中南大學(xué)年《大學(xué)物理》期末試題

1、一、選擇題：(共30分)1在單縫夫瑯禾費衍射實驗中波長為的單色光垂直入射到單縫上對應(yīng)于衍射角為30的方向上，若單縫處波面可分成3個半波帶，則縫寬度a等于( )(A). (B)1.5. (C)2. (D)3.2在如題10.1.1圖所示的單縫夫瑯禾費衍射裝置中，設(shè)中央明紋的衍射角范圍很小若使單縫寬度a變?yōu)樵瓉淼膃q f(3,2)，同時使入射的單色光的波長變?yōu)樵瓉淼?/4，則屏幕C上單縫衍射條紋中央明紋的寬度x將為原來的( )(A)3/4倍. (B)2/3倍(C)9/8倍. (D)1/2倍(E)2倍3在如題10.1.2圖所示的單縫夫瑯禾費衍射裝置中，將單縫寬度a稍稍變寬，同時使單縫沿y軸正方向作微小

2、位移，則屏幕C上的中央衍射條紋將( )(A)變窄，同時向上移. (B)變窄，同時向下移(C)變窄，不移動. (D)變寬，同時向上移(E)變寬，不移動 圖 圖4一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)零級和一級主極大，欲使屏幕上出現(xiàn)更高級次的主極大，應(yīng)該( )(A)換一個光柵常數(shù)較小的光柵(B)換一個光柵常數(shù)較大的光柵(C)將光柵向靠近屏幕的方向移動(D)將光柵向遠離屏幕的方向移動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，因而實際上不出現(xiàn)，那么此光柵每個透光縫寬度a和相鄰兩縫間不透光部分寬度b的關(guān)系為( )(A)ab. (B)a2b.(C)a3b. (D)

3、b2a.6光強為I0的自然光依次通過兩個偏振片P1和P2.若P1和P2的偏振化方向的夾角30，則透射偏振光的強度I是( )(A)I0/4. (B)eq r(3)I0/4.(C)eq r(3)I0/2. (D)I0/8.(E)3I0/8.7一束光強為I0的自然光，相繼通過3個偏振片P1，P2，P3后，出射光的光強為II0/8.已知P1和P3的偏振化方向相互垂直，若以入射光線為軸，旋轉(zhuǎn)P2，要使出射光的光強為零，P2最少要轉(zhuǎn)過的角度是( )(A)30. (B)45.(C)60. (D)90.8一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，測得透射光強度最大值是

4、最小值的5倍，那么入射光束中自然光與線偏振光的光強比值為( )(A)1/2. (B)1/5.(C)1/3. (D)2/3.9自然光以60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( )(A)折射光為線偏振光，折射角為30.(B)折射光為部分偏振光，折射角為30.(C)折射光為線偏振光，折射角不能確定(D)折射光為部分偏振光，折射角不能確定10自然光以布儒斯特角由空氣入射到一玻璃表面上，反射光是( )(A)在入射面內(nèi)振動的完全偏振光(B)平行于入射面的振動占優(yōu)勢的部分偏振光(C)垂直于入射面振動的完全偏振光(D)垂直于入射面的振動占優(yōu)勢的部分偏振光二、填空題：(共30

5、分)1惠更斯引入_的概念提出了惠更斯原理，菲涅耳再用_的思想補充了惠更斯原理，發(fā)展成為惠更斯菲涅耳原理2平行單色光垂直入射于單縫上，觀察夫瑯禾費衍射若屏上P點處為第二級暗紋，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點將是_級_紋3可見光的波長范圍是400760 nm.用平行的白光垂直入射在平面透射光柵上時，它產(chǎn)生的不與另一級光譜重疊的完整的可見光光譜是第_級光譜4用波長為的單色平行光垂直入射在一塊多縫光柵上，其光柵常數(shù)d3 m，縫寬a1 m，則在單縫衍射的中央明條紋中共有_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90，至少需要讓這束光通過_塊理想偏振片在

6、此情況下，透射光強最大是原來光強的_題10.2.1圖6如果從一池靜水(n1.33)的表面反射出來的太陽光是完全偏振的，那么太陽的仰角(見題10.2.1圖)大致等于_，在這反射光中的E矢量的方向應(yīng)_7在題10.2.2圖中，前4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n1，n2為兩種介質(zhì)的折射率，圖中入射角i0arctan(n2/n1)，ii0.試在圖上畫出實際存在的折射光線和反射光線，并用點或短線把振動方向表示出來題10.2.2圖 三、計算題：(共40分)1(1)在單縫夫瑯禾費衍射實驗中，垂直入射的光有兩種波長，1400 nm，2760 nm.已知單縫寬度a1.0102

7、 cm，透鏡焦距f50 cm.求兩種光第一級衍射明紋中心之間的距離(2)若用光柵常數(shù)d1.0103cm的光柵替換單縫，其他條件和上一問相同，求兩種光第一級主極大之間的距離2波長為600 nm的單色光垂直入射到一光柵上，測得第二級主極大的衍射角為30，且第三級是缺級(1)光柵常數(shù)(ab)等于多少？(2)透光縫可能的最小寬度a等于多少？(3)在選定了上述(ab)和a之后，求在衍射角eq f(1,2)eq f(1,2)范圍內(nèi)可能觀察到的全部主極大的級次3兩個偏振片P1，P2疊在一起，由強度相同的自然光和線偏振光混合而成的光束垂直入射在偏振片上，進行了兩次測量第一次和第二次P1和P2偏振化方向的夾角分別為30和未知的，且入射光中線偏振光的光矢量振動方向與P1的偏振