波动光学试题-答案版3

波动光学一、概念选择题1.如图所示，点光源S置于空气中，S到P点的距离为r，若在S与P点之间置一个折射率为n（n＞1），长度为l的介质，此时光由S传到P点的光程为（D）（A）r（B）lr（C）nlr（D）)1(nlr2.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（C）（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。3.来自不同光源的两束白光，例如两束手电筒光照射在同一区域内，是不能产生干涉图样的，这是由于（C）（A）白光是由不同波长的光构成的（B）两光源发出不同强度的光（C）两个光源是独立的，不是相干光源（D）不同波长,光速不同4.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,则A、B两点光振动位相差记为,则（C）（A）当l=3/2,有=3（B）当l=3/(2n),有=3n.（C）当l=3/(2n),有=3（D）当l=3n/2,有=3n.5.用单色光做双缝干涉实验，下述说法中正确的是（A）（A）相邻干涉条纹之间的距离相等（B）中央明条纹最宽，两边明条纹宽度变窄（C）屏与缝之间的距离减小，则屏上条纹宽度变窄（D）在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距6.用单色光垂直照射杨氏双缝时，下列说法正确的是（C）（A）减小缝屏距离，干涉条纹间距不变（B）减小双缝间距，干涉条纹间距变小（C）减小入射光强度,则条纹间距不变（D）减小入射波长,则条纹间距不变7.一束波长为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，要使透射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为（D）（A）/4（B）/(4n)（C）/2（D）/(2n)8.有两个几何形状完全相同的劈尖：一个由空气中的玻璃形成，一个由玻璃中的空气形成。当用相同的单色光分别垂直照射它们时，从入射光方向观察到干涉条纹间距（B）P·lr·Sn（A）玻璃劈尖干涉条纹间距较大（B）空气劈尖干涉条纹间距较大（C）两劈尖干涉条纹间距相同（D）已知条件不够，难以判断9.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（B）（A）2个（B）4个（C）6个（D）8个10.在夫琅禾费单缝衍射实验中，对于给定的入射单色光，当缝宽度变小时，除中央亮纹的中心位置不变外，各级衍射条纹（B）（A）对应的衍射角变小。（B）对应的衍射角变大。（C）对应的衍射角也不变。（D）光强也不变。11.在单缝夫琅禾费衍射实验中，若减小缝宽，其他条件不变，则中央明条纹（B）（A）宽度变小；（B）宽度变大；（C）宽度不变，且中心强度也不变；（D）宽度不变，但中心强度变小。12.一束光强为I0的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向成45°角，则穿过两个偏振片后的光强I为（B）（A）4/0I2（B）I0/4（C）I0/2（D）2I0/2．二、计算填空题1.真空中波长为500nm绿光在折射率为1.5的介质中从A点传播到B点时，相位改变了5π，则光从A点传到B点经过的光程为。答案:1250nm。2.波长为λ的单色光在折射率为n的媒质中，由a点传到b点相位改变了π，则对应的光程差（光程）为。答案：λ/2。3.在双缝干涉实验中,两缝分别被折射率为n1和n2的透明薄膜遮盖,二者的厚度均为e,波长为的平行单色光垂直照射到双缝上,在屏中央处,两束相干光的相位差=。答案：2(n1n2)e/.。4.一束波长为的光线，投射到一双缝上，在屏幕上形成明、暗相间的干涉条纹，那么对应于第一级暗纹的光程差为。答案：1/2λ。5.用白光(波长为400nm～760nm)垂直照射间距为a=0.25mm的双缝，距缝50cm处放屏幕，则观察到的第一级彩色条纹和第五级彩色条纹的宽度分别是和。答案：7.2×104m，3.6×103m6.用单色光垂直照射杨氏双缝时，减小双缝间距，则条纹间距。答案：变大。7.S1、、S2为双缝，S是单色缝光源，若S不动，而在上缝S1后加一很薄的云母片，中央明条纹将向移动。答案：上。8.用白光做双缝实验中的光源，两缝间距为0.25mm,屏幕与双缝间的距离为50cm,在屏上观察到的第二级的彩色带宽度是。答案：1.44×10-3m。9.氟化镁增透膜的折射率为n2，当光垂直入射时，其透射光的光程差为。答案：222dn。10.一束波长为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。答案：/(4n)11.用=6000Å的单色光垂直照射牛顿环装置时，从中央向外数第4个暗环(中央暗斑为第1个暗环)对应的空气膜厚度为m。答案：0.9。12.牛顿环装置中透镜与平板玻璃之间充以某种液体时，观察到第10级暗环的直径由1.42cm变成1.27cm，由此得该液体的折射率n=。答案：1.25。13.波长=600nm的单色光垂直照射到牛顿环的装置上，第二级明纹与第五级明纹所对应的空气膜厚度之差为nm。答案：900。14.在空气中有一劈尖形透明物，其劈尖角rad100.14，在波长=700nm的单色光垂直照射下，测得干涉相邻明条纹间距l=0.25cm，此透明材料的折射率n=。答案：1.4。15.两块平玻璃构成空气劈形膜，左边为棱边，用单色平行光垂直入射。若上面的平玻璃以棱边为轴，沿逆时针方向作微小转动，则干涉条纹的间隔_____________（填变小或变大），并且条纹向_____________（填左或右）平移。答案：变小；左。16.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。答案：8个。17.在白光垂直照射单缝而产生的衍射图样中，波长为1的光的第3级明纹与波长为2的光的第4级明纹相重合，则这两种光的波长之比1/2为。