1、精選優質文檔-傾情為你奉上 第十二章 光 學一、選擇題1單色光從空氣射入水中，則： A 波長變短，光速變慢 B 波長不變，頻率變大 C 頻率不變，光速不變 D 波長不變，頻率不變2下列不屬于相干條件的是： A兩列光有相互垂直傳播的部分； B頻率相同； C相位差恒定； D振動方向相同3在相同的時間內，一束波長為l的單色光在空氣中和在玻璃中 （ ） (A) 傳播的路程相等，走過的光程相等 (B) 傳播的路程相等，走過的光程不相等 (C) 傳播的路程不相等，走過的光程相等 (D) 傳播的路程不相等，走過的光程不相等 4. 在雙縫干涉實驗中，屏幕E上的P點處是明條紋若將縫S2蓋住，并在 S1 S2連線

2、的垂直平分面處放一高折射率介質反射面M，則此時 （ ） (A) P點處仍為明條紋 (B) P點處為暗條紋 (C) 不能確定P點處是明條紋還是暗條紋 (D) 無干涉條紋5一束波長的單色光垂直射到空氣中的透明薄膜上，薄膜的折射率為n。要使反射光得到干涉加強，則薄膜的最小厚度應該為（ ） （1） （2） （3） （4）圖16. 如圖1所示，波長為l的平行單色光垂直入射在折射率為n2的薄膜上，經上下兩個表面反射的兩束光發生干涉，若薄膜厚度為e，而且n1>n2>n3，則兩束反射光在相遇點的位相差為( )（A） （B）（C） （D） 7. 在玻璃（折射率1.60）表面鍍一層（折射率1.38）薄

3、膜 作為增透膜。為了使波長為500nm（1nmm）的光從空氣（1.00）正入射時盡可能少反射，薄膜的最少厚度應是( )（A）78.1nm （B）90.6nm （C）125nm （D）181nm （E）250nm 8如圖2所示，兩個直徑有微小差別的彼此平行的圓柱體之間的距離為L， 圖2夾在兩塊平板玻璃的中間，形成空氣劈尖，當單色光垂直入射時，產生等厚干涉條紋。如果兩圓柱之間的距離L變大，則在L范圍內干涉條紋的( )（A）數目增加，間距不變；（B）數目減少，間距變大；（C）數目增加，間距變小； （D）數目不變，間距變大。9. 由兩塊玻璃片（n1=1.75）所形成的空氣劈尖，其一端厚度為0，另一端厚

4、度為0.002cm。現用波長為7000A的單色平行光，從入射角為300角的方向射在劈的上表面，則形成的干 涉條紋數為 （1）56. （2） 27. （3） 40 . （4） 100.10. 如圖，用單色光垂直照射在觀察牛頓環的裝置上，當平凸透鏡垂直向上緩慢平移而遠離平面玻璃時， 可以觀察到這些環狀干涉條紋( )（A）向右平移. （B）向中心收縮. （C）向外擴張. （D）靜止不動. （E）向左平移. 11在邁克爾遜干涉儀的一支光路中，放入一片折射率為n的透明介質薄膜后，測出兩束光的光程差的改變量為一個波長，則薄膜的寬度是( )（A）/ 2 （B）/（2n） （C）/ n. （D）/ 2(n-1

5、) .12.關于光的衍射現象，下列說法正確的是： A.觀察屏和光源（或兩者之一）離衍射斑的距離有限的衍射稱為夫瑯和 費衍射； B.觀察屏和光源離衍射縫的距離都為無窮遠的衍射稱為菲涅爾衍射； C.單縫的夫瑯和費衍射圖樣的特點是中間明紋光強很大，而其他各級明 紋光強很小； D單縫的夫瑯和費衍射圖樣的特點是各級明紋寬度均相等。13. 用平行單色光垂直照射在單縫上時，可觀察夫瑯禾費衍射，若屏上點P處為第二級暗紋，則相應的單縫波陣面可分成的半波帶數目為（ ）（A）3個 （B）4個 （C）5個 （D）6個 14. 在單縫夫瑯和費衍射實驗中，波長為l的單色光垂直入射在寬度為a = 4l 的單縫上，

6、對應于衍射角為30°的方向，單縫處波陣面可分成的半波帶 數目為( ) （A）2個（B）4個 （C）6個 （D）8個 15 在單縫夫瑯禾費衍射實驗中，若減小縫寬，其他條件不變，則中央明條 紋 ( ） (A) 寬度變小 (B) 寬度變大 (C) 寬度不變，且中心強度也不變 (D) 寬度不變，但中心強度變小16在夫瑯和費單縫衍射實驗中，對于給定的入射單色光，當縫寬變小時，除中央亮紋的中心位置不變外，各級衍射條紋 （1）對應的衍射角變小。 （2）對應的衍射角變大。（3）對應的衍射角不變。 （4）光強也不變。17.一束平行單色光垂直入射在光柵上，當光柵常數（a+b）為下列哪種情況時（a代表每條

