大学物理题六.ppt

浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋自我测试第四篇 振动与波动(二)第六篇1波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋1、在在真真空空中中波波长长为为 的的单单色色光光，在在折折射射率率为为n的的透透明明介介质质中中从从A沿沿某某路路径径传传播播到到B，若若A、B两两点点相相位位差差为为3，则则此此路路径径AB的的光光程程为为(A)1.5 (B)1.5/n(C)1.5 n (D)3 一、选择题第六篇2波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋(A)2p pn2e/(n1 1)(B)4p pn1e/(n2 1)+p p(C)4p pn2e/(n1 1)+p p(D)4p pn2e/(n1 1)2、如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜、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，若上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为薄膜的厚度为e，并且并且n1n2n3，1为入射光为入射光在折射率为在折射率为n1的媒质中的波长，则两束反射光的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为在相遇点的相位差为第六篇3波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋3、真真空空中中波波长长为为l的的单单色色光光，在在折折射射率率为为n的的均均匀匀透透明明媒媒质质中中，从从A点点沿沿某某一一路路径径传传播播到到B点点，路路径径的的长长度度为为lA、B两两点点光光振振动动相位差记为相位差记为f f，则，则(A)l3/2，f f3p p(B)l3/(2n)，f f3np p(C)l3/(2n)，f f3p p(D)l3n/2，f f3np p第六篇4波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋4、在在相相同同的的时时间间内内，一一束束波波长长为为l的的单单色色光光在在空空气气中中和和在在玻玻璃璃中中(A)传播的路程相等，走过的光程相等传播的路程相等，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，走过的光程不相等传播的路程不相等，走过的光程不相等第六篇5波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋5、单单色色平平行行光光垂垂直直照照射射在在薄薄膜膜上上，经经上上下下两两表表面面反反射射的的两两束束光光发发生生干干涉涉，如如图图所所示示，若若薄薄膜膜的的厚厚度度为为e，且且n1n2n3，1为为入入射射光在光在n1中的波长，则两束反射光的光程差为中的波长，则两束反射光的光程差为(A)2n2e(B)2n2e 1/(2n1)(C)2n2e n n1 1 1/2/2 （D）2n2n2 2 e e n2 2 1/2/2第六篇6波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋(A)中央明条纹也向下移动，且条纹间距不变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、在双缝干涉实验中，若单色光源S到到两缝两缝S1、S2距离相等，则观察屏上中央明条距离相等，则观察屏上中央明条纹位于图中纹位于图中O处现将光源处现将光源S向下移动到示向下移动到示意图中的意图中的S 位置，则位置，则第六篇7波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋7、在在双双缝缝干干涉涉实实验验中中，为为使使屏屏上上的的干干涉涉条条纹纹间间距距变变大大，可可以以采采取的办法是取的办法是(A)使屏靠近双缝使屏靠近双缝(B)使两缝的间距变小使两缝的间距变小(C)把两个缝的宽度稍微调窄把两个缝的宽度稍微调窄(D)改用波长较小的单色光源改用波长较小的单色光源第六篇8波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋8、如如图图，用用单单色色光光垂垂直直照照射射在在观观察察牛牛顿顿环环的的装装置置上上当当平平凸凸透透镜镜垂垂直直向向上上缓缓慢慢平平移移而而远远离离平平面面玻玻璃璃时时，可可以以观观察察到到这这些些环环状状干干涉条纹涉条纹(A)向右平移向右平移(B)向中心收缩向中心收缩(C)向外扩张向外扩张(D)静止不动静止不动(E)向左平移向左平移第六篇9波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋(A)数目减少，间距变大数目减少，间距变大(B)数目不变，间距变小数目不变，间距变