波动光学习题

(完整word版)波动光学复习题及答案

第九章波动光学 9.1 在双缝干实验中,波长λ =500nm 的单色光入射在缝间距 d=2×10-4 m的双缝上,屏到双缝的距离为2m,求: (1)每条明纹宽度;(2)中央明纹两侧的两条第10 级明纹中心的间距;(3)若用一厚度为e=6.6 × 10 m的云母片覆盖其中一缝后,零级明纹移到原来的第7 级明纹处;则云母片的折射率是多少? 9 解:(1)Δχ=D = 2 500 140 m=5×10-3m d 2 10 4 (2)中央明纹两侧的两条第10 级明纹间距为 20Δχ =0.1m (3)由于e(n-1)=7 λ , 所以有 n=1+7 =1.53 e 9.2 某单色光照在缝间距为d=2.2 ×10-4的杨氏双缝上,屏到双缝的距离为D=1.8m,测出屏上20 条明纹之间的距离为9.84 × 10-2m,则该单色光的波长是多少? 解:因为x Dy d 2 x 20 x 9.84 10 m 2.2 10 4 9.84 10 2 20 1.8 所以601.3nm 9.3 白光垂直照射到空气中一厚度e=380nm的肥皂膜(n=1.33)上,在可见光的范围内400~760nm),哪些波长的光在反射中增强?

r 2 r 1 k 干涉加强。所以 λ = 4ne 2k 1 在可见光范围内, k=2 时,λ =673.9nm k=3 时 , λ =404.3nm 9.4 如题图 9.4 所示,在双缝实验中入射光的波长为 550nm , 用一厚度为 e=2.85 ×10-4cm 的透明薄片盖住 S 1缝,发现中央明纹 解:当用透明薄片盖住 S 1 缝,以单色光照射时,经 S 1缝的光程, 在相同的几何路程下增加了,于是原光程差的中央明纹位置从 O 点向上移动,其他条纹随之平动,但条纹宽度不变。依题意,图 中 O ' 为中央明纹的位置,加透明薄片后,①光路的光程为 r 1 e ne r 1 (n 1)e ;②光路的光程为 r 2 。因为点是中央明条纹的 位置,其光程差为零,所以有 r 2 [r 1 (n 1)e] 0 ,即 r 2 r 1 (n 1)e ⑴ 在不加透明薄片时,出现中央明条纹的条件为 解:由于光垂直入射,光程上有半波损失,即 2ne+ 2=k λ时, 。试求:透明薄片的折射率。

大学物理下册波动光学习题解答杨体强

波动光学习题解答 1-1 在氏实验装置中,两孔间的距离等于通过光孔的光波长的100倍,接收屏与 双孔屏相距50cm 。求第1 级和第3级亮纹在屏上的位置以及它们之间的距离。 解: 设两孔间距为d ,小孔至屏幕的距离为D ,光波波长为λ,则有=100d λ. (1)第1级和第3级亮条纹在屏上的位置分别为 -5150==510m 100D x d λ=?? -42503==1.510m 100 D x d λ=?? (2)两干涉条纹的间距为 -42=1.010m D x d λ?=?? 1-2 在氏双缝干涉实验中,用0 6328A =λ的氦氖激光束垂直照射两小孔,两小孔的间距为1.14mm ,小孔至屏幕的垂直距离为1.5m 。求在下列两种情况下屏幕上干涉条纹的间距。 (1)整个装置放在空气中; (2)整个装置放在n=1.33的水中。 解: 设两孔间距为d ,小孔至屏幕的距离为D ,装置所处介质的折射率为n ,则两小孔出射的光到屏幕的光程差为 21()x n r r nd D δ=-= 所以相邻干涉条纹的间距为 D x d n λ?=? (1)在空气中时,n =1。于是条纹间距为 943 1.5 632.8108.3210(m)1.1410 D x d λ---?==??=?? (2)在水中时,n =1.33。条纹间距为 9 43 1.563 2.810 6.2610(m)1.1410 1.33 D x d n λ---???=?==??? 1-3 如图所示,1S 、2S 是两个相干光源,它们到P 点的距离分别为1r 和2r 。路径1S P 垂直穿过一块厚度

