(完整版)大学物理光学复习题分解

1

2.5 (3分)

在光栅光谱中，假如所有偶数级次的主极大都恰好在每缝衍射的暗纹方向上，因而实际上不出现，那么此光栅每个透光缝宽度a 和相邻两缝间不透光部分宽度b 的关系为_____________。

2.5 (3分) 库中题号14746

b a =．

2.6 (3分)

在双缝干涉实验中，两缝间距离为mm 2，双缝与屏幕相距cm 300，波长λ＝600.0 nm 的平行单色光垂直照射到双缝上．幕上相邻明纹之间的距离为 _________________。 2.6 (3分) 库中题号14786

cm 1092-?．

2.13 (2分)

光在折射率为n 的介质走过几何路程r ，相当于光在真空中走过了 路程，把它称为 。

2.13 (2分) 库中题号9143 nr 光程

3.4 (3分)

若把牛顿环装置（都是用折射率为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 ( )

(A) 中心暗斑变成亮斑 (B) 变疏 (C) 变密 (D) 间距不变 3.4 (3分) 库中题号14298 答案 C

3.5 (3分)

用单色光照射光栅时，为了得到较大的衍射级数，应采用下面的哪种方法？( ) (A) 用单色光垂直照射 (B) 用单色光斜入射 (C) 将实验从光密媒质搬到光疏媒质里去做

3.5 (3分) 库中题号2127 答案 B

3.7 (3分)

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． 3.7 (3分) 库中题号14785 答案 B 3.8 (3分)

以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上的自然光，反射光是 ( ) （Ａ）在入射面内振动的完全偏振光 （Ｂ）平行于入射面的振动占优势的部分偏振光 （Ｃ）垂直于入射面振动的完全偏振光 （Ｄ）垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光

3.8 (3分) 库中题号14750 答案 C

2.1 (3分)

一个平凸透镜的顶点和一平板玻璃接触，用单色光垂直照射，观察反射光形成的牛顿环，测得第k 级暗环半径为1r 。现将透镜和玻璃板之间的空气换成某种液体（其折射率小于玻璃的折射率），第k 级暗环的半径变为2r ，由此可知该液体的折射率为 。 2.1 (3分) 库中题号19179

2

122

r r

2.3 (3分)

如图所示，在双缝干涉实验中21SS SS =，用波长为λ的光照射双缝1S 和2S ，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1S 和2S 到P 点 的光程差为 。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 = 。

P

E

2.3 (3分) 库中题号19178 3λ,1.33

2.6 (3分)

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两点位相差为π3，则此路径ＡＢ的光程为_____________。 2.6 (3分) 库中题号14273 λ5.1．

2.7 (3分)

一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是 ______________。(填红光或紫光)

2.7 (3分) 库中题号14324 红光．

2.10 (3分)

要是一束光强为0I 的线偏振光的偏振化方向转过?90，至少要使光通过 块理想的偏振片，在此情况下，透射光强的最大值是原光强0I 的 倍，两偏振片偏振化方向夹角=θ 。

2.10 (3分) 库中题号9150 2 1/4 ?45

2.13 (3分)

如图所示，一束自然光入射到折射率分别为1n 和2n 的两种介质的交界面上，发生反射和折射。已知反射光是完全偏振光，那么折射角γ的值为 。

2.13 (3分) 库中题号19189

121

tan 2

n n --π

, 或1

2

1cot n n -

3.3 (3分)

借助于玻璃表面上所涂的折射率为 1.38n =的2MgF 透明薄膜，可以减少折射率为 1.60n '=的玻璃表面的反射，若波长为nm 0500.的单色光垂直入射时，为了实现最小的反射，试问此透明薄膜的厚度至少为多少nm( )

(A) 05. (B) 030. (C) 690. (D) 0250. (E) 01050. 3.3 (3分) 库中题号757 答案 C

3.10 (3分)

