大學(xué)物理8章作業(yè)

第八章波動(dòng)光學(xué)(一)光的干涉答案在最后一.選擇題1.波長(zhǎng)為λ的單色平行光垂直照射在薄膜上，經(jīng)上下兩表面反射的兩束光發(fā)生干涉，如圖所示，若薄膜的厚度為e，且n1<n2>n(A)2(B)2(C)2(D)22.如圖示，波長(zhǎng)為λ的單色光，垂直入射到雙縫，若P點(diǎn)是在中央明紋上方第二次出現(xiàn)的明紋，則光程差δ(A)0(B)λ(C)3λ/2(D)2λ3.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，屏幕上的P點(diǎn)處是明條紋，若將縫S2蓋住，并在S1(A)P點(diǎn)處仍為明條紋(B)P點(diǎn)處為暗條紋(C)不能確定P點(diǎn)處是明條紋還是暗條紋(D)無干涉條紋4.雙縫干涉中，若使屏上干涉條紋間距變大，可以采取(A)使屏更靠近雙縫(B)使兩縫間距變小(C)把兩個(gè)縫的寬度稍稍調(diào)窄(D)用波長(zhǎng)更短的單色光入射5.波長(zhǎng)為λ的單色光垂直入射到折射率為n的透明薄膜上，薄膜放在空氣中，要使反射光干涉加強(qiáng)，薄膜厚度至少為(A)λ/2(B)λ/2n(C)λ/4(D)λ/4n6.兩塊平玻璃構(gòu)成空氣劈形膜，左邊為棱邊，用單色平行光垂直入射，若上面的平玻璃慢慢向上平移，則干涉條紋(A)向棱邊方向平移，條紋間距變小(B)向棱邊方向平移，條紋間距變大(C)向棱邊方向平移，條紋間距不變(D)向遠(yuǎn)離棱邊方向平移，條紋間距不變(E)向遠(yuǎn)離棱邊方向平移，條紋間距變小7.在圖示三種透明材料構(gòu)成的牛頓環(huán)裝置中，用單色光垂直照射，再反射光中看到干涉條紋，則在接觸點(diǎn)處形成的圓斑為(A)全明(B)全暗(C)右半邊明，左半邊暗(D)右半邊暗，左半邊明8.在邁克耳遜干涉儀的一條光路中放入折射率為n的透明薄膜后，觀察到條紋移動(dòng)6條，則薄膜的厚度是(A)3λ(B)3λ/n(C)3λ/(n-1)(D)6λ/n二.填空題9.有兩種獲得相干光的基本方法，它們是__________________和___________________.10.兩同相位相干點(diǎn)光源S1、S2，發(fā)出波長(zhǎng)為λ的光，A是它們連線中垂線上的一點(diǎn)，在S1與A間插入厚度為e11.楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，雙縫間距為d，屏距雙縫的間距為D（D>>d），測(cè)得中央明條紋與第三級(jí)明條紋間距為x，則入射光的波長(zhǎng)為_____________________.12.一雙縫干涉裝置，在空氣中觀察時(shí)干涉條紋間距為1mm，若將整個(gè)裝置放入水中，干涉條紋的間距變?yōu)開________________mm.（設(shè)水的折射率為4/3）13.波長(zhǎng)為λ的單色光垂直照射到兩塊平玻璃片構(gòu)成的劈尖上，測(cè)得相鄰明條紋間距為l，若將劈尖夾角增大至原來的2倍，間距變?yōu)開_________________.14.用λ=600nm的平行單色光垂直照射空氣牛頓環(huán)裝置時(shí)，第四級(jí)暗環(huán)對(duì)應(yīng)的空氣膜厚度為______________μm.三.計(jì)算題15.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)縫分別用n1=1.4和n2=1.7的厚度相同的薄玻璃片遮著，在觀察屏上原來的中央明紋處，現(xiàn)在為第5級(jí)明紋，若16.