为1t 、折射率为1n 的介质板,路径2S P 垂直穿过厚度为2t ,折射率为2n 的另一块介质板,其余部分可看做真空。这两条路径的光程差是多少? 解:光程差为 222111[r (n 1)t ][r (n 1)t ]+--+- 1-4 如图所示为一种利用干涉现象测定气体折射率的原理性结构,在1S 孔后面放 置一长度为l 的透明容器,当待测气体注入容器而将空气排出的过程中幕上的干涉条纹就会移动。由移过条纹的根数即可推知气体的折射率。 (1)设待测气体的折射率大于空气折射率,干涉条纹如何移动? (2)设 2.0l cm =,条纹移过20根,光波长为 589.3nm ,空气折射率为1.000276,求待测气体(氯气)的折射率。 1-5 用波长为500 nm 的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈尖上。在观察反射光的干涉现象中,距劈尖棱边1=1.56 cm 的A 处是从棱边算起的第四条暗条纹中心。 (1)求此空气劈尖的劈尖角θ; (2)改用600 nm 的单色光垂直照射到此劈尖上,仍观察反射光的干涉条纹,A 处是明条纹还是暗条纹? (3)在第(2)问的情形从棱边到A 处的围共有几条明纹,几条暗纹?

(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λ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3π,则此路径AB 的光程为 (A) 1.5 λ. (B) 1.5 λ/ n . (C) 1.5 n λ. (D) 3 λ. [ A ] 2.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. [ C ] 3.如图,S 1、S 2是两个相干光源,它们到P 点的距离分别为r 1和r 2.路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1,折射率为n 1的介质板,路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2,折射率为n 2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) )()(111222t n r t n r +-+ (B) ])1([])1([211222t n r t n r -+--+ (C) )()(111222t n r t n r --- (D) 1122t n t n - [ 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 n 1<n 2>n 3,λ1为入射光在折射率为n 1的媒质中的波长,则两束反 射光在相遇点的相位差为 (A) 2πn 2e / ( n 1 λ1). (B)[4πn 1e / ( n 2 λ1)] + π. (C) [4πn 2e / ( n 1 λ1) ]+ π. (D) 4πn 2e / ( n 1 λ1). [ C ] 5.真空中波长为λ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?φ,则 (A) l =3 λ / 2,?φ=3π. (B) l =3 λ / (2n ),?φ=3n π. (C) l =3 λ / (2n ),?φ=3π. (D) l =3n λ / 2,?φ=3n π. [ ] 6.如图所示,波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为n 2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n 1>n 2>n 3,则两束反射光在相遇点的相位差为 (A) 4πn 2 e / λ. (B) 2πn 2 e / λ. (C) (4πn 2 e / λ) +π. (D) (2πn 2 e / λ) -π. [ A ] P S 1S 2 r 1 n 1 n 2 t 2 r 2 t 1 n 1 3λ1 n 1 3λ

5大学物理习题_波动光学

波动光学 一、选择题 1.如图,折射率为2n ,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1n 和3n ,且3221,n n n n ><,1λ为入射光在1n 中的波长,当单色平行光1λ垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下两表面反射的光束的光程差是: (A )e n 22; (B )11222n e n λ- ; (C )112212λn e n -; (D )122212λn e n - 2.单色平行光垂直照射在薄膜上,经上下两表面反射的两束光发生干涉,如图所示,若薄膜厚度为e ,且321n n n ><,1λ为入射光在1n 中的波长,则两束反射光在相遇点的位相差为 (A )1 122λπn e n ; (B )πλπ+1214n e n ; (C )πλπ+1124n e n ; (D )1124λπn e n 。 3.在双缝干涉实验中,入射光的波长为λ,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λ5.2,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。 4.如图所示,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 、劈角为α的透明劈尖b 插入光线2中,则当劈尖b 缓慢地向上移动时(只遮住2S ),屏C 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。 λS 1S 2S O C 1 2 b 图 3 3

5.在杨氏双缝干涉实验中,如果在上方的缝后面贴一片薄的透明云母片,中央明纹会 (A )向上移动; (B )向下移动; (C )不移动; (D )向从中间向上、下两边移动。 6.白光垂直照射到空气中一厚度为nm 450的肥皂膜上。设肥皂的折射率为1.32,试问该膜的正面呈什么颜色: (A )紫光(nm 401)(B )红光(nm 668)(C )蓝光(nm 475)(D )黄光(nm 570) 7.如图示两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为L ,夹在两块平晶的中间,形成空气劈尖,当单色光垂直入射时,产生等厚干涉条纹,如果滚柱之间的距离变小,则在L 范围内干涉条纹的 (A )数目减少,间距变大;(B )数目不变,间距变小; (C )数目增加,间距变小; (D )数目减少,间距不变。 8纹 (A )向劈尖平移,条纹间隔变小; (B )向劈尖平移, 条纹间隔不变; (C )反劈尖方向平移,条纹间隔变小;(D )反劈尖方向平移,条纹间隔不变。 9.波长为λ的平行单色光垂直照射到劈尖薄膜上,劈尖薄膜的折射率为n ,则第2级明纹与第5级明纹所对应的薄膜厚度之差为: (A )n 2λ ; (B )23λ; (C )n 23λ; (D )n 4λ。 10.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 上所有面积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 )振动的相干叠加。 11.在单缝夫琅和费衍射实验中,若减小缝宽,其他条件不变,则中央明条纹 (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.用平行单色光垂直照射在单缝上时,可观察夫琅禾费衍射。若屏上点P 处为第二级明纹,则相应的单缝波阵面可分成的半波带数目为: (A )3个; (B )4个; (C )5个; (D )6个。