小(C)数目增加，间距变小数目增加，间距变小(D)数目减少，间距不变数目减少，间距不变9、如图所示，两个直径有微小差别的彼此平、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行的滚柱之间的距离为L，夹在两块平晶的中间，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厚干涉条纹如果滚柱之间的距离L变小，则在变小，则在L范围内干涉条纹的范围内干涉条纹的第六篇10波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋10、在在迈迈克克耳耳孙孙干干涉涉仪仪的的一一支支光光路路中中，放放入入一一片片折折射射率率为为n的的透透明明介介质质薄薄膜膜后后，测测出出两两束束光光的的光光程程差差的的改改变变量量为为一一个个波波长长，则则薄膜的厚度是薄膜的厚度是(A)/2(B)/(2n)(C)/n(D)第六篇11波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋11、在如图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，若将单缝沿透镜、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光轴方向向透镜平移，则屏幕上的衍射条纹(A)间距变大间距变大(B)间距变小间距变小(C)不发生变化不发生变化(D)间距不变，但明暗条纹的位置交替变化间距不变，但明暗条纹的位置交替变化第六篇12波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋12、在在夫夫琅琅禾禾费费单单缝缝衍衍射射实实验验中中，对对于于给给定定的的入入射射单单色色光光，当当缝缝宽度变小时，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)对应的衍射角变小对应的衍射角变小(B)对应的衍射角变大对应的衍射角变大(C)对应的衍射角也不变对应的衍射角也不变(D)光强也不变光强也不变第六篇13波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋13、一一束束波波长长为为 l的的平平行行单单色色光光垂垂直直入入射射到到一一单单缝缝AB上上，装装置置如如图图在在屏屏幕幕D上上形形成成衍衍射射图图样样，如如果果P是是中中央央亮亮纹纹一一侧侧第第一一个个暗暗纹所在的位置，则纹所在的位置，则的长度为的长度为(A)/2/2(B)(C)3 /2(D)2 第六篇14波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋14、波波长长为为l的的单单色色平平行行光光垂垂直直入入射射到到一一狭狭缝缝上上，若若第第一一级级暗暗纹纹的位置对应的衍射角为的位置对应的衍射角为=/6，则缝宽的大小为则缝宽的大小为(A)/2/2(B)(C)2(D)3 第六篇15波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋15、一一束束白白光光垂垂直直照照射射在在一一光光栅栅上上，在在形形成成的的同同一一级级光光栅栅光光谱谱中，偏离中央明纹最远的是中，偏离中央明纹最远的是(A)紫光紫光(B)绿光绿光(C)黄光黄光(D)红光红光第六篇16波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋16、若若用用衍衍射射光光栅栅准准确确测测定定一一单单色色可可见见光光的的波波长长，在在下下列列各各种种光栅常数的光栅中选用哪一种最好？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第六篇17波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋17、在在光光栅栅光光谱谱中中，假假如如所所有有偶偶数数级级次次的的主主极极大大都都恰恰好好在在单单缝缝衍衍射射的的暗暗纹纹方方向向上上，因因而而实实际际上上不不出出现现，那那么么此此光光栅栅每每个个透透光光缝缝宽度宽度a和相邻两缝间不透光部分宽度和相邻两缝间不透光部分宽度b的关系为的关系为(A)a=b/2(B)a=b(C)a=2b(D)a=3 