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文檔簡介

1、光學練習題一、選擇題11.如圖所示,用厚度為d、折射率分別為ni和n2(nin2)的兩片透明介質分別蓋住楊氏雙縫實驗中的上下兩縫,若入射光的波長為,此時屏上原來的中央明紋處被第三級明紋所占據,則該介質的厚度為c3,(A)3(B)n2-n1c2-(C)2(D)n2一ni17 .如圖所示,在楊氏雙縫實驗中,若用一片厚度為di的透光云母片將雙縫裝置中的上面一個縫擋住;再用一片厚度為d2的透光云母片將下面一個縫擋住,兩云母片的折射率均為n,d1>d2,干涉條紋的變化情況是(A)條紋間距減小(C)整個條紋向上移動(B)條紋間距增大(D)整個條紋向下移動',若用一片能透光的云母片將,干涉條紋

2、的變化情況是18 .如圖所示,在楊氏雙縫實驗中雙縫裝置中的上面一個縫蓋住,(B)整個干涉條紋將向上移動(D)整個干涉條紋將向(A)條紋間距增大(C)條紋間距減小下移動26 .如圖(a)所示,一光學平板玻璃A與待測工件B之間形成空氣劈尖,用波長九=500nm(1nm=10-9m)的單色光垂直照射.看到的反射光的干涉條紋如圖(b)所示.有些條紋彎曲部分的頂點恰好與其右邊條紋的直線部分的切線相切.則工件的上表面缺陷是(A)不平處為凸起紋,最大高度為500nm(B)不平處為凸起紋,最大高度為250nm(C)不平處為凹槽,最大深度為500nm(D)不平處為凹槽,最大深度為250nm43 .光波的衍射現象

3、沒有聲波顯著,這是由于(A)光波是電磁波,聲波是機械波(B)光波傳播速度比聲波大(C)光是有顏色的(D)光的波長比聲波小得多53 .在圖所示的單縫夫瑯禾費行T射實驗中,將單縫K沿垂直光白入射光(x軸)方向稍微E平移,則x.EE(A)衍射條紋移動,條紋寬度不變(B)衍射條紋移動,條紋寬度變動(C)衍射條紋中心不動,條紋變寬(D)衍射條紋不動,條紋寬度不變54.在圖所示的單縫夫瑯禾費衍射實驗中,將單縫寬度正向作微小移動,則屏幕E的中央衍射條紋將(A)變窄,同時上移(B)變窄,同時下移(C)變窄,不移動(D)變寬,同時上移55 .在圖所示的單縫夫瑯禾費衍射實驗中,將單縫寬度沿x軸正方向作微小移動,則

4、屏幕E上的中央衍射條紋將(A)變寬,同時上移(B)變寬,同時下移(C)變寬,不移動(D)變窄,同時上移a稍稍變寬,同時使單縫沿a稍稍變窄,同時使匯聚透鏡56 .一衍射光柵由寬300nm、中心間距為900nm的縫構成,當波長為600nm的光垂直照射時,屏幕上最多能觀察到的亮條紋數為(A)2條(B)3條(C)4條(D)5條57 .白光垂直照射到每厘米有5000條刻痕的光柵上,若在衍射角邛=30°處能看到某一(A)1(B)2(C)3(D)4波長的光譜線,則該光譜線所屬的級次為83 .如圖所示,起偏器A與檢偏器B的偏振化方向相互垂直,偏振片C位于A、B中間且與A、B平行,其偏振化方向與A的偏

5、振化方向成30°夾角.當強度為I的自然光垂直射向A片時,最后的出射光強為I(A)0(B)-2(C):(D)以上答案都不對84 .如圖所示,一束光強為Io的自然光相繼通過三塊偏振片Pi、P2、P3后,其出射光的強度為I=&.已知P1和P3的偏振化8方向相互垂直.若以入射光線為軸轉動P2,問至少要轉過多少角度才能出射光的光強度為零?(A)30°(B)45°(C)60°(D)9086.兩偏振片堆疊在一起,一束自然光垂直入射其上時沒有光線通過.當其中一偏振片慢慢轉動時,投射光強度發生的變化為(A)光強單調增加(B)光強先增加,后又減小至零(C)光強先增加

6、,后減小,再增加(D)光強先增加,然后減小,再增加,再減小至零1 .在相同的時間內,一束波長為£的單色光在空氣和在玻璃中(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2 .真空中波長為的單色光,在折射率為n的均勻透明介質中從a點沿某一路徑傳到b點.若a、b兩點的相位差為3冗,則此路徑的長度為3'3'33(A)(B)一(C)-(D)-n,2nn223 .相干光波的條件是振動頻率相同、相位相同或相位差恒定以及(A)傳播方向相同(B)振幅相同(C)振動方向相同(D)位置相