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一、选择题:(每题3分) 1、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 沿某路径传播到B ,若A 、B 两点相位差为3π,则此路径AB 的光程为 (A) 1.5 λ. (B) 1.5 λ/ n . (C) 1.5 n λ. (D) 3 λ. [ ] 2、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. [ ] 3、如图,S 1、S 2是两个相干光源,它们到P 点的距离分别为r 1和r 2.路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1,折射率为n 1的介质板,路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2,折射率为n 2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) )()(111222t n r t n r +-+ (B) ])1([])1([211222t n r t n r -+--+ (C) )()(111222t n r t n r --- (D) 1122t n t n - [ ] 4、真空中波长为λ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?φ,则 (A) l =3 λ / 2,?φ=3π. (B) l =3 λ / (2n ),?φ=3n π. (C) l =3 λ / (2n ),?φ=3π. (D) l =3n λ / 2,?φ=3n π. [ ] 5、如图所示,波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为n 2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n 1>n 2>n 3,则两束反射光在相遇点的相位差为 (A) 4πn 2 e / λ. (B) 2πn 2 e / λ. (C) (4πn 2 e / λ) +π. (D) (2πn 2 e / λ) -π. [ ] 6、如图所示,折射率为n 2、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n 1和n 3,已知n 1<n 2<n 3.若用波长为λ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) 2n 2 e . (B) 2n 2 e -λ / 2 . (C) 2n 2 e -λ. (D) 2n 2 e -λ / (2n 2). [ ] 7、如图所示,折射率为n 2、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n 1和n 3,已知n 1< n 2> n 3.若用波长为λ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(用①与②示意)的光程差是 (A) 2n 2 e . (B) 2n 2 e -λ / 2. (C) 2n 2 e -λ . (D) 2n 2 e -λ / (2n 2). P S 1 S 2 r 1 n 1 n 2 t 2 r 2 t 1 n 1 n 2 n 3 e λ n 2n 1n 3 e ①② n 2n 1n 3 e ①②

波动光学选择题C答案

波动光学选择题 (参考答案) 1.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 答: (C ) 2.如图,S 1、S 2是两个相干光源,它们到P 点的距离分别为r 1 和r 2。路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1,折射率为n 1的介质板, 路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2,折射率为n 2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) 222111()()r n t r n t +-+ (B) 222111[(1)][(1)]r n t r n t +--+- (C) 222111()()r n t r n t --- (D) 2211n t n t - 答:(B ) 3.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n 1<n 2>n 3,λ1 为入射光在折射率为n 1的媒质中的波长,则两束反射光在相遇 点的相位差为( ) (A) 2112/()n e n πλ (B) 121[4/()]n e n πλπ+ (C) 121[4/()]n e n πλπ+ (D) 1214/()n e n πλ 答:(C ) 4.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 答:(D ) 5.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

