大学物理---波动光学习题

1波动光学习题课2一、干涉选择题：干涉条纹向光程增加的一侧移动,并且条纹间距不变.C1、如图，用波长为λ的单色光照射双缝干涉实验装置，若将一折射率为n，劈尖角为α的透明劈尖插入光线2中，则当劈尖缓慢地向上移动时（只遮住S2），屏上的干涉条纹：(A)间隔变大，向下移动(B)间隔变小，向上移动(C)间隔不变，向下移动(D)间隔不变，向上移动SS2S1POnndDx加劈尖前后D、d、λ不变，所以条纹间距不变。即：干涉条纹下移。3B2、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)使两缝间距变小(C)把两缝的宽度稍微调小(D)改用波长较小的单色光条纹间距:dDx与要求不符。xD.A与要求相符。xd.B与两缝的宽度无关。x.C与要求不符。x.D解：4条纹间距:mmdDx9.0因为红光与蓝光频率不同,不满足相干条件,故不产生干涉条纹。DB3、用白色光光源进行双缝试验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯兰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)产生红光和兰光两套彩色干涉条纹(C)干涉条纹的亮度将发生改变(D)不产生干涉条纹4、双缝间距为2毫米，双缝与屏相距300厘米，用波长为6000埃的光照射时，屏上干涉条纹的相邻两明条纹的距离（单位为毫米）是：(A)4.5(B)0.9(C)3.12(D)4.15(E)5.18dDo1r2rx1s2sx5Mkrr12P点变为暗纹B1s2sP1r2rP点为明纹，则12'rr22k2)12(k5、在双缝干涉实验中，屏幕上的P点处是明条纹，若将缝S2盖住，并在S1S2连线的垂直平面处放一反射镜M，如图所示，则此时：(A)P点处仍为明条纹(B)P点处是暗条纹(C)不能确定P点是明纹还是暗纹(D)无干涉条纹6CtLn）介质：（2tctnnLn介质：)2(tcL0)1(真空：路程：)1(00tcLnL真空：光程：6、在相同的时间内，一束波长为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，走过的光程不相等显然路程不相等。1sinsinncic显然光程相等。73n1n①②2ne321nnn①光有半波损失②光无半波损失en22只差条纹级次）与（22C2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，n1n2n3已知，光若用波长为λ的单色平行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)22n2en2(D)(C)(B)2en22en22en2283,2,1kne2nne422min1时当：k11n11n①②nek2B8、一束波长为λ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：(A)n2(D)(C)(B)24n4911n①68.1'n38.1ne②时：当0k解：2)12(2knenmne6.904minC9、在折射率为n’＝1.68的平板玻璃表面涂一层折射率为n＝1.38MgF2透明薄膜，可以减少玻璃表面的反射光，若用波长为λ＝500nm的单色光垂直入射，为了尽量减少反射，则MgF2薄膜的最小厚度（单位nm）应是：(A)181.2(B)781(C)90.6(D)56.3......3,2,1,0k10加前加后A)(212ll加前])[(212lnddl加后先讲1M（固定）分光板补偿板观察孔S2Md2M2Mdn11、在迈克尔逊干涉仪的一束光路中，放入一片折射率为n，厚度为d的透明薄片，放入后这条光路的光程改变了：2d1n2)((A)nd2(D)(C)(B)d1n2)(nd(D)d1n)(解：dnll)1(2)(212)(2)1(2dnddn1110、在迈克尔逊干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为n的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波长λ，则薄膜的厚度是：(A)n2(D)(C)(B)2)(1n2ndn)1(2)1(2nd)1(2nd1M（固定）分光板补偿板观察孔S2Md2M2Mdn解：D12二、干涉填空题：dDxdxx向上移动])[(12neerr减小减小1ss2s021ssss1r2reen)1（1、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____________，若使单色光波长减小，则干涉条纹间距___________。2、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___移动；覆盖云母片后，两束相干光至中央处的光程差为____________。13tt2n1n1s2sp21psps21tnn)(12cos220102202102EEEEEcos)(22120102010IIIII0max4II3、如图，S1和S2为两个同相的相干电点光源，从S1和S2到观察点P的距离相等，即，相干光束1和2分别穿过折射率为n1和n2，厚度皆是t的透明薄膜中，它们的光程差为____________。PSPS214、光强均为I0的两束相干光相遇而发生干涉时，在相遇区域内有可能出现的最大光强是_________________。