(答案1)波动光学习题

波动光学习题光程、光程差1.在真空中波长为的单色光，在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B，若A、B两点相位差为3，则此路径AB的光程为(A)1.5．(B)1.5n．(C)1.5n．(D)3．［A］2.在相同的时间内，一束波长为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］3.如图，S1、S2是两个相干光源，它们到P点的距离分别为r1和r2．路径S1P垂直穿过一块厚度为t1，折射率为n1的介质板，路径S2P垂直穿过厚度为t2，折射率为n2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于(A))()(111222tnrtnr(B)])1([])1([211222tnrtnr(C))()(111222tnrtnr(D)1122tntn［B］4.如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e，并且n1＜n2＞n3，1为入射光在折射率为n1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为(A)2n2e/(n11)．(B)[4n1e/(n21)]+．(C)[4n2e/(n11)]+．(D)4n2e/(n11)．［C］5.真空中波长为的单色光，在折射率为n的均匀透明媒质中，从A点沿某一路径传播到B点，路径的长度为l．A、B两点光振动相位差记为，则(A)l＝3/2，＝3．(B)l＝3/(2n)，＝3n．(C)l＝3/(2n)，＝3．(D)l＝3n/2，＝3n．［］6.如图所示，波长为的平行单色光垂直入射在折射率为n2的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉．若薄膜厚度为e，而且n1＞n2＞n3，则两束反射光在相遇点的相位差为(A)4n2e/．(B)2n2e/．(C)(4n2e/．(D)(2n2e/．［A］PS1S2r1n1n2t2r2t1n1n2n3en1n2n3e7.如图所示，折射率为n2、厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n1和n3，已知n1＜n2＜n3．若用波长为的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是［A］(A)2n2e．(B)2n2e－/2.(C)2n2e－．(D)2n2e－/(2n2)．8.若一双缝装置的两个缝分别被折射率为n1和n2的两块厚度均为e的透明介质所遮盖，此时由双缝分别到屏上原中央极大所在处的两束光的光程差＝_____(n1-n2)e或(n2-n1)e均可__．9.如图所示，假设有两个同相的相干点光源S1和S2，发出波长为的光．A是它们连线的中垂线上的一点．若在S1与A之间插入厚度为e、折射率为n的薄玻璃片，则两光源发出的光在A点的相位差＝___2(n1)e/_____．若已知＝500nm，n＝1.5，A点恰为第四级明纹中心，则e＝_4×103__nm．10.如图，在双缝干涉实验中，若把一厚度为e、折射率为n的薄云母片覆盖在S1缝上，中央明条纹将向___上__移动；覆盖云母片后，两束相干光至原中央明纹O处的光程差为___(n-1)e_．11.波长为的单色光垂直照射如图所示的透明薄膜．膜厚度为e，两束反射光的光程差＝___2.60e_．12.用波长为的单色光垂直照射置于空气中的厚度为e折射率为1.5的透明薄膜，两束反射光的光程差＝__3e+2/或3e­2/_．双缝干涉1.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(A)干涉条纹的宽度将发生改变．(B)产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹．(C)干涉条纹的亮度将发生改变．(D)不产生干涉条纹．［D］2.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］3.在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是(A)使屏靠近双缝．(B)使两缝的间距变小．(C)把两个缝的宽度稍微调窄．(D)改用波长较小的单色光源．［B］n2n1n3e①②S1S2AneOSS1S2e屏21SSSSn1=1.00n2=1.30n3=1.50e4.在双缝干涉实验中，屏幕E上的P点处是明条纹．若将缝S2盖住，并在S1S2连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面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］5.在双缝干涉实验中，光的波长为600nm(1nm＝10－9m)，双缝间距为2mm，双缝与屏的间距为300cm．在屏上形成的干涉图样的明条纹间距为(A)0.45mm．(B)0.9mm．(C)1.2mm(D)3.1mm．［B］6.在双缝干涉实验中，入射光的波长为，用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5，则屏上原来的明纹处(A)仍为明条纹；(B)变为暗条纹；(C)既非明纹也非暗纹；(D)无法确定是明纹，还是暗纹．［B］7.在双缝干涉实验中，若单色光源S到两缝S1、S2距离相等，则观察屏上中央明条纹位于图中O处．现将光源S向下移动到示意图中的S位置，则(A)中央明条纹也向下移动，且条纹间距不变．(B)中央明条纹向上移动，且条纹间距不变．(C)中央明条纹向下移动，且条纹间距增大．(D)中央明条纹向上移动，且条纹间距增大。［B］8.在双缝干涉实验中，设缝是水平的．若双缝所在的平板稍微向上平移，其它条件不变，则屏上的干涉条纹(A)向下平移，且间距不变．(B)向上平移，且间距不变．