(本科）物理学第七版第11章 习题.ppt

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1、课程主讲人：物理学第七版第11章 习题第十一章第十一章 光学光学物理学第七版第十一章第十一章 习题习题21 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到两缝到两缝S1、S2距离相等，则观察屏上中央明条纹位距离相等，则观察屏上中央明条纹位于图中于图中O处，现将光源处，现将光源S向下移动到示意图向下移动到示意图中的中的S 位置，则（）位置，则（）（A）中央明纹向上移动，且条纹间距增大）中央明纹向上移动，且条纹间距增大（B）中央明纹向上移动，且条纹间距不变）中央明纹向上移动，且条纹间距不变（C）中央明纹向下移动，且条纹间距增大）中央明纹向下移动，且条纹间距增大（D）中央明纹向下移动，

2、且条纹间距不变）中央明纹向下移动，且条纹间距不变第十一章第十一章 光学光学物理学第七版第十一章第十一章 习题习题3S1S2SSO第1题图第十一章第十一章 光学光学物理学第七版第十一章第十一章 习题习题4（A）数目减小，间距变大）数目减小，间距变大（B）数目减小，间距不变）数目减小，间距不变（C）数目不变，间距变小）数目不变，间距变小（D）数目增加，间距变小）数目增加，间距变小L第2题图2 如图所示，两个直径有微小差别的彼此如图所示，两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为平行的滚柱之间的距离为L，夹在两块平面，夹在两块平面晶体的中间，形成空气劈形膜晶体的中间，形成空气劈形膜. 当单色光垂

3、当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹，如果滚柱之直入射时，产生等厚干涉条纹，如果滚柱之间的距离间的距离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（ ）第十一章第十一章 光学光学物理学第七版第十一章第十一章 习题习题53 在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为 的的单色光垂直入射在宽度为单色光垂直入射在宽度为3 的单缝上，对的单缝上，对应于衍射角为应于衍射角为30的方向，单缝处波阵面的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为（可分成的半波带数目为（ ）（A）2个个 （B） 3个个 （C） 4个个 （D） 6个个第十一章第十一章 光学光学物理学第七版第十一章第

4、十一章 习题习题64 在双缝干涉实验中，用波长在双缝干涉实验中，用波长 =546.1 nm的单色光照射，双逢与屏的距离的单色光照射，双逢与屏的距离d=300 mm，测得中央明纹两侧的两个第五级明条纹的测得中央明纹两侧的两个第五级明条纹的间距为间距为12.2 mm ，求双缝间的距离，求双缝间的距离.第十一章第十一章 光学光学物理学第七版第十一章第十一章 习题习题75 一双缝装置的一个缝被折射率为一双缝装置的一个缝被折射率为1.40的的薄玻璃片所遮盖，另一个薄玻璃片所遮盖，另一个缝被折射率为缝被折射率为1.70的的薄玻璃片所遮盖薄玻璃片所遮盖.在玻璃片插入以后，屏在玻璃片插入以后，屏上原来的中央极

5、大所在点，现变为第五级上原来的中央极大所在点，现变为第五级明纹明纹.假定假定 =480 nm ，且两玻璃片厚度均为，且两玻璃片厚度均为d，求，求d. 第十一章第十一章 光学光学物理学第七版第十一章第十一章 习题习题86 白光垂直照射到空气中一厚度为白光垂直照射到空气中一厚度为380 nm的肥皂膜上的肥皂膜上.设肥皂的折射率为设肥皂的折射率为1.32.试问试问该膜该膜 的正面呈现什么颜色？背面呈现什的正面呈现什么颜色？背面呈现什么颜色？么颜色？第十一章第十一章 光学光学物理学第七版第十一章第十一章 习题习题97 在折射率为在折射率为n3=1.52的照相机镜头表面涂的照相机镜头表面涂有一层折射率有

6、一层折射率n2=1.38的的MgF2增透膜，若增透膜，若此膜仅适用于波长此膜仅适用于波长=550 nm的光，则此膜的光，则此膜 的最小厚度为多少？的最小厚度为多少？第十一章第十一章 光学光学物理学第七版第十一章第十一章 习题习题108 如图所示，利用空气劈尖测细丝直径，如图所示，利用空气劈尖测细丝直径，已知已知=859.3 nm ，L=2.88810-2 m，测得测得30条条纹的总宽度为条条纹的总宽度为4.29510-3 m ，求细丝直求细丝直径径d.LdAB第8题图第9题图第十一章第十一章 光学光学物理学第七版第十一章第十一章 习题习题119 集成光学中的楔形薄膜耦合器原理如图集成光学中的楔