7、同4 .如圖所示,有兩個幾何形狀完全相同的劈形膜:一個由空氣中的玻璃形成玻璃劈形膜;一個由玻璃中的空氣形成空劈形膜.當用相同的單色光分別垂直照射它們時,從入射光方向觀察到干涉條紋間距較大的是(A)玻璃劈形膜(B)空氣劈形膜(C)兩劈形膜干涉條紋間距相同(D)已知條件不夠,難以判定5 .用波長可以連續改變的單色光垂直照射一劈形膜,如果波長逐漸變小,干涉條紋的變化情況為(A)明紋間距逐漸減小,并背離劈棱移動(B)明紋間距逐漸變小,并向劈棱移動(C)明紋間距逐漸變大,并向劈棱移動(D)明紋間距逐漸變大,并背向劈棱移動6 .牛頓環實驗中,透射光的干涉情況是(A)中心暗斑,條紋為內密外疏的同心圓環(B)

8、中心暗斑,條紋為內疏外密的同心圓環(C)中心亮斑,條紋為內密外疏的同心圓環(D)中心亮斑,條紋為內疏外密的同心圓環7 .若用波長為的單色光照射邁克耳孫干涉儀,并在邁克耳孫干涉儀的一條光路中放入一厚度為1、折射率為n的透明薄片,則可觀察到某處的干涉條紋移動的條數為(A)4(n-1)-l(B)n一(C)2(n-1)-(D)(n-1)-8.如圖12-1-44所示,波長為的單色光垂直入射在縫寬為a的單縫上,縫后緊靠著焦距為f的薄凸透鏡,屏置于透鏡的焦平面上出現的中央明紋寬度為(A)(B)na(C)2fna(D)2nf-9 .在一光柵衍射實驗中,若衍射光柵單位長度上的刻痕數越多,則在入射光波長一定的情況

9、下,光柵的(A)光柵常數越小(B)衍射圖樣中亮紋亮度越小(C)衍射圖樣中亮紋間距越小(D)同級亮紋的衍射角越小10 .一束平行光垂直入射在一衍射光柵上,當光柵常數(a+b)為下列哪種情況時(a為每條縫的寬度,b為不透光部分寬度),k=3,6,9,等級次的主極大均不出現.(A)ab=2a(B)ab=3a(C)ab=4a(D)ab=6a11 .自然光以60二的入射角照射到不知其折射率的某一透明介質表面時,反射光為線偏振光,則(A)折射光為線偏振光,折射角為30:(B)折射光為部分線偏振光,折射角為30二(C)折射光為線偏振光,折射角不能確定(D)折射光為部分線偏振光,折射角不能確定12 .關于光的

10、干涉,下面說法中唯一正確的是(A)在楊氏雙縫干涉圖樣中,相鄰的明條紋與暗條紋間對應的光程差為2(B)在劈形膜的等厚干涉圖樣中,相鄰的明條紋與暗條紋間對應的厚度差為-2(C)當空氣劈形膜的下表面往下平移;時,劈形膜上下表面兩束反射光的光程差將增加;(D)牛頓干涉圓環屬于分波振面法干涉二、填空題1 .如圖12-2-1所示,折射率為n2、厚度為e的透明介質薄膜的上方和下方的透明介質的折射率分別為I和飛,已知n1cn2An3,若用波長為入的單色平行光垂直入射到該薄膜上,則從薄膜上、下表面反射的光束(用與示意)的光程差是2 .真空中波長=400nm的紫光在折射率為n=1.5的介質中從A點傳到B點時,光振

11、動的相位改變了5,該光從A到B所走的光程為.4 .如圖所示,在雙縫干涉實驗中SS=Sa,用波長為£的光照射雙縫S和3,通過空氣后在屏幕E上形成干涉條紋.已知P點處為第三級明條紋,則S和S2到P點的光程差為.若將整個裝置放于某種透明液體中,P點為第四級明條紋,則該液體的折射率n=5 .兩條狹縫相距2mm,離屏300cm,用600nm的光照射時,干涉條紋的相鄰明紋間距為mm.6 .將一塊很薄的云母片(n=1.58)覆蓋在楊氏雙縫實驗中的一條縫上,這時屏幕上的中央明紋中心被原來的第7級明紋中心占據.如果入射光的波長=550nm,則該云母片的厚度為9 .如圖所示,在玻璃(折射率n3=1.60

