大学物理第十一章波动光学复习题及答案详解 .doc

第十一章 波动光学第一部分一、填空题：1、波长为的平行单色光垂直照射到如题4-1图所示的透明薄膜上，膜厚为，折射率为，透明薄膜放空气中，则上下两表面反射的两束反射光在相遇处的位相差 。2、如题4-2图所示，假设有两个同相的相干点光源和，发出波长为的光。是它们连线的中垂线上的一点。若在与之间插入厚度为、折射率为的薄玻璃片，则两光源发出的光在点的位相差 。若已知=5000，点恰为第四级明纹中心，则 。题4-1图题4-2图3、一双缝干涉装置，在空气中观察时干涉条纹间距为。若整个装置放在水中，干涉条纹的间距将为 。（设水的折射率为）。4、在空气中有一劈尖形透明物，其劈尖角，在波长的单色光垂直照射下，测得两相邻干涉明条纹间距，此透明材料的折射率 。5、一个平凸透镜的顶点和一个平板玻璃接触，用单色光垂直照射，观察反射光形成的牛顿环，测得第级暗环半径为。现将透镜和玻璃板之间的空气换成某种液体（其折射率小于玻璃的折射率），第级暗环的半径变为，由此可知该液体的折射率为 。6、若在麦克尔逊干涉仪的可动反射镜移动0.620mm的过程中，观察到干涉条纹移动了2300条，则所用光波的波长为 。7、光强均为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 。8、为了获得相干光，双缝干涉采用 方法，劈尖干涉采用 方法。9、劳埃德镜实验中，光屏中央为 条纹，这是因为产生 。二、选择题1、在真空中波长为的单色光，在折射率为的透明介质中从沿某路径传播到，若，两点位相差为，则此路径的光程为 （ ）（） （） （） （）2、在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为l的单色光垂直入射到宽度为a=4l的单缝上,对应于衍射角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.ss1s212OblC图4-43、如图4-4所示，用波长为l的单色光照射双缝干涉实验装置，若将一折射率为n、劈尖角为a 的透明劈尖b插入光线2中，则当劈尖b缓慢地向上移动时(只遮住s2) ，屏C上的干涉条纹 (A) 间隔变大,向下移动.(B) 间隔变小,向上移动.(C) 间隔不变,向下移动.(D) 间隔不变,向上移动.4、用白光光源进行双缝实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝，则 （ ）（）干涉条纹的宽度将发生变化。 （）产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹。（）干涉条纹的亮度将发生变化 （）不产生干涉条纹。5、在双缝干涉实验中，屏幕上的点处是明条纹。若将缝盖住，并在，连线的垂直平分面处放一反射镜，如题4-5图所示，则此时 （ ）（）点处仍为明条纹。 （）点处为暗条纹。（）不能确定点处是明条纹还是暗条纹。 （）无干涉条纹。6、两块平玻璃构成空气劈尖，左边为棱边，用单色平行光垂直入射。若上面的平玻璃以棱边为轴，沿逆时针方向作微小转动，则干涉条纹的 （ ）（）间隔变小，并向棱边方向平移。 （）间隔变大，并向远离棱边方向平移。（）间隔不变，向棱边方向平移。 （）间隔变小，并向远离棱边方向平移。7、如题4-6图所示，用单色光垂直照射在牛顿环的装置上。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 （ ）（）向右平移。 （）向中心收缩。 （）向外扩张。（）静止不动。 （）向左平移。题4-5图单色光空气题4-6图8、一束波长为的单色光由空气垂直入射到折射率为的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使反射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为 （ ）（）。 （）。 （）。 （）。9、在玻璃（折射率）表面镀一层（折射率）薄膜作为增透膜。为了使波长为5000的光从空气（）正入射时尽可能少反射，薄膜的最小厚度应是 （ ）（）1250。 （）1812。 （）906。 （）781。平玻璃空气劈尖工件题4-7图10、用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如题4-7图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分 （ ） （）凸起，且高度为。 （）凸起，且高度为。