7、縫的寬度），k=3、6、9等級次的主極大均不出現?( )（A）a+b = 2a（B）a+b = 3a （C）a+b = 4a（D）a+b = 6a 18.波長的單色光垂直入射于光柵常數的平面衍射光柵上，可能觀察到的光譜線的最大級次為 （A）3 （B）2 （C）4 （D）519. 設光柵平面、透鏡均與屏幕平行，則當入射的平行單色光從垂直于光柵平面入射變為斜入射時，能觀察到的光譜線的最高級數k （1）變小 （2）變大 （3）不變 （4） 無法確定20. 三個偏振片，與堆疊在一起，與的偏振化方向相互垂直，與的偏振化方向間的夾角為。強度為的自然光垂直入射于偏振片，并依次透過偏振片，與，則通過三個偏振片

8、后的光強為 （A） （B） （C） （D） 21. 一束光強為I0的自然光垂直穿過兩個偏振片，且此兩偏振片的偏振化方向成45°角，則穿過兩個偏振片后的光強I為( ) (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，垂直入射到一旋轉的偏振片上，發現通過旋轉的偏振片縣透射光強度最大和最小可變化三倍，則入射光中自然光和偏振光強度之比為 （ ） （1）       14 （2）13 （3）12 （4）1 23.一束自然光自空氣射向一塊平板玻璃（如圖

9、3所示），設入射角等于布儒斯特角i0，則在界面2的反射光是：（ ）（A） 自然光 ； （B） 完全偏振光且光矢量的振動方向垂直于入射面 ；圖3（C） 完全偏振光且光矢量的振動方向平行于入射面.（D） 部分偏振光二、填空題1如圖2-1所示，S1，S2為兩相干光源（光波波長為），到空間點的距離分別為r 1，r2，在S1P中間放入一折射率為n、厚度為的透明介質，則S1，S2兩相干光到達P點的位相差是 。 圖2-1 2從普通光源獲得相干光的方法有分波陣面方法和分振幅方法，分別使用這兩種方法獲得相干光干涉的實驗有 和 。3 用波長為l的單色光垂直照射置于空氣中的厚度為e折射率為1.5的透明薄膜，兩束反射

10、光的光程差d _4為了增大雙縫干涉實驗中條紋之間的距離，可采取有辦法： _ _ _ _ _ _ _ ， _ _ _ _ _ _ _ ， _ _ _ _ _ _ _ 。5光的干涉和衍射現象反映了光的 性質，光的偏振現象說明光波是 波。6、用波長為的單色光垂直照射如圖2-5所示的、折射率為的劈形膜（>,>），觀察反射光干涉。從劈尖棱邊開始，第2條明條紋對應的膜厚度 7一平凸透鏡，凸面朝下放在一平玻璃板上，透鏡剛好與玻璃板接觸。波長分別為1700nm和2500nm的兩種單色光垂直入射，觀察反射光形成的牛頓環。從中心向外數的兩種光的第五個明環所對應的空氣膜厚度之差為_ _ _ _ _ _

11、。8如果單縫夫瑯禾費衍射的第一級暗紋發生在衍射角為30°的方位上，所用單色光波長l=500 nm (1 nm = 10-9 m)，則單縫寬度為_m9、在單縫夫瑯禾費衍射實驗中，如果縫寬等于單色入射波長的2倍，則中央明條紋邊緣對應的衍射角 。10.在單縫夫瑯和費衍射實驗中，波長為l的單色光垂直入射在寬度為a = 2l的單縫上，對應于衍射角為30°方向，單縫處的波面可分成的半波帶數目為_個。11若波長為625 nm(1nm=109m)的單色光垂直入射到一個每毫米有800條刻線的光柵上時，則第一級譜線的衍射角為_12用波長為的單色平行光垂直照射在光柵常數d1.5µm的光

12、柵上，用焦距f0.9 m的透鏡將光聚在屏上，測得第五組明紋與透鏡主焦點的距離L0.3 m，則該入射光波長為_ _ _ _ _ _ 。13可見光的波長范圍從400nm760nm。用平行的白光垂直入射在平面透射光柵上時，它產生的不與另一級光譜重疊的完整的可見光譜是第_ _ _ _級光譜。14偏振光的獲得有多種方法，其中偏振片是利用 來獲得偏振光。15圖表示一束自然光入射到兩種媒質交界平面上產生反射光和折射光按圖中所示的各光的偏振狀態，反射光是_光；折射光是_光；這時的入射角i0稱為_角 圖15 16、一束自然光從空氣投射到玻璃表面上（空氣折射率為l）當折射角為時，反射光時完全偏振光，則此玻璃的折射