光在浸没于油（n=1.10）中的有机玻璃（n=1.50）上反射时的布儒斯特角是（ ）

（A ）()50.1/10.1sin 10-=i （B ）)50.1/10.1(1

0-=tg i （C ）10.1/50.10=i （D ）)50.1/10.1(cos 1

0-=i （E ）)10.1/50.1(1

0-=tg i

3.10 (3分) 库中题号2141 答案 E

第2大题： 填空题(27分)

2.2 (4分)

如图所示，在双缝干涉实验中21SS SS =，用波长为λ的光照射双缝1S 和2S ，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1S 和2S 到P 点的光程差为 。 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 = 。

2.2 (4分) 库中题号3360

3λ 3分

1.33 3分

2.6 (3分)

用迈克耳孙干涉仪测微小的位移。若入射光波长nm 9.628=λ，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d = 。 2.6 (3分) 库中题号19181 0.644mm

2.8 (3分)

波长为500.0nm 的单色光垂直入射到光栅常数为cm 100.14

-?平面衍射光栅上，第一级衍

射主极大所对应的衍射角φ=_________。

2.8 (3分) 库中题号3352 300

第3大题： 选择题(33分)

3.6 (3分)

当一束自然光以布儒斯特角从一种媒介射向另一种媒介的界面，则（ ） (A) 反射光和折射光均为完全偏振光 (B) 反射光和折射光均为部分偏振光

(C) 反射光是完全偏振光，而折射光是部分偏振光 (D) 反射光是部分偏振光，而折射光是完全偏振光 3.6 (3分) 库中题号9135 答案 C

3.7 (3分)

在牛顿环实验中，用波长为λ的单色光垂直入射。若平凸透镜沿竖直方向有位移，在位移过程中发现，在某级明纹处有N 条明纹经过。问此时平凸透镜的位移大小为 ( ) (A) 2

λ

N

(B)λN (C) λ)1(+N

(D) λ)1(-N (E) 2

)

1(λ

+N

3.7 (3分) 库中题号2067 答案 A

第2大题： 填空题(27分) 2.5 (3分)

在迈克耳逊干涉仪的可动反射镜移动了距离d 的过程中，若观察到干涉条纹移动了N 条，则所用光波的波长λ= 。

2.5 (3分) 库中题号3368

2d/N 3分

2.7 (3分)

一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是 ______________。(填红光或紫光)

2.7 (3分) 库中题号14324 红光． 2.8 (3分)

一束线偏振光垂直射到地面上，已知某时刻此线偏振光的电场强度E ρ

的方向向东，则该时刻它的磁场强度H ρ

的方向为 。

2.8 (3分) 库中题号19187 向南

3.5 (3分)

将洛埃镜实验装置，由空气中全部移入水中，则屏幕上干涉条纹如何变化？（ ） （A ）干涉条纹将变密 （B ）干涉条纹变稀 （C ）干涉条纹不变。 3.5 (3分) 库中题号2041 答案 A

3.7 (3分)

波长为λ的单色光垂直入射在宽为a 的单缝上，缝后紧靠着焦距为f 的凸透镜，屏置于透镜的焦平面上。若整个实验装置浸入折射率为n 的液体中，则在屏上出现的中央明条纹宽度为 ( ) (A)

na f λ (B) a f λ2 (C) na

f λ2 (D) a nf λ2 3.7 (3分) 库中题号2090 答案 C

3.8 (3分)

光在浸没于油（n=1.10）中的有机玻璃（n=1.50）上反射时的布儒斯特角是（ ）

（A ）()50.1/10.1sin 10-=i （B ）)50.1/10.1(1

0-=tg i （C ）10.1/50.10=i （D ）)50.1/10.1(cos 1

0-=i （E ）)10.1/50.1(1

0-=tg i

3.8 (3分) 库中题号2141 答案 E

2.2 (3分)

波长为λ的单色平行光垂直入射到一狭缝上，若第一级暗纹的位置对应的衍射角为

6/πθ±=，则缝宽的大小为 。

2.2 (3分) 库中题号14634

λ2．

2.6 (3分)