b第六篇18波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋18、一一束束光光强强为为I0的的自自然然光光垂垂直直穿穿过过两两个个偏偏振振片片，且且此此两两偏偏振振片的偏振化方向成片的偏振化方向成45角，则穿过两个偏振片后的光强角，则穿过两个偏振片后的光强I为为(A)(B)I0/4(C)I0/2(D)I0/2第六篇19波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋19、一一束束光光是是自自然然光光和和线线偏偏振振光光的的混混合合光光，让让它它垂垂直直通通过过一一偏偏振振片片若若以以此此入入射射光光束束为为轴轴旋旋转转偏偏振振片片，测测得得透透射射光光强强度度最最大大值值是是最最小小值值的的5倍倍，那那么么入入射射光光束束中中自自然然光光与与线线偏偏振振光光的的光光强强比比值值为为(A)1/2(B)1/3(C)1/4(D)1/5第六篇20波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋20、如如果果两两个个偏偏振振片片堆堆叠叠在在一一起起，且且偏偏振振化化方方向向之之间间夹夹角角为为60，光强为，光强为I0的自然光垂直入射在偏振片上，则出射光强为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第六篇21波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋21、在在双双缝缝干干涉涉实实验验中中，用用单单色色自自然然光光，在在屏屏上上形形成成干干涉涉条条纹纹若在两缝后放一个偏振片，则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，且明纹的亮度减弱干涉条纹的间距变窄，且明纹的亮度减弱(D)无干涉条纹无干涉条纹第六篇22波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋22、两两偏偏振振片片堆堆叠叠在在一一起起，一一束束自自然然光光垂垂直直入入射射其其上上时时没没有有光光线线通通过过当当其其中中一一偏偏振振片片慢慢慢慢转转动动180时时透透射射光光强强度度发发生生的的变变化化为：为：(A)光强单调增加光强单调增加(B)光强先增加，后又减小至零光强先增加，后又减小至零(C)光强先增加，后减小，再增加光强先增加，后减小，再增加(D)光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零第六篇23波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋23、三三个个偏偏振振片片P1，P2与与P3堆堆叠叠在在一一起起，P1与与P3的的偏偏振振化化方方向向相相互互垂垂直直，P2与与P1的的偏偏振振化化方方向向间间的的夹夹角角为为30强强度度为为I0的的自自然然光光垂垂直直入入射射于于偏偏振振片片P1，并并依依次次透透过过偏偏振振片片P1、P2与与P3，则则通通过过三三个偏振片后的光强为个偏振片后的光强为(A)I0/4(B)3I0/8(C)3I0/32(D)I0/16第六篇24波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋24、自然光以自然光以60的入射角照射到某两介质交界面时，反射光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部分部分偏振光且折射角是30第六篇25波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋25、自自然然光光以以布布儒儒斯斯特特角角由由空空气气入入射射到到一一玻玻璃璃表表面面上上，反反射射光光是是(A)在入射面内振动的完全线偏振光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垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光第六篇26波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋26、如如图图所所示示，假假设设有有两两个个同同相相的的相相干干点点光光源源S1和和S2，发发出出波波长长为为l的的光光A是是它它们们连连线线的的中中垂垂线线上上的的一一点点若若在在S1与与A之之间间插插入入厚厚度度为为e、折折射射率为率为n的薄玻璃片，则两光源发出的光在的薄玻璃片，则两光源发出的光在A点的点的相位差相位差_若已知若已知 500nm，n1.5，A点恰为第四级明纹中心，则点恰为第四级明纹中心，则e_nm(1nm=109m)2p p(n 1)e/4103二、填空题第六篇27波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋27、用用波波长长为为 的的单单色色光光垂垂直直照照射射置置于于空空气气中中的的厚厚度度为为e折折射射率率 为为 1.5的的 透透 明明 薄薄 膜膜，两两 束束 反反 射射 光光 的的 光光 程程 差差 _3e+或或 3e 第六篇28波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋28、波波长长为为 的的平平行行单单色色光光垂垂直直照照射射到到如如图图所所示示的的透透明明薄薄膜膜上上，膜膜厚厚为为e，折折射射率率为为n，透透明明薄薄膜膜放放在在折折射射率率为为n1的的媒媒质质中中，n1n，则则上上下下两两表表面面反反射射的的两两束束反反射射光光在在相相遇遇处处的的相相位位差差_(4ne/)1p p 或或(4ne/)+1p