13、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，則透射光束的折射角是_ ；玻璃的折射率為_。18. 某種透明媒質對空氣的臨界角（指全反射）等于45°，光從空氣射向此媒質時的布儒斯特角是_ _ _ _ _ _ 。19一束自然光通過兩個偏振片，若兩偏振片的偏振化方向間夾角由a1轉到a2，且不考慮吸收，則轉動前后透射光強度之比為_。20一束光線入射到光學單軸晶體后，成為兩束光線，沿著不同方向折射。 這樣的現象稱為雙折射現象。其中一束折射光稱為尋常光，它遵守_定律；另一束光線稱為非常光，它不遵守_定律。  三：計算題。1. 在

14、雙縫干涉實驗中，波長550nm的單色平行光垂直入射到縫間距m的雙縫上，屏到雙縫的距離D=2m。求：（1）中央明紋兩側的兩條第10級明紋中心的間距 （2）用一厚度為m、折射率為n=1.5的玻璃片覆蓋一縫后，零級明紋將移到原來的第幾級明紋處？（1nmm）2.使一束水平波長的激光垂直照射一雙縫，在縫2.0處的觀察屏上觀察導中央明紋和第一級明紋的間隔為14。（1）求兩縫間的距離；（2）在中央明紋以上還能看到幾條明紋？3在雙縫實驗中用一塊很薄的云母片（n=1.58）覆蓋在其中一條縫，這時屏上的第級明條紋恰好移到原中央零級明條紋的位置，如果垂直入射光的波長為550nm，求這塊云母片的厚度。 題3-44如圖

15、，已知楊氏雙縫實驗中，雙縫相距，觀察屏到雙縫的距離，入射光波長。今用一厚度，折射率8的云母片覆蓋上面的一個縫。求：（1）零級明條紋的位置；（2）是明條紋還是暗條紋？（3）相鄰兩明條紋的距離。 題3 - 55 如圖3-5所示，兩塊平板玻璃，一端接觸，另一端用紙片隔開，形成空氣劈尖。用波長為的單色光垂直照射，觀察透射光的干涉條紋。（1）設A點處空氣薄膜厚度為e，求發生干涉的兩束透射光的光程差；（2）在劈尖頂點處，透射光的干涉條紋是明紋還是暗紋？6一玻璃劈尖，夾角（rad），末端厚度h=0.05mm，折射率為1.50，今用波長為530nm的單色平行光垂直照射到劈尖的上表面。求： （1）劈尖表面干涉明

16、條紋的數目；（2）干涉條紋的間距。7. 劈尖作如下移動時，干涉條紋將怎樣變化？ （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。 圖 78. 波長為l的單色光垂直入射到一折射率為n的玻璃劈尖的表面，由于劈尖上表面某處不平，結果觀察到該劈尖的干涉條紋如圖所示。（1）劈尖上表面不平處凸起或凹下？（2）凸起的最大高度（或凹下的最大深度）為多少？題3-8 9太陽光以入射角照射在一浮在水面（水的折射率為）油膜上，油膜的折射率為，厚度為。問油膜表面呈何種顏色？10. 如圖，玻璃（折射率）表面上涂一層厚度均勻的（折射率題3-10）薄膜。今以的單色光垂直入射。（1）當薄膜的最小厚度e

17、為多少時，反射光加強？（2）當e最小為多少時，透射射光加強？11. 用 的單色鈉光垂直照射在牛頓環上，測得第k條暗環的直徑為10mm，第(k+5)條暗環直徑為12mm，求平凸透鏡的曲率半徑R。12夫瑯和費單縫衍射中,單縫的寬度mm，以波長nm的單色光垂直照射，設透鏡的焦距m 。求： （1）第一級暗紋距中心的距離；（2） 第二級明紋距中心的距離。13在夫瑯和費單縫衍射中，已知縫寬，透鏡L2的焦距。今用含有和兩種波長的光照射狹縫，發現的第二級暗紋中心剛好與的第三級暗紋中心重合。若已知，求：（1）；（2）和第二級明紋中心的距離；（3）比較和零級極大的寬度。 14. 在夫瑯和費單縫

18、衍射中，縫寬a=0.4mm，透鏡焦距為0.5m，觀察屏位于透鏡焦平面上。用可見單色光垂直照射，得某級衍射明紋中心P至零級明紋中心距離為3.0mm求：    （1）P處衍射明紋的級次；    （2）入射光波長；    （3）就P處而言，該入射光對單縫可分出多少個波帶，每個寬度如何？15.在單縫的夫瑯和費衍射實驗中，屏上第三級暗紋對應的單縫處的波面可劃分為多少個半波帶。若將縫寬縮小一半，原來第三級暗紋處將是什么條紋？16.波長為600nm的單色光垂直入射在光柵上，第二級明條紋出現在處。第四級缺級。試求：(1) 光柵常數（ab）。(2) 光柵上狹縫寬度a的可能值。 (3) 屏上實際呈現的全部條紋級數。17. 波長500nm的單色光垂直入射到一光柵上，測得第三級主極大的衍射角為30°，且第四極是缺級，求：（1）光柵常數是多少？（2）透光縫