(C)不移动，但间距改变．(D)向上平移，且间距改变．［B］9.在双缝干涉实验中，两缝间距离为d，双缝与屏幕之间的距离为D(Dd)．波长为的平行单色光垂直照射到双缝上．屏幕上干涉条纹中相邻暗纹之间的距离是(A)2D/d．(B)d/D．(C)dD/．(D)D/d．［D］10．把双缝干涉实验装置放在折射率为n的水中，两缝间距离为d，双缝到屏的距离为D(Dd)，所用单色光在真空中的波长为，则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的距离是(A)D/(nd)(B)nD/d．(C)d/(nD)．(D)D/(2nd)．［A］二．填空题1．用一定波长的单色光进行双缝干涉实验时，欲使屏上的干涉条纹间距变大，可采用的方法是：(1)_使两缝间距变小____．(2)_使屏与双缝之间的距离变大_．2．一双缝干涉装置，在空气中观察时干涉条纹间距为1.0mm．若整个装置放在水中，干涉条纹的间距将为____0.75____mm．(设水的折射率为4/3)4．在双缝干涉实验中，所用单色光波长为＝562.5nm(1nm＝10-9m)，双缝与观察屏的距离D＝1.2m，若测得屏上相邻明条纹间距为x＝1.5mm，则双缝的间距d＝___0.45mm___．PEMS1S2SOS1S2SS5．在双缝干涉实验中，若使两缝之间的距离增大，则屏幕上干涉条纹间距___变小_____；若使单色光波长减小，则干涉条纹间距____变小______．6．在双缝干涉实验中，所用光波波长＝5.461×10–4mm，双缝与屏间的距离D＝300mm，双缝间距为d＝0.134mm，则中央明条纹两侧两个第三级明条纹之间的距离为___7.32mm．7．把双缝干涉装置放在折射率为n的媒质中，双缝到观察屏距离为D，两缝之间距离为d(dD)，入射光在真空中的波长为，则屏上干涉条纹中相邻明纹的间距是___D/(dn)__．8．在双缝干涉实验中，双缝间距为d，双缝到屏的距离为D(Dd)，测得中央零级明纹与第五级明之间的距离为x，则入射光的波长为____xd/(5D)_____________．9．在双缝干涉实验中，若两缝的间距为所用光波波长的N倍，观察屏到双缝的距离为D，则屏上相邻明纹的间距为________D/N_______．三．计算题1.在杨氏双缝实验中，设两缝之间的距离为0.2mm．在距双缝1m远的屏上观察干涉条纹，若入射光是波长为400nm至760nm的白光，问屏上离零级明纹20mm处，哪些波长的光最大限度地加强？(1nm＝10-9m)解：已知：d＝0.2mm，D＝1m，l＝20mm依公式：klDdS，∴Ddlk＝4×10-3mm＝4000nm故当k＝101＝400nmk＝92＝444.4nmk＝83＝500nmk＝74＝571.4nmk＝65＝666.7nm这五种波长的光在所给观察点最大限度地加强．2.在双缝干涉实验中，波长＝550nm的单色平行光垂直入射到缝间距a＝2×10-4m的双缝上，屏到双缝的距离D＝2m．求：(1)中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距；(2)用一厚度为e＝6.6×10-6m、折射率为n＝1.58的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处？(1nm=10-9m)解：(1)x＝20D/a＝0.11m(2)覆盖云玻璃后，零级明纹应满足(n－1)e＋r1＝r2设不盖玻璃片时，此点为第k级明纹，则应有r2－r1＝k所以(n－1)e=k，k＝(n－1)e/＝6.96≈7，零级明纹移到原第7级明纹处3.薄钢片上有两条紧靠的平行细缝，用波长＝546.1nm(1nm=10-9m)的平面光波正入射到钢片上．屏幕距双缝的距离为D＝2.00m，测得中央明条纹两侧的第五级明条纹间的距离为x＝12.0mm．(1)求两缝间的距离．S1S2PPr1r2(2)从任一明条纹(记作0)向一边数到第20条明条纹，共经过多大距离？解：(1)x＝2kD/d，d=2kD/x此处k＝５，d＝10D/x＝0.910mm(2)共经过20个条纹间距，即经过的距离l＝20D/d＝24mm薄膜干涉1.一束波长为的单色光由空气垂直入射到折射率为n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［B］(A)．(B)/(4n)．(C)．(D)/(2n)．2.在玻璃(折射率n2＝1.60)表面镀一层MgF2(折射率n2＝1.38)薄膜作为增透膜．为了使波长为500nm(1nm=10­9m)的光从空气(n1＝1.00)正入射时尽可能少反射，MgF2薄膜的最少厚度应是［B］(A)78.1nm(B))90.6nm(C)125nm(D)181nm(E)250nm3.一束波长为＝600nm(1nm=10-9m)的平行单色光垂直入射到折射率为n＝1.33的透明薄膜上，该薄膜是放在空气中的．要使反射光得到最大限度的加强，薄膜最小厚度应为___________113___________nm．4.用白光垂直照射置于空气中的厚度为0.50m的玻璃片．玻璃片的折射率为1.50．在可见光范围内(400nm~760nm)哪些波长的反射光有最大限度的增强？(1nm=10-9m)解：加强，2ne+21=k，123000124212kkneknenmk=1，1=3000nm，k=2，2=1000nm，k=3，3=600nm，k=4，4=428.6nm，k=5，5=333.3nm．∴在可见光范围内，干涉加强的光的波长是＝600nm和＝428.6nm．单缝衍射1.在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为的单色光垂直入射在宽度为a＝4的单缝上，对应于衍射角为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．［B］2.一束波长为的平行单色光垂直入射到一单缝AB上，装置如图．在屏幕D上形成衍射图样，如果P是中央亮纹一侧第一个暗纹所在的位置，则