用白光入射到的雙縫，距縫50cm處放置屏幕，問觀察到第一級(jí)明紋彩色帶有多寬？17.一薄玻璃片，厚度為，折射率為1.50，用白光垂直照射，問在可見光范圍內(nèi)，哪些波長(zhǎng)的光在反射中加強(qiáng)？哪些波長(zhǎng)的光在透射中加強(qiáng)？18.波長(zhǎng)為680nm的平行光垂直地照射到12cm長(zhǎng)的兩塊玻璃片上，兩玻璃片一邊相互接觸，另一邊被厚0.048mm的紙片隔開.試問在這12cm內(nèi)呈現(xiàn)多少條明條紋?(二)光的衍射、偏振一.選擇題1.光的衍射現(xiàn)象可以用(A)波傳播的獨(dú)立性原理解釋(B)惠更斯原理解釋(C)惠更斯-菲涅耳原理解釋(D)半波帶法解釋2.在單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，波長(zhǎng)為λ的單色光垂直入射到寬為a=4λ的單縫上，對(duì)應(yīng)衍射角為30o的方向，單縫處波面可分成的半波帶數(shù)目為(A)2個(gè)(B)4個(gè)(C)6個(gè)(D)8個(gè)3.單縫衍射中，若屏上P點(diǎn)滿足asin(A)第二級(jí)暗紋(B)第三級(jí)暗紋(C)第二級(jí)明紋(D)第三級(jí)明紋4.利用波動(dòng)光學(xué)試驗(yàn)可測(cè)細(xì)絲的直徑，通常采用下述實(shí)驗(yàn)的哪種(A)牛頓環(huán)(B)劈尖干涉(C)劈尖干涉和楊氏雙縫干涉(D)單縫衍射或衍射光柵5.某元素的特征光譜中含有波長(zhǎng)λ1=450nm(A)2、3、4、5…(B)2、5、8、11…(C)2、4、6、8…(D)3、6、9、12…6.波長(zhǎng)λ=550(A)2(B)3(C)4(D)57.一束光強(qiáng)為I0的自然光垂直穿過兩個(gè)偏振片，兩偏振片的偏振化方向成45o角，則穿過兩個(gè)偏振片后的光強(qiáng)(A)I(B)I(C)I(D)28.一束光自空氣斜入射至n(A)入射光為完全線偏振光，入射角為(B)入射光為完全線偏振光，入射角為41.(C)入射光為任意光，入射角為(D)入射光為任意光，入射角為二.填空題9.單縫衍射圖樣可以用非常簡(jiǎn)單的近似方法_____________________來分析，明紋最亮的是____________________.10.在單縫衍射中，屏上第二級(jí)暗紋對(duì)應(yīng)的單縫處波面可分為_________個(gè)半波帶，若縫寬縮小一半，原來第二級(jí)暗紋處將是第______級(jí)_______紋.11.在單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，第一級(jí)暗紋的衍射角很小，若鈉黃光（λ1=589nm）中央明紋寬度為412.復(fù)色光中含有波長(zhǎng)λ1和λ2的兩種波長(zhǎng)，在光柵衍射實(shí)驗(yàn)中觀察到第一級(jí)主明紋λ1更靠近中央明紋，則λ13.單色光垂直入射到每毫米有1000條刻痕的光柵上，若第一級(jí)主明紋對(duì)應(yīng)的衍射角為30°14.一束自然光垂直穿過兩個(gè)偏振片，兩偏振片的偏振化方向夾角由α1轉(zhuǎn)到α15．一束平行的自然光，以60o角入射到平玻璃表面上，若反射光束是完全偏振光，則透射光束的折射角為___________；玻璃的折射率為_________________.三.計(jì)算題16.在復(fù)色光照射下的單縫衍射圖樣中，其中某一波長(zhǎng)的第3級(jí)明紋位置恰與波長(zhǎng)=600nm的單色光的第2級(jí)明紋位置重合，求這光波的波長(zhǎng).17．