（）凹陷，且深度为。 （）凹陷，且深度为。11、在麦克尔逊干涉仪的一条光路中，放入一折射率为、厚度为的透明薄片，放入后，这条光路的光程改变了 （ ）（）。 （）。 （） （） 12、在双缝干涉实验中, 用单色自然光, 在屏幕上形成干涉条纹, 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.参考答案一、填空题 1、 2、。3、0.75 4、 1.40 5、 6、5391 7、 8、分波面法，分振幅法 9、暗、半波损失二、选择题 1、（） 2、（） 3、（） 4、（） 5、（） 6、（） 7、（） 8、（） 9、（） 10、（） 11、（） 12（）第二部分一、 选择题1、在单缝夫琅禾费衍射实验中波长为的单色光垂直入射到单缝上。对应于衍射角为的方向上，若单缝处波面可分成3个半波带，则缝宽度等于 （ ）（） （）1.5 （）2 （）32、在如题5-1图所示的单缝夫琅禾费衍射装置中，设中央明纹的衍射角范围很小。若使单缝宽度变为原来的，同时使入射的单色光的波长变为原来的，则屏幕上单缝衍射条纹中央明纹的宽度将变为原来的 （ ）（）倍 （）倍 （）倍 （）倍 （）2倍3、在如题5-2图所示的单缝夫琅禾费衍射装置中，将单缝稍稍变宽，同时使单缝沿轴正方向作微小位移，则屏幕C上的中央衍射条纹将 （ ）（）变窄，同时向上移。 （）变窄，同时向下移。 （）变窄，不移动。 （）变宽，同时向上移。 （）变宽，不移动。题5-2图题5-14、一衍射光栅对某一定波长的垂直入射光，在屏幕上只能出现零级和一级主级大，欲使屏幕上出现更高级次的主极大，应该 （ ）（）换一个光栅常数较小的光栅。 （）换一个光栅常数较大的光栅。 （）将光栅向靠近屏幕的方向移动。 （）将光栅向远离屏幕的方向移动。5、在光栅光谱中，假如所有偶数级次的主极大都恰好在每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和相邻两缝间不透光部分宽度b 的关系为 （ ）（）. （） （） （）6、光强为的自然光依次通过两个偏振片和。若和的偏振化方向的夹角，则透射偏振光的强度I是 （ ） （）。 （）。 （） （）。 7、一束光强为的自然光，相继通过3个偏振片后，出射光的光强为。已知和的偏振化方向互相垂直，若以入射光线为轴，旋转，要使出射光的光强为零，最少要转过的角度是 （ ）（） （） （） （）8、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 （ ）（） （） （） （）9、自然光以的入射角照射到不知其折射率的某一透明介质表面时，反射光为线偏振光。则知 （ ）（）折射光为线偏振光，折射角为。 （）折射光为部分偏振光，折射角为。 （）折射光为线偏振光，折射角不能确定。 （）折射光为部分偏振光，折射角不能确定。二、填空题：1、光栅衍射可以看成是 的综合效果2、平行单色光垂直入射于单缝上，观察夫琅禾费衍射。若屏上P点处为第二级暗纹，则单缝处波面相应地可划分为 个半波带，若将单缝宽度缩小一半，P点将是 级 纹。3、可见光的波长范围是400760nm。用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时，其中，二级光谱重叠部分的波长范围 。4、用波长为的单色平行光入射在一块多缝光栅上，其光栅常数，缝宽，则在单缝衍射的明条纹中共有 条谱线（主极大）。5、要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过，至少需要让这束光通过 块理想偏振片。在此情况下，透射光强最大是原来光强的 倍。阳光仰角水题5-3图6、如果从一池静水（n=1.33）的表面反射出来的太阳光是完全偏振的，那么太阳的仰角（如题5-3图所示）大致等于 ，在这反射光中的E矢量的方向应 。（）7、在题5-4图中，前四个图表示线偏振光入射于两种介质分界面上，最后一图表示入射光是自然光。为两种介质的折射率，图中入射角。试在图上画出实际存在的折射光线和反射光线，并用点或短线把振动方向表示出来。题5-4图ii 参考答案一、 选择题 1、（） 2、（） 3、（） 4、（） 5、（） 6、（） 7、（） 8、（） 9、（） 二、填空题 1、单缝衍射与多缝干涉 2、4； 第一； 暗。3、600nm-760nm 4、5 。参考解：据缺级条件 知第三级谱线与单缝衍射的第一暗纹重合（因而缺级）。可知在单缝衍射的中央明条纹内共有条谱线，它们相应于5、2； 6、；垂直于入射面。题5-4解图ii7、如题5-4解图所示。