12、)表面鍍一層MgF2(折射n2=1.38)薄膜作為增透膜.為了使波長為500nm的光從空氣(折射率n=1.00)正入射時盡可能減少反射,MgF2膜的最小厚度應是.10 .用白光垂直照射厚度e=350nm的薄膜,若膜的折射率n2=1.4,薄膜上面的介質折射率為m,薄膜下面的介質折射率為且n1<n2<n3.則透射光中可看到的加強光的波長為.14 .波長為久的平行單色光垂直地照射到劈尖薄膜上,劈尖薄膜的折射率為n,第二級明紋與第五條明紋所對應的薄膜厚度之差是.415 .兩玻璃片中夾滿水(水的折射率n=一)形成一劈形膜,用波長為九的單色光垂直照射其3上,若要使某一條紋從明變為暗,則需將上面

13、一片玻璃向上平移.22 .若在邁克耳孫干涉儀的可動反射鏡M移動0.620mm的過程中,觀察到干涉條紋移動了2300條,則所用光波的波長為.23 .在邁克耳孫干涉儀的一條光路中,放入一折射率為n,厚度為d的透明介質薄片,放入后,這條光路的光程改變了.25 .如果單縫夫瑯禾費衍射的第一級暗紋發生在衍射角為5=30二的方位上,所用的單色光波長為Z=500nm,則單縫寬度為.26 .一束平行光束垂直照射寬度為1.0mm的單縫上,在縫后放一焦距為2.0mm的匯聚透鏡.已知位于透鏡焦平面處的中央明紋的寬度為2.0mm,則入射光波長約為.29用半波帶法討論單縫衍射暗條紋中心的條件時,與中央明條紋旁第三個暗條

14、紋中心相對應的半波帶的數目是.30.平行單色光垂直入射于單縫上,觀察夫瑯禾費衍射.若屏上P點處為第三級暗紋,則單縫處波面相應地可劃分為個半波帶.若將單縫寬度縮小一半,P點處將是級紋.36.一衍射光柵,狹縫寬為a,縫間不透明部分寬為b.當波長為600nm的光垂直照射時,在某一衍射角邛處出現第二級主極大.若換為400nm的光垂直入射時,則在上述衍射角中處出現缺級,b至少是a的倍.38.已知衍射光柵主極大公式(a+b)sin中=±kZ,k=0,1,2,.在k=2的方向上第一條縫與第六條縫對應點發出的兩條衍射光的光程差=.40 .當自然光以58強從空氣射入到玻璃板表面上時,若反射光為線偏振光

15、,則透射光的折射角為.41 .一束自然光入射到空氣和玻璃的分界面上,當入射角為60對反射光為完全偏振光,則此玻璃的折射率為.44.一束由自然光和線偏振光組成的混合光,讓它垂直通過一偏振片.若以此入射光束軸旋轉偏振片,測得透射光強度的最大值是最小值的7倍;那么入射光束自然光和線偏振光的光強比為.計算題8.用白光垂直照射置于空氣中的厚度為0.50Nm的玻璃片.玻璃片的折射率為1.50.在可見光范圍內(400nm760nm)哪些波長的反射光有最大限度的增強?13.圖12-3-13所示為一牛頓環裝置,設平凸透鏡中心恰好與平玻璃接觸,透鏡凸表面的曲率半徑是R=400cm.用單色平行光垂直入射,觀察反射光

16、形成的牛頓環,測得第5個明環的半徑是0.30cm.(1)求入射光的波長;(2)設圖中OA=1.00cm,求在半徑為OA的范圍內可觀察到的明環數目.18 .在某個單縫衍射實驗中,光源發出的光含有兩種波長九1和九2,并垂直入射于單縫上.假如九1的第一級衍射極小與兒2的第二級衍射極小相重合,試問:(1)這兩種波長之間有何關系?(2)在這兩種波長的光所形成的衍射圖樣中,是否還有其它極小相重合?19 .某種單色平行光垂直地入射在一單縫上,單縫的寬度a=0.15mm.縫后放一個焦距f=400mm的凸透鏡,在透鏡的焦平面上,測得中央明條紋兩側的兩個第三級暗條紋之間的距離為8.0mm,求入射光的波長.30 .一衍射光柵,每厘米有200條透光縫,每條透光縫寬為a=2M10-3cm,在光柵后方一焦距f=1m的凸透鏡.現以66600nm的單色平行光垂直照射光柵,求:(1)透光縫a的單縫衍射中央明區條紋寬度;(2)在透光縫a的單

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