大學(xué)物理 第十一章 波動光學(xué) 復(fù)習(xí)題及答案詳解

1、第十一章 波動光學(xué)第一部分一、填空題：1、波長為的平行單色光垂直照射到如題4-1圖所示的透明薄膜上，膜厚為，折射率為，透明薄膜放空氣中，則上下兩表面反射的兩束反射光在相遇處的位相差 。2、如題4-2圖所示，假設(shè)有兩個同相的相干點(diǎn)光源和，發(fā)出波長為的光。是它們連線的中垂線上的一點(diǎn)。若在與之間插入厚度為、折射率為的薄玻璃片，則兩光源發(fā)出的光在點(diǎn)的位相差 。若已知=5000，點(diǎn)恰為第四級明紋中心，則 。題4-1圖題4-2圖3、一雙縫干涉裝置，在空氣中觀察時干涉條紋間距為。若整個裝置放在水中，干涉條紋的間距將為 。（設(shè)水的折射率為）。4、在空氣中有一劈尖形透明物，其劈尖角，在波長的單色光垂直照射下，測

2、得兩相鄰干涉明條紋間距，此透明材料的折射率 。5、一個平凸透鏡的頂點(diǎn)和一個平板玻璃接觸，用單色光垂直照射，觀察反射光形成的牛頓環(huán)，測得第級暗環(huán)半徑為。現(xiàn)將透鏡和玻璃板之間的空氣換成某種液體（其折射率小于玻璃的折射率），第級暗環(huán)的半徑變?yōu)?，由此可知該液體的折射率為 。6、若在麥克爾遜干涉儀的可動反射鏡移動0.620mm的過程中，觀察到干涉條紋移動了2300條，則所用光波的波長為 。7、光強(qiáng)均為的兩束相干光相遇而發(fā)生干涉時，在相遇區(qū)域內(nèi)有可能出現(xiàn)的最大光強(qiáng)是 。8、為了獲得相干光，雙縫干涉采用 方法，劈尖干涉采用 方法。9、勞埃德鏡實(shí)驗(yàn)中，光屏中央為 條紋，這是因?yàn)楫a(chǎn)生 。二、選擇題1、在真空中波

3、長為的單色光，在折射率為的透明介質(zhì)中從沿某路徑傳播到，若，兩點(diǎn)位相差為，則此路徑的光程為 （ ）（） （） （） （）2、在單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，波長為l的單色光垂直入射到寬度為a=4l的單縫上,對應(yīng)于衍射角30的方向,單縫處波陣面可分成的半波帶數(shù)目為(A) 2 個. (B) 4個. (C) 6 個. (D) 8個.ss1s212OblC圖4-43、如圖4-4所示，用波長為l的單色光照射雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，若將一折射率為n、劈尖角為a 的透明劈尖b插入光線2中，則當(dāng)劈尖b緩慢地向上移動時(只遮住s2) ，屏C上的干涉條紋 (A) 間隔變大,向下移動.(B) 間隔變小,向上移動.(C) 間隔不變

4、,向下移動.(D) 間隔不變,向上移動.4、用白光光源進(jìn)行雙縫實(shí)驗(yàn)，若用一個純紅色的濾光片遮蓋一條縫，用一個純藍(lán)色的濾光片遮蓋另一條縫，則 （ ）（）干涉條紋的寬度將發(fā)生變化。 （）產(chǎn)生紅光和藍(lán)光的兩套彩色干涉條紋。（）干涉條紋的亮度將發(fā)生變化 （）不產(chǎn)生干涉條紋。5、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，屏幕上的點(diǎn)處是明條紋。若將縫蓋住，并在，連線的垂直平分面處放一反射鏡，如題4-5圖所示，則此時 （ ）（）點(diǎn)處仍為明條紋。 （）點(diǎn)處為暗條紋。（）不能確定點(diǎn)處是明條紋還是暗條紋。 （）無干涉條紋。6、兩塊平玻璃構(gòu)成空氣劈尖，左邊為棱邊，用單色平行光垂直入射。若上面的平玻璃以棱邊為軸，沿逆時針方向作微小轉(zhuǎn)動，則干

5、涉條紋的 （ ）（）間隔變小，并向棱邊方向平移。 （）間隔變大，并向遠(yuǎn)離棱邊方向平移。（）間隔不變，向棱邊方向平移。 （）間隔變小，并向遠(yuǎn)離棱邊方向平移。7、如題4-6圖所示，用單色光垂直照射在牛頓環(huán)的裝置上。當(dāng)平凸透鏡垂直向上緩慢平移而遠(yuǎn)離平面玻璃時，可以觀察到這些環(huán)狀干涉條紋 （ ）（）向右平移。 （）向中心收縮。 （）向外擴(kuò)張。（）靜止不動。 （）向左平移。題4-5圖單色光空氣題4-6圖8、一束波長為的單色光由空氣垂直入射到折射率為的透明薄膜上，透明薄膜放在空氣中，要使反射光得到干涉加強(qiáng)，則薄膜最小的厚度為 （ ）（）。 （）。 （）。 （）。9、在玻璃（折射率）表面鍍一層（折射率）薄膜

6、作為增透膜。為了使波長為5000的光從空氣（）正入射時盡可能少反射，薄膜的最小厚度應(yīng)是 （ ）（）1250。 （）1812。 （）906。 （）781。平玻璃空氣劈尖工件題4-7圖10、用劈尖干涉法可檢測工件表面缺陷，當(dāng)波長為的單色平行光垂直入射時，若觀察到的干涉條紋如題4-7圖所示，每一條紋彎曲部分的頂點(diǎn)恰好與其左邊條紋的直線部分的連線相切，則工件表面與條紋彎曲處對應(yīng)的部分 （ ） （）凸起，且高度為。 （）凸起，且高度為。（）凹陷，且深度為。 （）凹陷，且深度為。11、在麥克爾遜干涉儀的一條光路中，放入一折射率為、厚度為的透明薄片，放入后，這條光路的光程改變了 （ ）（）。 （）。 （）