《大学物理学》波动光学习题及答案

一、选择题(每题4分,共20分) 1.如图所示,波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为2n 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321n n n >>,则两束反射光在相遇点的位相差为(B (A ) 22πn e λ ; (B ) 24πn e λ ; (C ) 24πn e πλ -; (D ) 24πn e πλ +。 2.如图示,用波长600λ=nm 的单色光做双缝实验,在屏P 处产生第五级明纹,现将折射率n =1.5的薄透明玻璃片盖在其中一条缝上,此时P (A )5.0×10-4cm ;(B )6.0×10-4cm ; (C )7.0×10-4cm ;(D )8.0×10-4cm 。 3.在单缝衍射实验中,缝宽a =0.2mm ,透镜焦距f =0.4m ,入射光波长λ=500nm 位置2mm 处是亮纹还是暗纹?从这个位置看上去可以把波阵面分为几个半波带?( D ) (A) 亮纹,3个半波带; (B) 亮纹,4个半波带;(C) 暗纹,3个半波带; (D) 暗纹,4个半波带。 4.波长为600nm 的单色光垂直入射到光栅常数为2.5×10-3mm 的光栅上,光栅的刻痕与缝宽相等,则光谱上呈现的全部级数为(B ) (A) 0、1±、2±、3±、4±; (B) 0、1±、3±;(C) 1±、3±; (D) 0、2±、4±。 5. 自然光以60°的入射角照射到某一透明介质表面时,反射光为线偏振光,则( B ) (A) 折射光为线偏振光,折射角为30°; (B) 折射光为部分偏振光,折射角为30°; (C) 折射光为线偏振光,折射角不能确定; (D) 折射光为部分偏振光,折射角不能确定。 二、填空题(每小题4分,共20分) 6.波长为λ的单色光垂直照射在空气劈尖上,劈尖的折射率为n ,劈尖角为θ,则第k 级明纹和第3k +级明纹的间距l = 32s i n λn θ 。 7.用550λ=nm 的单色光垂直照射牛顿环装置时,第4级暗纹对应的空气膜厚度为 1.1 μm 。 8.在单缝夫琅和费衍射实验中,设第一级暗纹的衍射角很小。若1600nm λ=为入射光,中央明纹宽度为 3m m ;若以2400nm λ=为入射光,则中央明纹宽度为 2 mm 。 9.设白天人的眼瞳直径为3mm ,入射光波长为550nm ,窗纱上两根细丝之间的距离为3mm ,人眼睛可以距离 13.4 m 时,恰能分辨。 10.费马原理指出,光总是沿着光程为 极值 的路径传播的。 三、计算题(共60分) 11.(10分)在杨氏双缝实验中,双缝间距d =0.20mm ,缝屏间距D =1.0m ,试求:(1)若第二级明条纹离屏中心的距离为6.0mm ,计算此单色光的波长;(2)相邻两明条纹间的距离. 解:(1)由λk d D x = 明知,23 0.26002110 x nm λ= =??, 3 n e

物理光学作业参考答案 第十五章

物理光学作业参考答案 [15-1] 一束自然光以 30角入射到玻璃-空气界面,玻璃的折射率54.1=n ,试计算(1)反射光的偏振度;(2)玻璃-空气界面的布儒斯特角;(3)以布儒斯特角入射时透射光的偏振度。 解: (1)入射自然光可以分解为振动方向互相垂直的s 波和p 波,它们强度相等,设以0I 表示。已知: 301=θ,所以折射角为: 35.50)30sin 54.1(sin )sin (sin 1 112=?==--θθn 根据菲涅耳公式,s 波的反射比为: 12.0)35.5030sin()35.5030sin()sin()sin(2 2 2121=?? ? ???+-=? ???? ?+-= θθθθρs 4 因此,反射波中s 波的强度: 00) (124.0I I I s R s ==ρ 而p 波的反射比为: 004.0881.5371.0)()(2 2 2121=?? ? ???= ? ???? ?+-=θθθθρ tg tg p 因此,反射波中p 波的强度: 00) (004.0I I I p R p ==ρ 于是反射光的偏振度: %94%8.93004.0124.0004.0124.00 000≈=+-= I I I I P (2)玻璃-空气界面的布儒斯特角: 3354 .1111 1 1 21 ====---tg n tg n n tg B θ (3)对于以布儒斯特角入射时的透射光,s 波的透射系数为: 4067.133 cos 57sin 2cos sin 2) sin(cos sin 2122112===+= θθθθθθs t 式中, 331==B θθ,而 57902=-=B θθ 所以,s 波的透射强度为:

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一、选择题:(每题3分) 1、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 沿某路径传播到B ,若 A 、 B 两点相位差为3π,则此路径AB 的光程为 (A) 1.5 λ. (B) 1.5 λ/ n . (C) 1.5 n λ. (D) 3 λ. [ ] 2、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. [ ] 3、如图,S 1、S 2是两个相干光源,它们到P 点的距离分 别为r 1和r 2.路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1,折射率为n 1 的介质板,路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2,折射率为n 2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) )()(111222t n r t n r +-+ (B) ])1([])1([211222t n r t n r -+--+ (C) )()(111222t n r t n r --- (D) 1122t n t n - [ ] 4、真空中波长为λ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?φ,则 (A) l =3 λ / 2,?φ=3π. (B) l =3 λ / (2n ),?φ=3n π. (C) l =3 λ / (2n ),?φ=3π. (D) l =3n λ / 2,?φ=3n π. [ ] 5、如图所示,波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为n 2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n 1>n 2>n 3,则两束反射光在相遇点的相位差为 (A) 4πn 2 e / λ. (B) 2πn 2 e / λ. (C) (4πn 2 e / λ) +π. (D) (2πn 2 e / λ) -π. [ ] 6、如图所示,折射率为n 2、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n 1和n 3,已知n 1 <n 2<n 3.若用波长为λ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) 2n 2 e . (B) 2n 2 e -λ / 2 . (C) 2n 2 e -λ. (D) 2n 2 e -λ / (2n 2). [ ] 7、如图所示,折射率为n 2、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n 1和n 3,已知n 1< n 2> n 3.若用波长为λ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(用①与②示意)的光程差是 (A) 2n 2 e . (B) 2n 2 e -λ / 2. (C) 2n 2 e -λ . (D) 2n 2 e -λ / (2n 2). P S 1S 2 r 1 n 1 n 2 t 2 r 2 t 1 n 1 3λ n 3 n 3

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 )l r (C )nl r (D ))1(n l r 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( 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 = 3 n . (C )当l = 3 /(2 n),有 = 3 (D )当l = 3 n / 2 , 有 = 3 n . 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 ) / (4 n) (C ) / 2 (D ) / (2 n) 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 · l r · S n

大学物理光学练习题及答案

大学物理光学练习题及 答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

光学练习题 一、 选择题 11. 如图所示,用厚度为d 、折射率分别为n 1和n 2 (n 1<n 2)的两片透明介质分别盖住杨氏双缝实验中的上下两缝, 若入射光的波长为, 此时屏上原来的中央明纹处被第三级明纹所占据, 则该介质的厚度为 [ ] (A) λ3 (B) 1 23n n -λ (C) λ2 (D) 1 22n n -λ 17. 如图所示,在杨氏双缝实验中, 若用一片厚度为d 1 的透光云母片将双缝装置中的上面一个缝挡住; 再用一 片厚度为d 2的透光云母片将下面一个缝挡住, 两云母片 的折射率均为n , d 1>d 2, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距减小 (B) 条纹间距 增大 (C) 整个条纹向上移动 (D) 整个条纹向下移动 18. 如图所示,在杨氏双缝实验中, 若用一片能透光的 云母片将双缝装置中的上面一个缝盖住, 干涉条纹的变 化情况是 [ ] (A) 条纹间距增大 (B) 整个干涉条纹将 向上移动 (C) 条纹间距减小 (D) 整个干涉条纹将向下移动 26. 如图(a)所示,一光学平板玻璃A 与待测工件B 之间形成空气劈尖,用波长λ=500nm(1nm = 10-9m)(b)所示.有些条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的切线相切.则工件的上表面缺 陷是 [ ] (A) 不平处为凸起纹,最大高度为500 nm (B) 不平处为凸起纹,最大高度为250 nm (C) 不平处为凹槽,最大深度为500 nm (D) 不平处为凹槽,最大深度为250 nm 43. 光波的衍射现象没有声波显著, 这是由于 [ ] (A) 光波是电磁波, 声波是机械波 (B) 光波传播速度比声波大 (C) 光是有颜色的 (D) 光的波长比声波小得多 53. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中,将单缝K 沿垂直光的入射光(x )方向稍微平移,则 x a E

波动光学一答案

一. 选择题 [ B ]1、 在双缝干涉实验中,为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采取的办法就是 (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. 参考解答:根据条纹间距公式D x nd λ?= ,即可判断。 [ B ]2、 在双缝干涉实验中,入射光的波长为λ,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 λ,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) 无法确定就是明纹,还就是暗纹 参考解答:光程差变化了2、5λ,原光程差为半波长的偶数倍(形成明纹),先光程差为半波 长的奇数倍,故变为暗条纹。 [ A ]3、 如图所示,波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为n 2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n 1>n 2>n 3,则两束反射光在相遇点的相位差为 (A) 4πn 2 e / λ. (B) 2πn 2 e / λ. (C) (4πn 2 e / λ) +π. (D) (2πn 2 e / λ) -π. 参考解答:此题中无半波损失,故相位差为: 22222e 4/n n e π π ?πλλ λ ?=? ? =光程差。 [ B ]4、 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) λ / 4 . (B) λ / (4n ). (C) λ / 2 . (D) λ / (2n ). 参考解答:反射光要干涉加强,其光程差应为半波长的偶数倍,故薄膜的最小厚度h 应满 足如下关系式:212 nh λ λ+ =?(要考虑半波损失),由此解得/(4)h n λ=。 [ C ]5、 若把牛顿环装置(都就是用折射率为1、52的玻璃制成的)由空气搬入折射率为1、33的水中,则干涉条纹 n 1 3λ