p第六篇29波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋29、用用一一定定波波长长的的单单色色光光进进行行双双缝缝干干涉涉实实验验时时，欲欲使使屏屏上上的的干干涉条纹间距变大，可采用的方法是：涉条纹间距变大，可采用的方法是：(1)_(2)_使两缝间距变小使两缝间距变小使屏与双缝之间的距离变大使屏与双缝之间的距离变大第六篇30波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋30、把把双双缝缝干干涉涉实实验验装装置置放放在在折折射射率率为为n的的媒媒质质中中，双双缝缝到到观观察察屏屏的的距距离离为为D，两两缝缝之之间间的的距距离离为为d(dD)，入入射射光光在在真真空空中中的的 波波 长长 为为，则则 屏屏 上上 干干 涉涉 条条 纹纹 中中 相相 邻邻 明明 纹纹 的的 间间 距距 是是_D/(dn)第六篇31波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋31、波波长长为为 的的平平行行单单色色光光垂垂直直地地照照射射到到劈劈形形膜膜上上，劈劈形形膜膜的的折折射射率率为为n，第第二二条条明明纹纹与与第第五五条条明明纹纹所所对对应应的的薄薄膜膜厚厚度度之之差差是是_3/(2n)第六篇32波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋32、用用波波长长为为 的的单单色色光光垂垂直直照照射射到到空空气气劈劈形形膜膜上上，从从反反射射光光中中观观察察干干涉涉条条纹纹，距距顶顶点点为为L处处是是暗暗条条纹纹使使劈劈尖尖角角连连续续变变大大，直直到到该该点点处处再再次次出出现现暗暗条条纹纹为为止止劈劈尖尖角角的的改改变变量量是是_/(2L)第六篇33波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋33、光光强强均均为为I0的的两两束束相相干干光光相相遇遇而而发发生生干干涉涉时时，在在相相遇遇区区域域内有可能出现的最大光强是内有可能出现的最大光强是_4I0第六篇34波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋34、在在迈迈克克耳耳孙孙干干涉涉仪仪的的一一条条光光路路中中，插插入入一一块块折折射射率率为为n，厚厚度度为为d的的透透明明薄薄片片插插入入这这块块薄薄片片使使这这条条光光路路的的光光程程改改变变了了_2(n1)d第六篇35波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋35、若若在在迈迈克克耳耳孙孙干干涉涉仪仪的的可可动动反反射射镜镜M移移动动0.620mm过过程程中中，观观察察到到干干涉涉条条纹纹移移动动了了2300条条，则则所所用用光光波波的的波波长长为为_nm(1nm=109m)539.1第六篇36波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋36、用用迈迈克克耳耳孙孙干干涉涉仪仪测测微微小小的的位位移移若若入入射射光光波波波波长长 628.9nm，当当动动臂臂反反射射镜镜移移动动时时，干干涉涉条条纹纹移移动动了了2048条条，反反射射镜移动的距离镜移动的距离d_0.644mm第六篇37波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋37、波波长长为为600nm的的单单色色平平行行光光，垂垂直直入入射射到到缝缝宽宽为为a=0.60mm的的单单缝缝上上，缝缝后后有有一一焦焦距距=60cm的的透透镜镜，在在透透镜镜焦焦平平面面上上观观察察衍衍射射图图样样则则：中中央央明明纹纹的的宽宽度度为为_，两两个个第第三三级级暗暗纹之间的距离为纹之间的距离为_(1nm=109m)1.2mm3.6mm第六篇38波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋38、在在单单缝缝的的夫夫琅琅禾禾费费衍衍射射实实验验中中，屏屏上上第第三三级级暗暗纹纹对对应应于于单单缝缝处处波波面面可可划划分分为为_个个半半波波带带，若若将将缝缝宽宽缩缩小小一一半半，原来第三级暗纹处将是原来第三级暗纹处将是_纹纹6第一级明第一级明第六篇39波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋39、HeNe激激光光器器发发出出=632.8nm(1nm=109m)的的平平行行光光束束，垂垂直直照照射射到到一一单单缝缝上上，在在距距单单缝缝3m远远的的屏屏上上观观察察夫夫琅琅禾禾费费衍衍射射图图样样，测测得得两两个个第第二二级级暗暗纹纹间间的的距距离离是是10cm，则则单单缝缝的的宽宽度度a=_7.610-2mm第六篇40波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋40、波波长长为为 的的单单色色光光垂垂直直入入射射在在缝缝宽宽a=4 