某單色光垂直入射到一每厘米刻有6000條刻線的光柵上，如果第一級(jí)譜線的偏角為20，試問入射光的波長(zhǎng)如何？它的第二級(jí)譜線將在何處？18.已知一個(gè)每厘米刻有4000條縫的光柵，利用這個(gè)光柵可以產(chǎn)生多少級(jí)完整不重疊的可見光譜(＝400～760nm)?19.一束自然光和線偏振光的混合光，垂直通過一偏振片，以此入射光束為軸旋轉(zhuǎn)偏振片，測(cè)得透射光強(qiáng)度最大值是最小值的5倍.求入射光束中自然光和線偏振光的光強(qiáng)比值.第八章波動(dòng)光學(xué)參考答案(一)光的干涉一.選擇題1.(C)2.(D)3.(B)4.(B)5.(D)6.(C)7.(D)8.(C)二.填空題9.（分波面法；分振幅法）10.（；）11.（）12.（0.75mm）13.（）14.（1.2）三.計(jì)算題15.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)縫分別用和的厚度相同的薄玻璃片遮著，在觀察屏上原來的中央明紋處，現(xiàn)在為第5級(jí)明紋.若入射光的波長(zhǎng)為，求玻璃片的厚度.解:放上玻璃后原中央明紋處的光程為對(duì)應(yīng)第5級(jí)明紋16.取白光波長(zhǎng)范圍400nm～760nm，用白光入射到的雙縫，距縫50cm處放置屏幕，問觀察到第一級(jí)明紋彩色帶有多寬？解:取白光波長(zhǎng)范圍400nm～760nm，對(duì)于波長(zhǎng)的光波，第一級(jí)干涉明紋中心的位置為波長(zhǎng)和的光波，第一級(jí)明紋間距為17.一薄玻璃片，厚度為，折射率為1.50，用白光垂直照射，問在可見光范圍內(nèi)，哪些波長(zhǎng)的光在反射中加強(qiáng)？哪些波長(zhǎng)的光在透射中加強(qiáng)？解：從玻璃片兩表面反射的光的光程差光在反射中加強(qiáng)有可解得在可見光范圍內(nèi)，只有，相應(yīng)波長(zhǎng)為透射光的光程差光在透射中加強(qiáng)有可解得在可見光范圍內(nèi)，有和，相應(yīng)波長(zhǎng)為18.波長(zhǎng)為680nm的平行光垂直地照射到12cm長(zhǎng)的兩塊玻璃片上，兩玻璃片一邊相互接觸，另一邊被厚0.048mm的紙片隔開.試問在這12cm內(nèi)呈現(xiàn)多少條明條紋?解：兩玻璃片之間是一空氣劈尖，相鄰明紋間距為l設(shè)玻璃片長(zhǎng)為L(zhǎng)、紙片厚度為d則

呈現(xiàn)明紋條數(shù)為(二)光的衍射、偏振一.選擇題1.（C）2.（B）3.（D）4.（B）5.（D）6.（B）7.（B）8.（A）二.填空題9.（菲涅耳半波帶法；中央明紋）10.（4；第一級(jí)暗紋）11.（3mm）12.（﹤）13.（500nm）14.（）15．（30o；1.73）三.計(jì)算題16.在復(fù)色光照射下的單縫衍射圖樣中，其中某一波長(zhǎng)的第3級(jí)明紋位置恰與波長(zhǎng)=600nm的單色光的第2級(jí)明紋位置重合，求這光波的波長(zhǎng).解：設(shè)未知波長(zhǎng)為，則對(duì)波長(zhǎng)λ為的單色光有由于明紋位置重合，17．某單色光垂直入射到一每厘米刻有6000條刻線的光柵上，如果第一級(jí)譜線的偏角為20，試問入射光的波長(zhǎng)如何？它的第二級(jí)譜線將在何處？解：光柵常數(shù)為k=1時(shí)，，由光柵方程得第二級(jí)譜線偏角，由光柵方程得18.已知一個(gè)每厘米刻有4000條縫的光柵，利用這個(gè)