第11章 波动光学(习题与答案)

第11章 波动光学 一. 基本要求 1. 解获得相干光的方法。掌握光程的概念以及光程差与相位差的关系。 2. 能分析、确定杨氏双缝干涉条纹及等厚、等倾干涉条纹的特点(干涉加强、干涉减弱的条件及明、暗条纹的分布规律;了解迈克耳逊干涉仪的原理。 3. 了解惠更斯——菲涅耳原理;掌握分析单缝夫琅禾费衍射暗纹分布规律的方法。 4. 理解光栅衍射公式,会确定光栅衍射谱线的位置,会分析光栅常数及波长对光栅衍射谱线分布的影响。 5. 理解自然光和偏振光及偏振光的获得方法和检验方法。 6. 理解马吕斯定律和布儒斯特定律。 二. 内容提要 1. 相干光及其获得方法 能产生干涉的光称为相干光。产生光干涉的必要条件是:频率相同;振动方向相同;有恒定的相位差。 获得相干光的基本方法有两种:一种是分波阵面法(如杨氏双缝干涉、洛埃镜干涉、菲涅耳双面镜和菲涅耳双棱镜等);另一种是分振幅法(如平行波膜干涉、劈尖干涉、牛顿环和迈克耳逊干涉仪等)。 2. 光程、光程差与相位差的关系 光波在某一介质中所经历的几何路程l 与介质对该光波的折射率n 的乘积n l 称为光波的光学路程,简称光程。若光波先后通过几种介质,其总光程为各分段光程之和。若在界面反射时有半波损失,则反射光的光程应加上或减去2 λ。 来自同一点光源的两束相干光,经历不同的光程在某一点相遇,其相位差Δφ与光程差δ的关系为 δλ π?2=? 其中λ为光在真空中的波长。 3. 杨氏双缝干涉 经杨氏双缝的两束相干光在某点产生干涉时有两种极端情况:一种是相位差为零或2π的整数倍,合成振幅最大—干涉加强;另一种是相位差为π的奇数倍,合成振动最弱或振幅为零——称干涉减弱或相消。其对应的光程差为 ?? ???=-±=±= 21k 212 210 干涉减弱),,()(干涉加强),,( λλδk k k 杨氏双缝干涉的光程差还可写成D x d =δ ,式中d 为两缝间距离,x 为观察屏上纵轴坐标,D 为缝屏间距。 杨氏双缝干涉明、暗条纹的中心位置

波动光学大学物理答案

习题13 13.1选择题 (1)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. [答案:C] (2)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[ ] (A) 间隔变小,并向棱边方向平移. (B) 间隔变大,并向远离棱边方向平移. (C) 间隔不变,向棱边方向平移. (D) 间隔变小,并向远离棱边方向平移. [答案:A] (3)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) λ / 4 . (B) λ / (4n ). (C) λ / 2 . (D) λ / (2n ). [答案:B] (4)在迈克耳孙干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n ,厚度为d 的透明薄片,放入后,这条光路的光程改变了[ ] (A) 2 ( n -1 ) d . (B) 2nd . (C) 2 ( n -1 ) d +λ / 2. (D) nd . (E) ( n -1 ) d . [答案:A] (5)在迈克耳孙干涉仪的一条光路中,放入一折射率为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) λ / 2 . (B) λ / (2n ). (C) λ / n . (D) λ / [2(n-1)]. [答案:D] 13.2 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O 处 (O S O S 21=),两束相干光的相位差为 ________________. [答案:2sin /d πθλ] (2)在双缝干涉实验中,所用单色光波长为λ=562.5 nm (1nm =10-9 m),双缝与观察屏的距离D =1.2 m ,若测得屏上相邻明条纹间距为?x =1.5 mm ,则双缝的间距d =

大学物理波动光学练习题(二)