的的单单缝缝上上对对应应于于衍衍射角射角=30，单缝处的波面可划分为，单缝处的波面可划分为_个半波带个半波带4第六篇41波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋41、将将波波长长为为 的的平平行行单单色色光光垂垂直直投投射射于于一一狭狭缝缝上上，若若对对应应于于衍衍射射图图样样的的第第一一级级暗暗纹纹位位置置的的衍衍射射角角的的绝绝对对值值为为，则则缝缝的的宽宽度度等于等于_/sin 第六篇42波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋42、一一束束单单色色光光垂垂直直入入射射在在光光栅栅上上，衍衍射射光光谱谱中中共共出出现现5条条明明纹纹若若已已知知此此光光栅栅缝缝宽宽度度与与不不透透明明部部分分宽宽度度相相等等，那那么么在在中中央央明明纹纹一侧的两条明纹分别是第一侧的两条明纹分别是第_级和第级和第_级谱线级谱线一一三三第六篇43波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋43、波波长长为为=550nm(1nm=10 9m)的的单单色色光光垂垂直直入入射射于于光光栅栅常常数数d=2104cm的的平平面面衍衍射射光光栅栅上上，可可能能观观察察到到光光谱谱线线的的最最高高级级次次为第为第_级级3第六篇44波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋44、波波长长为为500nm(1nm=109m)的的单单色色光光垂垂直直入入射射到到光光栅栅常常数数为为1.0104cm的的平平面面衍衍射射光光栅栅上上，第第一一级级衍衍射射主主极极大大所所对对应应的的衍衍射角射角 =_ 30第六篇45波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋45、若若光光栅栅的的光光栅栅常常数数d、缝缝宽宽a和和入入射射光光波波长长 都都保保持持不不变变，而而 使使 其其 缝缝 数数 N增增 加加，则则 光光 栅栅 光光 谱谱 的的 同同 级级 光光 谱谱 线线 将将 变变 得得_更窄更亮更窄更亮 第六篇46波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋46、如如图图，P1、P2为为偏偏振振化化方方向向间间夹夹角角为为a 的的两两个个偏偏振振片片光光强强为为I0的的平平行行自自然然光光垂垂直直入入射射到到P1表表面面上上，则则通通过过P2的的光光强强I_若若在在P1、P2之之间间插插入入第三个偏振片第三个偏振片P3，则通过，则通过P2的光强发生了的光强发生了变化实验发现，以光线为轴旋转变化实验发现，以光线为轴旋转P2，使其偏振化方向旋转一角使其偏振化方向旋转一角度度q后，发生消光现象，从而可以推算出后，发生消光现象，从而可以推算出P3的偏振化方向与的偏振化方向与P1的偏的偏振化方向之间的夹角振化方向之间的夹角_(假假设题中所涉及的角均为锐角，且设设题中所涉及的角均为锐角，且设a)a a 0.5p p(或或a a 90)第六篇47波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋47、如如果果从从一一池池静静水水(n1.33)的的表表面面反反射射出出来来的的太太阳阳光光是是线线偏偏振振的的，那那么么太太阳阳的的仰仰角角(见见图图)大大致致等等于于_在在这这反反射射光光中的中的矢量的方向应矢量的方向应_37垂直于入射面垂直于入射面第六篇48波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋48、某某一一块块火火石石玻玻璃璃的的折折射射率率是是1.65，现现将将这这块块玻玻璃璃浸浸没没在在水水中中（n=1.33）。欲欲使使从从这这块块玻玻璃璃表表面面反反射射到到水水中中的的光光是是完完全全偏偏振振的，则光由水射向玻璃的入射角应为的，则光由水射向玻璃的入射角应为_51.1第六篇49波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋49、如如图图所所示示，一一束束自自然然光光入入射射到到折折射射率率分分别别为为n1和和n2的的两两种种介介质质的的交交界界面面上上，发发生生反反射射和和折折射射已已知知反反射射光光是是完完全全偏偏振振光光，那那么么折折射射角角r的的值值为为_p p/2arctg(n2/n1)第六篇50波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋50、光光的的干干涉涉和和衍衍射射现现象象反反映映了了光光的的_性性质质光光的的偏偏振振现像说明光波是现像说明光波是_波。波。