7、形薄膜耦合器原理如图所示所示.沉积在玻璃衬底上的是氧化钽（沉积在玻璃衬底上的是氧化钽（Ta2O5）薄膜，其楔形端从薄膜，其楔形端从A到到B厚度逐渐减小为零厚度逐渐减小为零.为测定薄膜的厚度，用波长为测定薄膜的厚度，用波长=632.8 nm的的He-Ne激光垂直照射，观察到薄膜楔形端共激光垂直照射，观察到薄膜楔形端共出现出现11条暗纹，且条暗纹，且A处对应一条暗纹，试求处对应一条暗纹，试求氧化钽氧化钽薄膜的厚度（薄膜的厚度（Ta2O5对对632.8 nm 激光激光的折射率为的折射率为2.21）.第十一章第十一章 光学光学物理学第七版第十一章第十一章 习题习题1210 利用牛顿环测未知单色光波长实

8、验，用利用牛顿环测未知单色光波长实验，用波长为波长为589.3 nm的钠黄光垂直照射时，测得的钠黄光垂直照射时，测得第一和第四暗环的距离为第一和第四暗环的距离为r=4.010-3m；当；当用波长未知的单色光垂直照射时，测得第用波长未知的单色光垂直照射时，测得第一和第四暗环的距离为一和第四暗环的距离为 r=3.8510-3 m，求，求该单色光的波长该单色光的波长第十一章第十一章 光学光学物理学第七版第十一章第十一章 习题习题1311 把折射率把折射率n=1.40的薄膜放入迈克耳孙干的薄膜放入迈克耳孙干涉仪的一臂，如果由此产生了涉仪的一臂，如果由此产生了7.0条条纹的条条纹的移动，求膜厚移动，求膜

9、厚.设入射光的波长为设入射光的波长为589 nm.第十一章第十一章 光学光学物理学第七版第十一章第十一章 习题习题1412 如图如示，折射率如图如示，折射率n2=1.2的油滴落在的油滴落在n3=1.5的平板玻璃的平板玻璃上，形成一个上表面近似于上，形成一个上表面近似于球面的油膜，球面的油膜，测得油膜中心测得油膜中心最高处的高度最高处的高度dm=1.1 m ，用，用=600 nm的单的单色光垂直照射油膜色光垂直照射油膜. 问（问（1）油膜周边是暗环）油膜周边是暗环还是明环？（还是明环？（2）整个油膜可看到几个完整）整个油膜可看到几个完整暗环？暗环？ dm n2n3第12题图第十一章第十一章 光学

10、光学物理学第七版第十一章第十一章 习题习题1513 如图如示，狭缝的宽度如图如示，狭缝的宽度b=0.60 mm，透，透镜焦距镜焦距f=0.40 m ，有一与狭缝平行的屏放置，有一与狭缝平行的屏放置在透镜的焦平面处在透镜的焦平面处.若以单色光垂直照射狭若以单色光垂直照射狭缝，则在屏上离点缝，则在屏上离点O为为x=1.4 mm的点的点P看到看到衍射明条纹衍射明条纹.试求：（试求：（1）该入射光的波长；）该入射光的波长；（2）点）点P条纹的级数；（条纹的级数；（3）从点）从点P看，对看，对该光波而言，狭缝处的波阵面可作半波带该光波而言，狭缝处的波阵面可作半波带的数目的数目.第十一章第十一章 光学光学

11、物理学第七版第十一章第十一章 习题习题16PoLbfx第13题图第十一章第十一章 光学光学物理学第七版第十一章第十一章 习题习题1714 单缝的宽度单缝的宽度b=0.40mm，以波长，以波长=589 nm的单色光垂直照射，设透镜的焦距的单色光垂直照射，设透镜的焦距f=1.0 m.（1）求求第一级暗纹距中心的距离；（第一级暗纹距中心的距离；（2）求第二级明纹距中心的距离；（求第二级明纹距中心的距离；（3）如单色）如单色光以入射角光以入射角i=30斜射到单缝上，则上述结斜射到单缝上，则上述结果有何变动？果有何变动？第十一章第十一章 光学光学物理学第七版第十一章第十一章 习题习题1815 一单色平行