如图所示，在双缝干涉实验中21SS SS =，用波长为λ的光照射双缝1S 和2S ，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1S 和2S 到P 点 的光程差为 。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 = 。

2.6 (3分) 库中题号19178 3λ,1.33

2.8 (2分)

光在折射率为n 的介质走过几何路程r ，相当于光在真空中走过了 路程，把它称为 。

2.8 (2分) 库中题号9143 nr 光程

第3大题： 选择题(33分)

3.6 (3分)

当光以起偏振角从一透明物质表面反射时，下面说法正确的是（ ）。 （A ）反射光线与折射光线是平行的 （B ）反射光线与入射光线垂直

P

E

（C ）反射光束不偏振 （D ）电磁波的电振动为垂直振动 （E ）以上说法均不是

3.6 (3分) 库中题号2137 答案 E

3.10 (3分)

一衍射光栅对某一定波长的垂直入射光，在屏幕上只能出现零级和一级主极大，欲使屏幕上出现更高级次的主极大，应该 ( )

（Ａ）换一个光栅常数较小的光栅 （Ｂ）换一个光栅常数较大的光栅 Ｃ）将光栅向靠近屏幕的方向移动 （Ｄ）将光栅向远离屏幕的方向移动 3.10 (3分) 库中题号14325 答案 B 第3大题： 选择题(33分) 3.1 (3分)

在双缝衍射实验中，若保持双缝1S 和2S 的中心之间的距离d 不变，而把两条缝的宽度a 略微加宽，则 ( )

（Ａ）单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目变少 （Ｂ）单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目变多 （Ｃ）单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目不变 （Ｄ）单缝衍射的中央主极大变窄，其中所包含的干涉条纹数目变少 （Ｅ）单缝衍射的中央主极大变窄，其中所包含的干涉条纹数目变多

3.1 (3分) 库中题号16439 答案 D

3.2 (3分)

如图所示的是检验透镜曲率的干涉装置，以波长为λ的单色光垂直照射，观察到干涉图样，则透镜下表面与模具间的气隙厚度最接近于 ( )

(A) 2/λ (B) λ (C) 4/5λ (D) λ2 (E) 2/5λ 3.2 (3分) 库中题号196 答案 C

3.7 (3分)

如图所示，在一半径很大的凹球面玻璃上有一层很薄的油。今用波长为m 1067

-?的单色光垂直照射，在整个油层表面上观察到的干涉条纹是：中央为亮点，周围还有12个亮圈。求槽中央处油层的厚度d 为多少米？在何处条纹级次最高？（已知油的折射率为1.2，玻璃的折射率为1.5）。 (1) 边缘处 (2) 中心处 (3) m 1036

-? (4) m 105.36

-? (5) m 1046

-? 正确的解答组合是( )

(A) (1)(2) (B) (3)(2) (C) (2)(4) (D) (3)(5)

3.7 (3分) 库中题号2073 答案 B

3.9 (3分)

两条狭缝相距2mm ，离屏300cm ，用600nm 的光照射时，干涉条纹的相邻明纹间距为（以毫米为单位）（ ）

（A ）4.5 （B ）0.9 （C ）3.12 （D ）4.15 （E ）5.18 3.9 (3分) 库中题号2031 答案 B

2

第1大题： 计算题(30分) 1.1 (10分)

有一束自然光和线偏振光组成的混合光，当它通过偏振片时，改变偏振片的取向，发现透射光强可以变化7倍。试求入射光中两种光的光强度各占总入射光强的比例。 1.1 (10分) 库中题号

3130

解 设入射光的光强为0I ，其中线偏振光的光强为01I ，自然光的光强为02I 。在该光束透过偏振片后，其光强由马吕斯定律可知 022

012

1cos I I I +=α………………………………………2分

当0=α时。透射光的光强最大，即 0201max 2

1

I I I +=…………………………………………2分 当2

π

=

α时。透射光的光强最小，即 02min 2

1

I I =……………………………………………2分 由题意min max 7I I =，所以

0202012

721I I I =+

即 02013I I = …………………………………………..3分 因为总入射光强为

02010I I I += 所以

4

1

,43002001==I I I I …………………………………………..1分

1.2 (10分)