1在双缝干涉实验中,若单色光源S到两缝S1、S2距离相等,则观察屏上中央明纹位于O处,现将光源S向下移动到S′位置,则[ ]?A、中央明纹向上移动,且条纹间距增大 ?B、中央明纹向上移动,且条纹间距不变 ?C、中央明纹向下移动,且条纹间距增大 ?D、中央明纹向下移动,且条纹间距不变 正确答案:B 2在杨氏双缝干涉实验中,设双缝之间的距离为d = 0.2 mm,屏与双缝间的距离D=1.00 m。(1)当波长λ = 589.0 nm的单色光垂直入射时,求10 条干涉条纹之间的距离;(2)若以白光入射,将出现彩色条纹,求第二级光谱的宽度。 正确答案: 解(1)在杨氏双缝干涉的图样中,其干涉条纹为等距分布的明暗相间的直条纹。相邻条纹之间的距离为 10 条干涉条纹之间有9 个间距,所以10 条干涉条纹之间的距离为 (2)第二级彩色条纹光谱宽度是指第二级紫光明纹中心位置到第二级红光明纹中心位置之间的距离。杨氏双缝干涉明纹的位置为

所以第二级光谱的宽度为 在双缝干涉实验中,用波长λ=546.1nm的单色光照射,双缝与屏的距离300mm。测得中央明纹两侧的两个第五级明条纹的间距为12.2mm,求双缝间的距离。 正确答案: 解:条纹间距,考虑到中央明纹,两个第五级明条纹间有11条条纹,共有10个条纹间距,因此12.2/10 = 1.22mm,利用公式,代入数据,得双缝间的距离。 4 在双缝干涉实验中,两缝间距为0.3mm,用单色光垂直照射双缝,在离缝1.20m的屏上测得中央明纹一侧第5条暗纹与另一侧第5条暗纹间的距离为22.78mm。问所用光的波长为多少,是什么颜色的光?正确答案: 解:双缝干涉暗纹位置,第5条暗纹,k = 4,中央明纹一侧第5条暗纹与另一侧第5条暗纹间的距离为 22.78mm,即2x = 22.78mm,得x = 11.39 mm,因此λ=632.8nm,是红光。

大学物理波动光学习题答案.doc

第七章波动光学习题答案 1.从一光源发出的光线,通过两平行的狭缝而射在距双缝100 cm的屏上,如两狭缝中心的距 离为0.2 mm,屏上相邻两条暗条纹之间的距离为3 mm,求光的波长(A为单位)。 已知D= 100cm a=0. 2mm 8x=3mm 求A [解]X=a5x/D=3X 10_3X0. 2X 10 7100X 10 2=0. 6X10%=6000 A 2.用波长为7000 A的红光照射在双缝上,距缝lm处置一光屏,如果21个明条纹(谱线以中 央亮条为中心而对称分布)共宽2.3 cm,求两缝间距离。 [解]明条纹间距Ax = - cm Ax = —a=6.08x 10-2cm J21-1 a L 4.用波长为4800 A的蓝光照射在缝距为0.1 mm的双缝上,求在离双缝50 cm处光屏上干涉 条纹间距的大小。 [解]Zkx = £=2.4mm 5.什么是光程?在不同的均匀媒质中,单色光通过相等光程时,其几何路程是否相同?需要时 间是否相同? [解]光程=nx。在不同的均匀媒质中,单色光通过相等光程时,其儿何路程是不同。需要时间相同 6.在两相干光的一条光路上,放入一块玻璃片,其折射率为1.6,结果中央明条纹移到原是 第六级明条纹处,设光线垂直射入玻璃片,入射光波长为6.6xl°3 A。求玻璃片厚度。 已知n=1.6尢=6.6X10』求d [解]光程差MP-d+nd-NP=O ?.?NP-MP二6入 (n-1) d=6X d=6V(n-l)=6. 6X 10 b m 7.在双缝干涉实验中,用钠光灯作光源(X.=5893 A),屏幕离双缝距离D=500mm,双缝间距 a=1.2mm,并将干涉实验装置整个地浸在折射率1.33的水中,相邻干涉条纹间的距离为多大? 若把实验装置放在空气中,干涉条纹变密还是变疏?(通过计算回答) 己知n水=1.33入二5893 A D二500 mm a=1.2mm 比较8x水和8x空气 [解]8x *=DX/na=500X 5893xlO-,0xlO'7(l. 2xW3X 1. 33)=1. 85x10'm 8x 空气=DA/a=500x5893xl0-l°x 10 7(1. 2x10 3)=2. 46x1 O m ?.?干涉条纹变疏 8.用白光垂直照射到厚度为4x10-5 cm的薄膜上,薄膜的折射率为1.5o问在可见光范围内, 哪几个波氏的光在反射时加强。 [解]= 人=岂