波动波动横横第六篇51波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋5151、薄薄钢钢片片上上有有两两条条紧紧靠靠的的平平行行细细缝缝，用用波波长长546.1nm(1nm=109m)的的平平面面光光波波正正入入射射到到钢钢片片上上屏屏幕幕距距双双缝缝的的距距离离为为D2.00m，测测得得中中央央明明条条纹纹两两侧侧的的第第五五级级明明条条纹纹间间的的距距离离为为 x12.0mm(1)求两缝间的距离求两缝间的距离(2)从从任任一一明明条条纹纹(记记作作0)向向一一边边数数到到第第20条条明明条条纹纹，共共经经过过多大距离？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？如果使光波斜入射到钢片上，条纹间距将如何改变？三、计算题第六篇52波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋解：解：(1)两缝间的距离为两缝间的距离为0.910(mm)(2)共经过共经过20个条纹间距，即经过的距离个条纹间距，即经过的距离24(mm)(3)不变不变第六篇53波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋5252、在图示的双缝干涉实验中，若用薄、在图示的双缝干涉实验中，若用薄玻璃片玻璃片(折射率折射率n11.4)覆盖缝覆盖缝S1，用同样用同样厚度的玻璃片厚度的玻璃片(但折射率但折射率n21.7)覆盖缝覆盖缝S2，将使原来未放玻璃时屏上的中央明条纹将使原来未放玻璃时屏上的中央明条纹处处O变为第五级明纹设单色光波长变为第五级明纹设单色光波长 480nm(1nm=109m)，求玻璃片的厚度求玻璃片的厚度d(可认为光线垂直穿过玻璃片可认为光线垂直穿过玻璃片)第六篇54波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋解：解：原来，原来，覆盖玻璃后，覆盖玻璃后，即即=8.0106(m)第六篇55波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋5353、图图示示一一牛牛顿顿环环装装置置，设设平平凸凸透透镜镜中中心心恰恰好好和和平平玻玻璃璃接接触触，透透镜镜凸凸表表面面的的曲曲率率半半径径是是R400cm用用某某单单色色平平行行光光垂垂直直入入射射，观观察察反反射射光光形形成成的的牛牛顿顿环环，测测得得第第5个个明明环环的的半半径径是是0.30cm(1)求入射光的波长求入射光的波长(2)设图中设图中OA1.00cm，求在半径为求在半径为OA的范围内可观察到的范围内可观察到的明环数目。的明环数目。第六篇56波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋解：解：(1)明环半径明环半径500(nm)(2)由由明环半径公式得明环半径公式得两式相除得两式相除得第六篇57波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋50.5故故在在OA范围内可观察到的明环数目为范围内可观察到的明环数目为50个个。第六篇58波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋5454、用用波波长长为为500nm(1nm=109m)的的单单色色光光垂垂直直照照射射到到由由两两块块光光学学平平玻玻璃璃构构成成的的空空气气劈劈形形膜膜上上在在观观察察反反射射光光的的干干涉涉现现象象中中，距距劈劈形形膜膜棱棱边边l=1.56cm的的A处处是是从从棱棱边边算算起起的的第第四四条条暗暗条条纹中心纹中心(1)求此空气劈形膜的劈尖角求此空气劈形膜的劈尖角；(2)改改用用600nm的的单单色色光光垂垂直直照照射射到到此此劈劈尖尖上上仍仍观观察察反反射射光光的干涉条纹，的干涉条纹，A处是明条纹还是暗条纹？处是明条纹还是暗条纹？(3)在第在第(2)问的情形从棱边到问的情形从棱边到A处的范围内共有几条明纹处的范围内共有几条明纹？几条暗纹？几条暗纹？第六篇59波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋解：解：(1)A处是第三级暗纹中心处，其膜厚度为处是第三级暗纹中心处，其膜厚度为4.8105(rad)(2)由题义得由题义得即此时即此时A处是处是第三级明纹中心第三级明纹中心。(3)棱边处仍是暗纹，所以共有棱边处仍是暗纹，所以共有三条明纹三条明纹，三条暗纹三条暗纹。第六篇60波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋5555、用用白白光光垂垂直直照照射射置置于于空空气气中中的的厚厚度度为为0.50 m的的玻玻璃璃片片玻玻璃璃片片的的折折射射率率为为1.50在在可可见见光光范范围围内内(400nm760nm)哪哪些些波波长的反射光有最大限度的增强？长的反射光有最大限度的增强？(1nm=109m)第六篇61波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋解：解：加强条件为加强条件为第六篇62波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋因此，在可见光范围内，干涉加强的光的波长是因此，在可见光范围内，干涉加强的光的波长是600nm和和428.6nm。