂直照射到空气劈形膜上，从反射光中观察干涉条纹，距顶点为L处是暗条纹使劈尖角连续变大，直到该点处再次出现暗条纹为止劈尖角的改变量是_/(2L)第32页/共87页第六篇3333、光强均为I0的两束相干光相遇而发生干涉时，在相遇区域内有可能出现的最大光强是_4I0第33页/共87页第六篇3434、在迈克耳孙干涉仪的一条光路中，插入一块折射率为n，厚度为d的透明薄片插入这块薄片使这条光路的光程改变了_2(n1)d第34页/共87页第六篇3535、若在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜M移动0.620mm过程中，观察到干涉条纹移动了2300条，则所用光波的波长为_nm(1nm=109m)539.1第35页/共87页第六篇3636、用迈克耳孙干涉仪测微小的位移若入射光波波长628.9nm，当动臂反射镜移动时，干涉条纹移动了2048条，反射镜移动的距离d_0.644mm第36页/共87页第六篇3737、波长为600nm的单色平行光，垂直入射到缝宽为a=0.60mm的单缝上，缝后有一焦距=60cm的透镜，在透镜焦平面上观察衍射图样则：中央明纹的宽度为_，两个第三级暗纹之间的距离为_(1nm=109m)1.2mm3.6mm第37页/共87页第六篇3838、在单缝的夫琅禾费衍射实验中，屏上第三级暗纹对应于单缝处波面可划分为_个半波带，若将缝宽缩小一半，原来第三级暗纹处将是_纹6第一级明第38页/共87页第六篇3939、HeNe激光器发出=632.8nm(1nm=109m)的平行光束，垂直照射到一单缝上，在距单缝3m远的屏上观察夫琅禾费衍射图样，测得两个第二级暗纹间的距离是10cm，则单缝的宽度a=_7.610-2mm第39页/共87页第六篇4040、波长为的单色光垂直入射在缝宽a=4的单缝上对应于衍射角=30，单缝处的波面可划分为_个半波带4第40页/共87页第六篇4141、将波长为的平行单色光垂直投射于一狭缝上，若对应于衍射图样的第一级暗纹位置的衍射角的绝对值为，则缝的宽度等于_/sin第41页/共87页第六篇4242、一束单色光垂直入射在光栅上，衍射光谱中共出现5条明纹若已知此光栅缝宽度与不透明部分宽度相等，那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是第_级和第_级谱线一三第42页/共87页第六篇4343、波长为=550nm(1nm=109m)的单色光垂直入射于光栅常数d=2104cm的平面衍射光栅上，可能观察到光谱线的最高级次为第_级3第43页/共87页第六篇4444、波长为500nm(1nm=109m)的单色光垂直入射到光栅常数为1.0104cm的平面衍射光栅上，第一级衍射主极大所对应的衍射角=_ 30第44页/共87页第六篇4545、若光栅的光栅常数d、缝宽a和入射光波长 都保持不变，而使其缝数N增加，则光栅光谱的同级光谱线将变得_更窄更亮 第45页/共87页第六篇4646、如图，P1、P2为偏振化方向间夹角为a 的两个偏振片光强为I0的平行自然光垂直入射到P1表面上，则通过P2的光强I_若在P1、P2之间插入第三个偏振片P3，则通过P2的光强发生了变化实验发现，以光线为轴旋转P2，使其偏振化方向旋转一角度q后，发生消光现象，从而可以推算出P3的偏振化方向与P1的偏振化方向之间的夹角_(假设题中所涉及的角均为锐角，且设a)a0.5p(或a90)第46页/共87页第六篇4747、如果从一池静水(n1.33)的表面反射出来的太阳光是线偏振的，那么太阳的仰角(见图)大致等于_在这反射光中的矢量的方向应_37垂直于入射面第47页/共87页第六篇4848、某一块火石玻璃的折射率是1.65，现将这块玻璃浸没在水中（n=1.33）。欲使从这块玻璃表面反射到水中的光是完全偏振的，则光由水射向玻璃的入射角应为_51.1第48页/共87页第六篇4949、如图所示，一束自然光入射到折射率分别为n1和n2的两种介质的交界面上，发生反射和折射已知反射光是完全偏振光，那么折射角r的值为_p/2arctg(n2/n1)第49页/共87页第六篇5050、光的干涉和衍射现象反映了光的_性质光的偏振现像说明光波是_波。波动横第50页/共87页第六篇5151、薄钢片上有两条紧靠的平行细缝，用波长546.1nm(1nm=109m)的平面光波正入射到钢片上屏幕距双缝的距离为D2.00m，测得中央明条纹两侧的第五级明条纹间的距离为x12.0mm(1)求两缝间的距离(2)从任一明条纹(记作0)向一边数到第20条明条纹，共经过多大距离？