初二物理光学试题及答案

初二物理光学试题及答案一、选择题 (每空?分,共? 分) 1、如图的四幅图片中,其中一幅所反映的光学原理与其它三幅不同的是()A . B. C. D. 2、下列有关光的说法正确的是( ) A.日食主要是因为光的反射形成的 B.光从空气射入水中传播速度不变 C.雨后天空中出现彩虹,属于光的色散现象 D.我们看到了黑板上老师写的字是利用了光的镜面反射 3、如图所示的光现象中,属于光的直线传播形成的是()A.屏幕上的“手影” B.水中筷子变“折” C.茶杯在镜中的“倒影” D.钢笔“错位” 4、下列光现象与其成因对应正确的是( ) A.海市蜃楼﹣﹣光的色散B.水中倒影﹣﹣光的折射 C.形影不离﹣﹣光的直线传播D.雨后彩虹﹣﹣光的反射 5、下列属于光的反射现象的是() A.吸管斜放在水杯中“变粗” B.水中倒影 C.太阳光透过云层射到大地上 D.白光经过三棱镜形成彩色光带 6、平面镜利用的是( ) A.光的反射 B.光的折射 C.光的直线传播 D.光的色散 7、下列光现象与日食的形成原因不同的是( ) A . 小孔成像 评卷人得分

B . 水中倒影 C . 手影游戏 D. 树下阴影 8、图中现象中属于光的反射的是( ) A. 水中倒影B. 铅笔“折断” C . 鸽子的影子 D. 日食形成 9、下列图中所示的现象中,由于光的反射形成的是( ) A.墙上的手影 B.杯中“折断的筷子”C.水中的塔影D.露珠下被放大的草叶 10、下列图中属于光的反射现象的是()

A . 放大镜的游戏 B . 小猫叉鱼游戏 C. 手影游戏D. 隔墙看猫游戏 11、下列四种现象中属于光的反射的是( ) A.一束光穿透玻璃 B.用凹透镜矫正近视眼 C.黑板反光 D.小孔成像 12、下列有关光现象的说法正确的是() A.人靠近平面镜时镜中人的像变大 B.在光的反射中,入射光线靠近法线时反射光线将远离法线C.雨后天空中的彩虹是光的色散形成的 D.验钞机利用红外线辨别钞票的真伪 13、关于下列光学现象的描述正确的是( )A.白光通过三棱镜后被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光 B.人佩戴的凹透镜可以矫正远视眼 C.小孔所成的像是倒立的虚像 D.漫反射不遵循光的反射定律 14、在如图所示的四种现象中,由光的直线传播形成的是( ) A.筷子在水中弯折 B.山在水中的倒影 C.手的影子D .天空中出现的彩虹15、如图所示的现象中,由于光的反射形成的是() A. 游戏中的“手影” B. 钢勺在水面处“折断”

《大学物理》习题册题目及答案第18单元 波动光学 - 副本复习课程

《大学物理》习题册题目及答案第18单元波动光学-副 本

仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢2 第18单元 波动光学(一) 学号 姓名 专业、班级 课程班序号 一 选择题 [ A ]1. 如图所示,折射率为2n 、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质折射率分别为1n 和3n ,已知321n n n <<。若用波长为λ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) 22n e (B) 2e n 2λ-21 (C) 22n e λ- (D) 22n e 2 2n λ - [ A ]2. 双缝干涉的实验中,两缝间距为d ,双缝与屏幕之间的距离为D (D >>d ),单色光波长为λ,屏幕上相邻的明条纹之间的距离为 (A) d D λ (B) D d λ (C) d D 2λ (D) D d 2λ [ B ]3. 如图,1S 、2S 是两个相干光源,它们到P 点的距离分别为 1r 和2r 。路径1S P 垂直穿过一块厚度为1t 、折射率为1n 的介质板,路径P S 2垂直穿过厚度为2t 、折射率为2n 的另一块介质板,其余部分可看作真空,这两条路径的光程差等于 (A) )()(111222t n r t n r +-+ (B) ])1([])1([111222t n r t n r -+--+ (C) )()(111222t n r t n r --- (D) 1122t n t n - [ C ]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321n n n ><, 1λ 为入射光在折射率为n 1的媒质中的波长,则两束反射光在相遇点的相位 差为 (A) 1122λπn e n (B) πλπ+1212n e n (C) πλπ+1124n e n (D) 1124λπn e n 。 1 λe 1 n 2n 3 λe 1 n 2n 3n ① ② S 1 S 2 1 r 2 r 1 n 2n 1t 2 t P

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