14222en1n1n1①2ne22112nen11n②5、已知如图，且入射光在介质n1中的波长为λ1，则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差δ=________。21nn1512nnnn1n2n22e空ne2液2)1(2en②e①1n2n②e①6、折射率分别为n1和n2的两块平板玻璃构成空气劈尖，用波长为λ的单色光垂直照射，如果将该劈尖装置侵入折射率为n的透明液体中且n2nn1，则劈尖厚度为e的地方两反射光的光程差的改变量是_____________。12nnn16sin2nl4.12lnK1KlKe1Keen2n①②elesin7、在空气中有一劈尖形透明物，其劈尖角θ＝1.0×10-4弧度，在波长λ＝700nm的单色光垂直照射下，测得两相邻干涉明纹间距l＝0.25cm，此透明材料的折射率n＝______。n2l171n2n3n321nnn22ne24'ne222enk2243ne22222en'2eee8、用波长为λ的单色光垂直照射如图所示的折射率为n的劈尖薄膜（n1n2n3），观察反射光干涉，从劈尖顶开始，第2条明条纹对应的膜厚度e＝___________。e'e2243ne181M（固定）分光板补偿板观察孔S2Md2M2Mhnhn)1(2加前加后)(212ll加前])[(212lnhhl加后9、在迈克尔逊干涉仪的一支光路上，垂直于光路放入折射率为n，厚度为h的介质透明薄膜，与未放入此薄膜时相比较，两光束光程差的改变量为___________。hnll)1(2)(212192Mmm5046.0d1M（固定）分光板补偿板Sd2MkdN210、在迈克尔逊干涉仪的可动反射镜平移一微小距离的过程中，观察到干涉条纹恰好移动1848条，所用单色光的波长为5461埃，由此可知反射镜平移的距离等于_______。N:1:Nd2202NdA53911M（固定）S2Md2M2Ndmm644.0dNd211、若在迈克尔逊干涉仪的可动反射镜M移动0.620mm的过程中，观察到干涉条纹移动了2300条，则所用光波的长为_____埃.12、用迈克尔逊干涉仪测量微小的位移，若入射光波的波长λ＝6289埃，当动臂反射镜移动时，干涉条纹移动了2048条，反射镜移动的距离为_______。21三、衍射选择题从同一波阵面上各点发出的子波是相干波，经传播在空间某点P相遇时的叠加是相干叠加。并且P点的光强决定于波阵面S上所有面元发出的子波各自在P点引起振动的相干叠加D1．根据惠更斯——菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为S，则S的前方某点P的光强度决定于波阵面S上所有面元发出的子波各自传到P点的[]（A）振动振幅之和（B）光强之和（C）振动振幅之和的平方（D）振动的相干迭加22当单缝向上或向下平行移动时,衍射图样的位置、形状、光强不变C2．在单维缝夫琅和费衍射实验装置中，S为单缝，L为透镜，C为放在L的焦面处的屏幕，当把单缝S垂直于透镜光轴稍向上平移时，屏幕上行射图样[]（A）向上平移（B）向下平移（C）不动（D）条纹间距变大23p暗1f暗1ABC22BCA3．一束波长为λ的平行单色光垂直入射到一单缝AB上，在屏上形成衍射图样，如果P是中央亮纹一侧第一个暗纹所在的位置，则BC的长度为[]（A）λ（B）λ/2（C）3λ/2（D）2λ244．在单缝夫琅和费行射实验中，波长为λ的单色光垂直入射在宽度为a=4λ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4ap030ABC030sinaBC242B2130sin250中央明纹位置：明纹条件：2)12(sinka暗纹条件：kasinaB5．在夫琅和费单缝衍射实验中，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[]（A）对应的衍射角变小（B）对应的衍射角变大（c）对应的衍射角不变（D）光强也不变aka26111sinkd1212kk153k,15,14,13,12,11,10,9,8,7,6,5,4,3,2,11k,12,9,6,32kD222sinkd216．某元素的特征光谱中含有波长分别为λ1=450nm和λ2=750nm（1nm=10-9m）的光谱线，在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重迭现象，重迭处λ2的谱线的级数为[]（A）2,3,4,5…（B）2,5,8,11…（C）2,4,6,8…（D）3,6,9,12…27垂直入射:kdsindkmax斜入射:')sin(sinkdsindddB7．设光栅平面，透镜均与屏幕平行，则当入射的平行单色光从垂直于光栅平面入射变为斜入射时，能观察到的光谱线的最高级数k[]（A）变小（B）变大（C）不变（D）改变无法确定sin'maxddkPPCDCAB有AC+AD的时候（AC+AD）＞ＡＣ28D8.测量单色光波长时，下列方法中哪一种方法最准确[]（A）双缝干涉（B）牛顿环（C）单缝衍射（D）光栅衍射29四、衍射填空题：子波1sinasina1·惠更斯引入的概念提出了惠更斯原理，菲涅耳再用的思想补充了惠更斯原理，发展成了惠更斯——菲耳原理。2．将波长为λ的平行单色光垂直投射于一狭缝上，若对应于衍射图样的第一级暗纹位置的衍射角的绝对值为θ则缝的宽度等于。子波相干叠加303．波长为λ＝4800Aο的平行光垂直照射到宽度a=0.40mm的单缝上，单缝后透镜的焦距f=60cm，当单缝两边缘点A、B射向P点的两条光线在P点的相位差为π时,P点离透镜焦点o的距离等于。2sinaBC位相差为π,即光程差为λ/2ftgxtgsinopABCfxmmafx36.0231中央明纹宽度公式afx22121x