答案：9/7。18.在夫琅和费单缝衍射试验中，设第一级暗纹的衍射角很小，若钠黄光(1=589nm)中央明纹宽度为4.0mm，则2=442nm的蓝紫色光的中央明纹宽度为。答案：3mm。19.在白色光形成的单缝衍射条纹中，波长为的光第3级明纹，和波长为1=630nm的红光的第2级明纹相重合，则该光的波长为_____________。答案：450nm。20.波长=550nm(1nm=10−9m)的单色光垂直入射于光栅常数d=2×10-4cm的平面衍射光栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为_____________。答案：321.如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为60°，光强为I0的自然光垂直入射在偏振片上，则出射光强为_____________。答案：I0/822.自然光的光强为I0，连续通过P1、P2和P3三个偏振片后，透出的光强为I，其中P1和P3的偏振化方向正交，而P2与P1和P3的偏振化方向均成45角，则光强I/I0之比为_____________。答案：1/823.两个偏振片P1、P2叠在一起，一束单色线偏振光垂直入射到P1上，其光矢量振动方向与P1的偏振化方向之间的夹角固定为30°．当连续穿过P1、P2后的出射光强为最大出射光强的1/4时，P1、P2的偏振化方向夹角是_____________。答案：60°24.要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90°，至少需要让这束光通过__________块理想偏振片。答案：2.三、选择题1.真空中波长为500nm绿光在折射率为1.5的介质中从A点传播到B点时，相位改变了5π，则光从A点传到B点经过的实际路程为（C）（A）1350nm（B）1250nm（C）833nm（D）853nm2.用单色光做杨氏双缝实验，如现将折射率n=1.5的薄透明玻璃片盖在下侧缝上，此时中央明纹的位置将（B）（A）向上平移且条纹间距不变（B）向下平移，且条纹间距不变（C）不移动，但条纹间距改变（D）向上平移，且间距改变3.在双缝干涉实验中，用白光照射时，明纹会出现彩色条纹，明纹内侧呈（D）（A）黄色（B）绿色（C）红色（D）紫色4.双缝干涉实验中，若双缝间距由d变为d，使屏上原第十级明纹中心变为第五级明纹中心，则d∶d为（B）（A）3∶2（B）1∶2（C）1∶3（D）2∶15.严格地说，空气的折射率大于1，因此在牛顿环实验中，若将玻璃夹层中的空气逐渐抽去时，干涉圆环的半径将（C）（A）变小（B）不变（C）变大（D）消失6.波长为500nm的单色光从空气中垂直地入射到镀在玻璃(折射率为1.50)上折射率为1.375、厚度为1.0×10-4cm的薄膜上。入射光的一部分进入薄膜，并在下表面反射,则这条光线在薄膜内的光程上有多少个波长？反射光线离开薄膜时与进入时的相位差是（D）（A）2.75，5.5π（B）2.75，6.5π（C）5.50，11π（D）5.50，12π7.在照相机镜头的玻璃片上均匀镀有一层折射率n小于玻璃的介质薄膜，以增强某一波长的透射光能量。假设光线垂直入射，则介质膜的最小厚度应为（D）（A）/n（B）/2n（C）/3n（D）/4n8.由两块玻璃片（n1=1.75）所形成的空气劈尖，其一端厚度为零，另一端厚度为0.002cm，现用波长为7000Å的单色平行光，从入射角为30角的方向射在劈尖的表面，则形成的干涉条纹数为（A）（A）27（B）56（C）40（D）1009.若把牛顿环装置，由空气搬入水中，则干涉条纹（C）（A）中心暗斑变成亮斑（B）变疏（C）变密（D）间距不变10.白光垂直照射到在胞皂膜上，肥皂膜呈彩色，当肥皂膜的厚度趋于零时，从反射光方向观察肥皂膜为（C）（A）无色（B）红色（C）黑色（D）彩色11.在垂直照射的劈尖干涉实验中，当劈尖的夹角变大时，干涉条纹将向劈尖棱方向移动，相邻条纹间的距离将（B）（A）变大（B）变小（C）不确定（D）不变12.用=6000Å的单色光垂直照射牛顿环装置时，从中央向外数第4个暗环(中央暗斑为第1个暗环)对应的空气膜厚度为（A）（A）0.9m（B）0.7m（C）0.8m（D）0.85m13.在夫琅禾费单缝衍射实验中，对于给定的入射单色光，当缝宽度变小时，除中央亮纹的中心位置不变外，各级衍射条纹（B）（A）对应的衍射角变小。（B）对应的衍射角变大。（C）对应的衍射角也不变。（D）光强也不变。14.在单缝的夫琅禾费衍射实验中，屏上第三级暗纹对应于单缝处波面可划分为_____B_____个半波带。（A）2（B）6（C）3（D）415.波长为的单色光垂直入射在缝宽a=4的单缝上．对应于衍射角=30°，单缝处的波面可划分为______D________个半波带。（A）2（B）6（C）3（D）416.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a=5的单缝上．对应于衍射角的方向上若单缝处波面恰好可分成5个半波带，则衍射角为（B）（A）60°（B）30°（C）45°（D）150°17.波长为的单色光垂直入射于光栅常数为d、缝宽为a、总缝数为N的光栅上．取k=0，±1，±2．．．．，则决定出现主极大的衍射角的公式可写成（D）（A）Nasin=k（B）asin=k（C）Ndsin=k（D）dsin=k18.波长为400nm的光垂直投射到每厘米6000条刻线的光栅上，则最多能观察到级数为（D）（A）3级（B）2级（C）5级（D）4级19.波长为500nm(1nm=10−9m)的单色光垂直入射到光栅常数为1.0×10-4cm的平面衍射光栅上，第一级衍射主极大所对应的衍射角（A）（A）30°（B）60°（C）45°（D）120°20.在双缝干涉实验中，用单色自然光，在屏上形成干涉条纹．若在两缝后放一个偏振片，则（B）（A）干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度加强