在用钠光( nm 3.589)做光源进行的单缝夫琅和费衍射实验中，单缝宽度mm 5.0=a ，透镜焦距mm 700=f ,求在透镜焦平面上中央明条纹的宽度。

1.2 (10分) 库中题号3338

解： a sin Φ = λ……………………………………………………….4分

x 1 = f tg Φ ≈ f sin Φ = f λ / a = 0.825 mm ……………………………………….4分 ? x = 2 x l = 1.65 mm …………………………………………………………..2分 第1大题： 计算题(40分) 1.1 (10分)

用波长为nm 500的单色光垂直照射到有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cm 56.1=L 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nm 600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 处是明纹还是暗纹?

1.1 (10分) 库中题号3376

解：（1）棱边处是第一条暗纹中心，在膜厚度为 2

e 2λ

= 处是第二条暗纹中心，依此可知第四条暗纹处中心处，即A 处膜厚度2

3e 4λ= ∴ L

L 23e 4λ

θ=

=5108.4-?=rad…………………………………………………5分

（2）由上问可知A 处膜厚为nm 7502

500

3e 4=?

=，对于nm 600=λ'的光，连同附加光程差，在A 处两反射光的光程差为 2

'

e 24λ+

，它与波长'λ之比为321'e 24=+λ，所以A

处是明纹……………………………………………………………………………………….5分

1.2 (10分)

用波长为nm 500的单色光垂直照射到有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cm 56.1=L 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nm 600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 处是明纹还是暗纹?

1.2 (10分) 库中题号3376

解：（1）棱边处是第一条暗纹中心，在膜厚度为 2

e 2λ

= 处是第二条暗纹中心，依此可知第四条暗纹处中心处，即A 处膜厚度2

3e 4λ= ∴ L

L 23e 4λ

θ=

=5108.4-?=rad…………………………………………………5分

（2）由上问可知A 处膜厚为nm 7502

500

3e 4=?

=，对于nm 600=λ'的光，连同附加光程差，在A 处两反射光的光程差为 2

'

e 24λ+

，它与波长'λ之比为321'e 24=+λ，所以A

处是明纹……………………………………………………………………………………….5分

1.4 (10分)

一光学实验装置如图所示。一块平面玻璃片有一油滴，当油滴扩展成油膜时，在单色光（波长nm 576=λ）垂直入射情况下，从反射光中观察油膜所形成的干涉条纹（油的折射率为

60.11=n ，玻璃的折射率为50.12=n ）。

(1) 当油膜最高点与玻璃片的上表面相距nm 864=h 时，可见到几条明条纹？各级明条纹所在处油膜的厚度分别为多大？

(2) 在油膜扩展过程中，当h 由864nm 逐渐减少到810nm ，再减少到720nm 的过程中，最高点处的明暗情况如何变化？

1.4 (10分) 库中题号9140

[解] (1) 由已知条件，明纹公式为λλ

k e n =+2

21

最高点处，将h e =代入得 3.52

15768646.122121=+??=+

=

λ

h

n k 共有 =k 1，2，3，4，5的五条明纹，对应于k 的油膜厚度k e 为 nm )2

1

(180)21(21-=-=

k k n e k λ

nm 90,11==e k

nm 270,22==e k

nm 450,33==e k

nm 630,44==e k

nm 810,55==e k ……………………………………………….5分

(2) 当nm 864=h 时 3.52

1

21=+

=

λ

h

n k k 为非整数，条纹介于明暗之间，为非明非暗条纹。 nm 810=h 时 52

1

21=+

=

λ

h

n k 为明纹 nm 720=h 时， 5.42

1

21=+

=

λ

h

n k 为暗纹 nm 720nm 810nm 864→→=h 明暗之间→明纹→暗纹

…………………………………………………………………. 5分