No.4光学一参考答案

NO.4波动光学（1）参考答案班级学号姓名成绩一．选择题1．在相同的时间内，一束真空中波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中（A）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（C）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【C】2．在真空中波长为λ的单色光，在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传到B，若A、B两点的相位差是3，则此路径AB的光程差是（A）1.5λ（B）1.5nλ（C）3λ（D）1.5λ/n【A】3.在双缝干涉实验中，两条缝的宽度原来是相等的．若其中一缝的宽度略变窄(缝中心位置不变)，则(A)干涉条纹的间距变宽．(B)干涉条纹的间距变窄．(C)干涉条纹的间距不变，但原极小处的强度不再为零．(D)不再发生干涉现象．【C】4．有下列说法，其中正确的是(A)从一个单色光源所发射的同一波面上任意选取的两点光源均为相干光源；(B)从同一单色光源所发射的任意两束光，可视为两相干光束；(C)只要是频率相同的两独立光源都可视为相干光源；(D)两相干光源发出的光波在空间任意位置相遇都会产生干涉现象。【A】5．在双缝干涉实验中，屏幕E上的P点是明条纹。若将2S缝盖住，并在21SS连线的垂直平分面处放一反射镜M，如图所示，则此时(A)P点处仍为明条纹；(B)P点处为暗条纹；(C)不能确定P点处是明条纹还是暗条纹；(D)无干涉条纹。【B】二．填空题1．如图所示，波长为λ的平行单色光斜入射到距离为d的双缝上，入射角为θ，在图中的屏中央处（S1O=S2O），两束相干光的相位差为sin2d。2．如图所示，在双缝干涉实验中SS1＝SS2，用波长为的光照射双缝S1和S2，通过空气后在屏幕E上形成干涉条纹．已知P点处为第三级明条纹，则S1和S2到P点的光程差为_____3λ_____．若将整个装置放于某种透明液体中，P点为第四级明条纹，则该液体的折射率n＝___4/3_____．3．A、B为两相干光源，距水面的垂直距离相等。两光源发出的相干光水面P处的位相差Δφ=(1)2nr，光程差Δ=(n-1)r(已知AP=BP=r,光的真空波长为λ，水的折射率为n)。PESS1S2S2S1dθOλABP水空气MPE三．计算题1．在双缝干涉实验中，单色光源S0到两缝S1和S2的距离分别为l1和l2，且l1－l2=3λ，λ为入射光的波长，双缝间距为d，双缝到屏的距离为D，如图，求：零级明纹到屏幕中央O点的距离。[参考解]：设零级明纹在图中P处，则有光程PSlPSl2211，故有：3sin2112llPSPSd，所以dDDDx3sintan。DS0S2l2屏dOS1l1xPPP2.在杨氏双缝干涉实验中，用波长为500nm的单色光垂直入射到间距为d=0.5mm的双缝上，屏到双缝中心的距离D=1.0m。求：（1）屏上第5级明纹中心的位置；（2）条纹宽度；（3）用一云母片（n=1.58）遮盖其中一缝，中央明纹移到原来第8级明纹中心处，云母片的厚度是多少？（注：必须有计算过程，不能直接代公式）解：(1)由明纹条件(0,1,2)xdkkD可得，明纹位置：0,1,2,Dλxkkd73551510/0.5105Dλxkmmd(2)相邻两暗纹之间的距离定义为明纹宽度，则由暗纹条件(21)(1,2,3)2xdkkD得条纹宽度11kkDλxxxmmd(3)设未加云母片时，第8级明纹处对应的两光程为1r和2r，则812kkλrrδ加云母片后，原第8级明纹处为中央明纹，则011212'kkλLnrrnLLrrδ所以，λLn81，mnλL61090.618