12、光垂直照射于一单缝，若其一单色平行光垂直照射于一单缝，若其第三条明纹位置正好和波长为第三条明纹位置正好和波长为600 nm的单的单色光入射时的第二级明纹位置一样，求前色光入射时的第二级明纹位置一样，求前一种单色光的波长一种单色光的波长.第十一章第十一章 光学光学物理学第七版第十一章第十一章 习题习题1916 已知单缝宽度已知单缝宽度b=1.010-4m，透镜焦距，透镜焦距f=0.50m，用，用1=400 nm和和2=760 nm的单色的单色平行光分别垂直照射，求这两种光的第一平行光分别垂直照射，求这两种光的第一级明纹离屏中心的距离，以及这两条明纹级明纹离屏中心的距离，以及这两条明纹之间的距离之

13、间的距离.若用每厘米刻有若用每厘米刻有1 000条刻线的条刻线的光栅代替这个单缝，则这两种单色光的第光栅代替这个单缝，则这两种单色光的第一级明纹分别距屏中心多远？这两条明纹一级明纹分别距屏中心多远？这两条明纹之间的距离又是多少？之间的距离又是多少？第十一章第十一章 光学光学物理学第七版第十一章第十一章 习题习题2017 迎面而来的一辆汽车的两车头灯相距为迎面而来的一辆汽车的两车头灯相距为1.0 m， 问在汽车离人多远时，它们刚能为问在汽车离人多远时，它们刚能为人眼所分辨？设瞳孔直径为人眼所分辨？设瞳孔直径为3.0 mm，光在，光在空气中的波长空气中的波长=500 nm第十一章第十一章 光学光学

14、物理学第七版第十一章第十一章 习题习题2118 一束平行光垂直入射到某个光栅上，该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，光束有两种波长的光， 1=440 nm和和2=660 nm . 实验发现，两种波长的谱线（不计中实验发现，两种波长的谱线（不计中央明纹）第二次重合于衍射角央明纹）第二次重合于衍射角 = 60的方向的方向上，求此光栅的光栅常量上，求此光栅的光栅常量第十一章第十一章 光学光学物理学第七版第十一章第十一章 习题习题2219 用一毫米内有用一毫米内有500条刻痕的平面透射光条刻痕的平面透射光栅观察钠光谱（栅观察钠光谱（ =589 nm），设透镜焦距），设透镜焦距（1）

15、问光线垂直入射时，最多能看到第几）问光线垂直入射时，最多能看到第几级光谱？（级光谱？（2）光线以入射角）光线以入射角30入射时，最入射时，最多能看到第几级光谱？（多能看到第几级光谱？（3）若用白光垂直）若用白光垂直照射光栅，求第一级光谱的线宽度照射光栅，求第一级光谱的线宽度第十一章第十一章 光学光学物理学第七版第十一章第十一章 习题习题2320 波长为波长为600 nm的单色光垂直入射在一光的单色光垂直入射在一光栅上，第二级主极大出现在栅上，第二级主极大出现在sin =0.2处处 ，第四级缺级试问（第四级缺级试问（1）光栅上相邻两缝的）光栅上相邻两缝的间距是多少？（间距是多少？（2）光栅上狭缝

16、的宽度有多）光栅上狭缝的宽度有多大？（大？（3）在）在-90 90 范围内，实际呈范围内，实际呈现的全部级数是哪些？现的全部级数是哪些？第十一章第十一章 光学光学物理学第七版第十一章第十一章 习题习题2421 测得从一池静水的表面反射出来的太阳测得从一池静水的表面反射出来的太阳光是线偏振光，问此时太阳处在地平线的光是线偏振光，问此时太阳处在地平线的多大仰角处（水的折射率为多大仰角处（水的折射率为1.33）？）？第十一章第十一章 光学光学物理学第七版第十一章第十一章 习题习题2522 使自然光通过两个偏振化方向相交的偏使自然光通过两个偏振化方向相交的偏振片，透射光强为，今在这两个偏振片之间振片，透射光强为，今在这两个偏振片之间插入另一偏振片，它的偏振化方向与前两个插入另一偏振片，它的偏振化方向与前两个偏振片均成角，则透射光强为多少？偏振片均成角，则透射光强为多少？第十一章第十一章 光学光学物理学第七版第十一章第十一章 习题习题2623 一束光是自然光和平面线偏振光的混合，一束光是自然光和平面线偏振光的混合，当它通过一偏振片时，发现透射光的强度取当它通过一偏振片时，发现透射光的强度取决于偏振片的取向，其强度可以变化决于偏振片的取向，其强度可以变化5倍，倍，问入射光中两种光的强度各占总入射光强度问入射光中两种光的强度各占总入射光强度的几分之几？的几分之几？