k=3时时 3=600nmk=4时时 4=428.6nm第六篇63波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 5656、折折射射率率为为1.60的的两两块块标标准准平平面面玻玻璃璃板板之之间间形形成成一一个个劈劈形形膜膜(劈劈尖尖角角 很很小小)用用波波长长600nm(1nm=109m)的的单单色色光光垂垂直直入入射射，产产生生等等厚厚干干涉涉条条纹纹假假如如在在劈劈形形膜膜内内充充满满n=1.40的的液液体体时时的的相相邻邻明明纹纹间间距距比比劈劈形形膜膜内内是是空空气气时时的的间间距距缩缩小小l0.5mm，那么劈尖角那么劈尖角 应是多少？应是多少？第六篇64波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋解：解：空气劈形膜时，间距空气劈形膜时，间距液体劈形膜时，间距液体劈形膜时，间距1.7104(rad)第六篇65波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋5757、一一束束平平行行光光垂垂直直入入射射到到某某个个光光栅栅上上，该该光光束束有有两两种种波波长长的的光光，1=440nm，2=660nm(1nm=109m)实实验验发发现现，两两种种波波长长的的谱谱线线(不不计计中中央央明明纹纹)第第二二次次重重合合于于衍衍射射角角=60的的方方向向上上求求此光栅的光栅常数此光栅的光栅常数d第六篇66波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋解：解：两种波长的谱线重合时应有两种波长的谱线重合时应有即两谱线第二次重合时即两谱线第二次重合时k1=6，k2=4由光栅公式得由光栅公式得d=2771.3nm第六篇67波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋5858、氢氢放放电电管管发发出出的的光光垂垂直直照照射射在在某某光光栅栅上上，在在衍衍射射角角=41的的方方向向上上看看到到 1 1=656.2nm和和 2 2=410.1nm(1nm=101099m)的的谱谱线线相相重合，求光栅常数最小是多少？重合，求光栅常数最小是多少？第六篇68波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋解：解：两种波长的谱线重合时应有两种波长的谱线重合时应有即当即当k1=5，k2=8时，光栅常数最小，最小值为时，光栅常数最小，最小值为=5001.8(nm)第六篇69波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋5959、用用每每毫毫米米300条条刻刻痕痕的的衍衍射射光光栅栅来来检检验验仅仅含含有有属属于于红红和和蓝蓝的的两两种种单单色色成成分分的的光光谱谱已已知知红红谱谱线线波波长长 R在在0.63 0.76 m范范围围内内，蓝蓝谱谱线线波波长长 B在在0.43 0.49 m范范围围内内当当光光垂垂直直入入射射到到光栅时，发现在衍射角为光栅时，发现在衍射角为24.46处，红蓝两谱线同时出现处，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？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？在什么角度下只有红谱线出现？第六篇70波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋解：解：(1)对于红光对于红光对于红光，取对于红光，取k=2第六篇71波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋同理，对于蓝光，取同理，对于蓝光，取k=3当当红蓝两谱线应该会同时出现，但是红光最高级次为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，只能因此，红蓝两谱线再次同时出现时，只能kR=4，kB=6。第六篇72波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋重合处的衍射角为重合处的衍射角为(2)红光的第二、四级与蓝光重合，且最多只能看到四级红光的第二、四级与蓝光重合，且最多只能看到四级，所以，所以纯红光谱的第一、三级将出现。纯红光谱的第一、三级将出现。第六篇73波动光学 浙江理工大学理学院物理系浙江理工大学理学院物理系 制作：制作：制作：制作：石永锋石永锋 6060、钠钠黄黄光光中中包包含含两两个个相相近近的的波波长长 1=589.0nm和和 2=589.6nm用用平平行行的的钠钠黄黄光光垂垂直直入入射射在在每每毫毫米米有有600条条缝缝的的光光栅栅上上，会会聚聚透透镜镜的的焦焦距距f=1.00m求求在在屏屏幕幕上上形形成成的的第第2级级光光谱谱中中上上述述两两波波长长 1和和 2的光谱之间的间隔的光谱之间的间隔(1nm=109m)