(3)如果使光波斜入射到钢片上，条纹间距将如何改变？三、计算题第51页/共87页第六篇52解：(1)两缝间的距离为0.910(mm)(2)共经过20个条纹间距，即经过的距离24(mm)(3)不变第52页/共87页第六篇5352、在图示的双缝干涉实验中，若用薄玻璃片(折射率n11.4)覆盖缝S1，用同样厚度的玻璃片(但折射率n21.7)覆盖缝S2，将使原来未放玻璃时屏上的中央明条纹处O变为第五级明纹设单色光波长480nm(1nm=109m)，求玻璃片的厚度d(可认为光线垂直穿过玻璃片)第53页/共87页第六篇54解：原来，覆盖玻璃后，即=8.0106(m)第54页/共87页第六篇5553、图示一牛顿环装置，设平凸透镜中心恰好和平玻璃接触，透镜凸表面的曲率半径是R400cm用某单色平行光垂直入射，观察反射光形成的牛顿环，测得第5个明环的半径是0.30cm(1)求入射光的波长(2)设图中OA1.00cm，求在半径为OA的范围内可观察到的明环数目。第55页/共87页第六篇56解：(1)明环半径500(nm)(2)由明环半径公式得两式相除得第56页/共87页第六篇5750.5故在OA范围内可观察到的明环数目为50个。第57页/共87页第六篇5854、用波长为500nm(1nm=109m)的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈形膜上在观察反射光的干涉现象中，距劈形膜棱边l=1.56cm的A处是从棱边算起的第四条暗条纹中心(1)求此空气劈形膜的劈尖角；(2)改用600nm的单色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干涉条纹，A处是明条纹还是暗条纹？(3)在第(2)问的情形从棱边到A处的范围内共有几条明纹？几条暗纹？第58页/共87页第六篇59解：(1)A处是第三级暗纹中心处，其膜厚度为4.8105(rad)(2)由题义得即此时A处是第三级明纹中心。(3)棱边处仍是暗纹，所以共有三条明纹，三条暗纹。第59页/共87页第六篇6055、用白光垂直照射置于空气中的厚度为0.50m的玻璃片玻璃片的折射率为1.50在可见光范围内(400nm760nm)哪些波长的反射光有最大限度的增强？(1nm=109m)第60页/共87页第六篇61解：加强条件为第61页/共87页第六篇62因此，在可见光范围内，干涉加强的光的波长是600nm和428.6nm。k=3时3=600nmk=4时4=428.6nm第62页/共87页第六篇63 56、折射率为1.60的两块标准平面玻璃板之间形成一个劈形膜(劈尖角 很小)用波长600nm(1nm=109m)的单色光垂直入射，产生等厚干涉条纹假如在劈形膜内充满n=1.40的液体时的相邻明纹间距比劈形膜内是空气时的间距缩小l0.5mm，那么劈尖角 应是多少？第63页/共87页第六篇64解：空气劈形膜时，间距液体劈形膜时，间距1.7104(rad)第64页/共87页第六篇6557、一束平行光垂直入射到某个光栅上，该光束有两种波长的光，1=440nm，2=660nm(1nm=109m)实验发现，两种波长的谱线(不计中央明纹)第二次重合于衍射角=60的方向上求此光栅的光栅常数d第65页/共87页第六篇66解：两种波长的谱线重合时应有即两谱线第二次重合时k1=6，k2=4由光栅公式得d=2771.3nm第66页/共87页第六篇6758、氢放电管发出的光垂直照射在某光栅上，在衍射角=41的方向上看到1=656.2nm和2=410.1nm(1nm=109m)的谱线相重合，求光栅常数最小是多少？第67页/共87页第六篇68解：两种波长的谱线重合时应有即当k1=5，k2=8时，光栅常数最小，最小值为=5001.8(nm)第68页/共87页第六篇6959、用每毫米300条刻痕的衍射光栅来检验仅含有属于红和蓝的两种单色成分的光谱已知红谱线波长R在0.630.76m范围内，蓝谱线波长B在0.430.49m范围内当光垂直入射到光栅时，发现在衍射角为24.46处，红蓝两谱线同时出现(1)在什么角度下红蓝两谱线还会同时出现？(2)在什么角度下只有红谱线出现？第69页/共87页第六篇70解：(1)对于红光对于红光，取k=2第70页/共87页第六篇71同理，对于蓝光，取k=3当红蓝两谱线应该会同时出现，但是红光最高级次为因此，红蓝两谱线再次同时出现时，只能kR=4，kB=6。