7、（） 12、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中, 用單色自然光, 在屏幕上形成干涉條紋, 若在兩縫后放一個偏振片, 則(A) 干涉條紋的間距不變, 但明紋的亮度加強(qiáng). (B) 干涉條紋的間距不變, 但明紋的亮度減弱.(C) 干涉條紋的間距變窄, 且明紋的亮度減弱. (D) 無干涉條紋.參考答案一、填空題 1、 2、。3、0.75 4、 1.40 5、 6、5391 7、 8、分波面法，分振幅法 9、暗、半波損失二、選擇題 1、（） 2、（） 3、（） 4、（） 5、（） 6、（） 7、（） 8、（） 9、（） 10、（） 11、（） 12（）第二部分一、 選擇題1、在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中波長為的單色光垂直入射

8、到單縫上。對應(yīng)于衍射角為的方向上，若單縫處波面可分成3個半波帶，則縫寬度等于 （ ）（） （）1.5 （）2 （）32、在如題5-1圖所示的單縫夫瑯禾費(fèi)衍射裝置中，設(shè)中央明紋的衍射角范圍很小。若使單縫寬度變?yōu)樵瓉淼?，同時使入射的單色光的波長變?yōu)樵瓉淼?，則屏幕上單縫衍射條紋中央明紋的寬度將變?yōu)樵瓉淼?（ ）（）倍 （）倍 （）倍 （）倍 （）2倍3、在如題5-2圖所示的單縫夫瑯禾費(fèi)衍射裝置中，將單縫稍稍變寬，同時使單縫沿軸正方向作微小位移，則屏幕C上的中央衍射條紋將 （ ）（）變窄，同時向上移。 （）變窄，同時向下移。 （）變窄，不移動。 （）變寬，同時向上移。 （）變寬，不移動。題5-2圖題5

9、-14、一衍射光柵對某一定波長的垂直入射光，在屏幕上只能出現(xiàn)零級和一級主級大，欲使屏幕上出現(xiàn)更高級次的主極大，應(yīng)該 （ ）（）換一個光柵常數(shù)較小的光柵。 （）換一個光柵常數(shù)較大的光柵。 （）將光柵向靠近屏幕的方向移動。 （）將光柵向遠(yuǎn)離屏幕的方向移動。5、在光柵光譜中，假如所有偶數(shù)級次的主極大都恰好在每縫衍射的暗紋方向上，因而實(shí)際上不出現(xiàn)，那么此光柵每個透光縫寬度和相鄰兩縫間不透光部分寬度b 的關(guān)系為 （ ）（）. （） （） （）6、光強(qiáng)為的自然光依次通過兩個偏振片和。若和的偏振化方向的夾角，則透射偏振光的強(qiáng)度I是 （ ） （）。 （）。 （） （）。 7、一束光強(qiáng)為的自然光，相繼通過3個偏

10、振片后，出射光的光強(qiáng)為。已知和的偏振化方向互相垂直，若以入射光線為軸，旋轉(zhuǎn)，要使出射光的光強(qiáng)為零，最少要轉(zhuǎn)過的角度是 （ ）（） （） （） （）8、一束光是自然光和線偏振光的混合光，讓它垂直通過一偏振片。若以此入射光束為軸旋轉(zhuǎn)偏振片，測得透射光強(qiáng)度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光與線偏振光的光強(qiáng)比值為 （ ）（） （） （） （）9、自然光以的入射角照射到不知其折射率的某一透明介質(zhì)表面時，反射光為線偏振光。則知 （ ）（）折射光為線偏振光，折射角為。 （）折射光為部分偏振光，折射角為。 （）折射光為線偏振光，折射角不能確定。 （）折射光為部分偏振光，折射角不能確定。二、填空題：1、

11、光柵衍射可以看成是 的綜合效果2、平行單色光垂直入射于單縫上，觀察夫瑯禾費(fèi)衍射。若屏上P點(diǎn)處為第二級暗紋，則單縫處波面相應(yīng)地可劃分為 個半波帶，若將單縫寬度縮小一半，P點(diǎn)將是 級 紋。3、可見光的波長范圍是400760nm。用平行的白光垂直入射在平面透射光柵上時，其中，二級光譜重疊部分的波長范圍 。4、用波長為的單色平行光入射在一塊多縫光柵上，其光柵常數(shù)，縫寬，則在單縫衍射的明條紋中共有 條譜線（主極大）。5、要使一束線偏振光通過偏振片之后振動方向轉(zhuǎn)過，至少需要讓這束光通過 塊理想偏振片。在此情況下，透射光強(qiáng)最大是原來光強(qiáng)的 倍。陽光仰角水題5-3圖6、如果從一池靜水（n=1.33）的表面反射出來的太陽光是完全偏振的，那么太陽的仰角（如題5-3圖所示）大致等于 ，在這反射光中的E矢量的方向應(yīng) 。（）7、在題5-4圖中，前四個圖表示線偏振光入射于兩種介質(zhì)分界面上，最后一圖表示入射光是自然光。為兩種介質(zhì)的折射率，圖中入射角。試在圖上畫出實(shí)際存在的折射光線和反射光線，并用點(diǎn)或短線把振動方向表示出來。題5-4圖ii 參考答案一、 選擇題 1、（）