第71页/共87页第六篇72重合处的衍射角为(2)红光的第二、四级与蓝光重合，且最多只能看到四级，所以纯红光谱的第一、三级将出现。第72页/共87页第六篇73 60、钠黄光中包含两个相近的波长1=589.0nm和2=589.6nm用平行的钠黄光垂直入射在每毫米有600条缝的光栅上，会聚透镜的焦距f=1.00m求在屏幕上形成的第2级光谱中上述两波长1和2的光谱之间的间隔(1nm=109m)第73页/共87页第六篇74lfLO1，2G12解：据光栅公式，1的第2级谱线同理，2的第2级谱线的衍射角为两谱线间隔为=2.04mm第74页/共87页第六篇7561、设光栅平面和透镜都与屏幕平行，在平面透射光栅上每厘米有5000条刻线，用它来观察钠黄光（=589nm）的光谱线(1)当光线垂直入射到光栅上时，能看到的光谱线的最高级次km是多少？(2)当光线以30的入射角（入射线与光栅平面的法线的夹角）斜入射到光栅上时，能看到的光谱线的最高级次km是多少？(1nm=109m)第75页/共87页第六篇76解：光栅常数为d=2106m(1)垂直入射时，设能看到的光谱线的最高级次为km，则据光栅方程有dsin=kmkm=3km为整数，有sinkm/d1kmd/=3.39(2)斜入射时，设能看到的光谱线的最高级次为km，则据斜入射时的光栅方程有第76页/共87页第六篇77km为整数，有sin1第77页/共87页第六篇7862、一衍射光栅，每厘米200条透光缝，每条透光缝宽为a=2103cm，在光栅后放一焦距f=1m的凸透镜，现以=600nm(1nm=109m)的单色平行光垂直照射光栅，求：(1)透光缝a的单缝衍射中央明条纹宽度为多少？(2)在该宽度内，有几个光栅衍射主极大？第78页/共87页第六篇79解：(1)asin=ktg=x/f当xf时，ax/f=k取k=1有x=f/a=0.03m中央明纹宽度为x=2x=0.06m(2)(a+b)sin(ab)x/(f)=2.5取k=2，共有k=0，1，2等5个主极大第79页/共87页第六篇8063、将两个偏振片叠放在一起，此两偏振片的偏振化方向之间的夹角为，一束光强为I0的线偏振光垂直入射到偏振片上，该光束的光矢量振动方向与二偏振片的偏振化方向皆成30角(1)求透过每个偏振片后的光束强度；(2)若将原入射光束换为强度相同的自然光，求透过每个偏振片后的光束强度第80页/共87页第六篇81(2)原入射光束换为自然光，则I1I0/2 I2I1cos260I0/8解：(1)透过第一个偏振片的光强I1，I1I0cos2303 I0/4透过第二个偏振片后的光强I2，I2I1cos2603I0/16第81页/共87页第六篇8264、一束光强为I0的自然光垂直入射在三个叠在一起的偏振片P1、P2、P3上，已知P1与P3的偏振化方相互垂直(1)求P2与P3的偏振化方向之间夹角为多大时，穿过第三个偏振片的透射光强为I0/8；(2)若以入射光方向为轴转动P2，当P2转过多大角度时，穿过第三个偏振片的透射光强由原来的I0/8单调减小到I0/16？此时P2、P1的偏振化方向之间的夹角多大？第82页/共87页第六篇83解：(1)透过P1的光强I1I0/2设P2与P1的偏振化方向之间的夹角为，则透过P2后的光强为I2I1cos2=(I0cos2)/2透过P3后的光强为由题意可知I3I0/8，则45(2)转动P2，若使I3I0/16,则P1与P2偏振化方向的夹角为22.5P2转过的角度为(4522.5)22.5第83页/共87页第六篇8465、两偏振片P1、P2叠在一起强度相同的自然光和线偏振光混合而成的光束垂直入射在偏振片上测得穿过P1后的透射光强为入射光强的1/2；相继穿过P1、P2之后透射光强为入射光强的1/4若忽略P1、P2对各自可透过的分量的反射和吸收，将它们看作理想的偏振片试问：(1)入射光中线偏振光的光矢量振动方向与P1的偏振化方向间夹角为多大？(2)P1、P2的偏振化方向之间的夹角为多大？(3)测量结果仍如前，但考虑到每个偏振片实际上对可透分量的光有10%的吸收率，试再求夹角、第84页/共87页第六篇85解：设I0为入射光中自然光的强度，I1、I2分别为穿过P1和连续穿过P1、P2的强度由题意，入射光强为2I0。得I2(0.5I0I0cos245)cos2a=cos2a1/2，a45(1)(2)cos21/2，45得(3)第85页/共87页第六篇86第86页/共87页第六篇波动光学87感谢您的观看！第87页/共87页