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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 )1122λπn 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 2b 图335.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 )n4λ。

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。

13.如果单缝夫琅和费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为︒=30φ的方位上,所用单色光波长为5000=λÅ,则单缝宽度为(A )m 7105.2-⨯; (B )m 5105.2-⨯;(C )m 6100.1-⨯; (D )m 5100.1-⨯。

14.用一定波长的光通过光学仪器观察物体(A )物体大时,分辨率大; (B )物体距离近时,分辨率大;(C )光学仪器的孔径大时,分辨率大; (D )以上都不对。

15.黑板上“等号”的两条平行线段距离为D ,设人的瞳孔直径为d ,光的波长为λ,则人在距离黑板多远处刚好可分辨出黑板上的等号。

(A )1.22D d λ; (B )0.61D d λ; (C )λ22.1Dd ; (D )0.61Dd λ。

16.老鹰眼睛的瞳孔直径约为mm 6,当它飞多高时恰可看清地面身长为cm 5的小老鼠?(设光的波长为nm 600)(A )m 220; (B )m 410; (C )m 530; (D )m 150。

17.三个偏振片1P 、2P 与3P 堆叠在一起,1P 与3P 的偏振化方向相互垂直,2P与1P 的偏振化方向间的夹角为︒30,强度为0I 的自然光入射于偏振片1P ,并依次透过偏振片1P 、2P 与3P ,则通过三个偏振片后的光强为:(A )1630I ; (B )830I ; (C )3230I ; (D )0。

18.一束光是自然光和线偏振光的混合,当它通过一偏振片时发现透射光的强度取决于偏振片的取向,其强度可以变化5倍,则入射光中自然光的光强与偏振光的光强之比为:(A )1:2; (B )2:1; (C )1:3; (D )3:1。

19.一束光强为I 0的自然光垂直穿过两个偏振片,两偏振片的振偏化方向成45°角,若不考虑偏振片的反射和吸收,则自然光穿过两个偏振片后的光强I 为:(A 0/4; (B )0/4I ; (C )0/2I ; (D 0/2。

20.有两个偏振片,一个用作起偏器,一个用作检偏器。

当它们偏振化方向间的夹角为︒30时,一束单色自然光穿过它们,出射光强为1I ;当它们偏振化方向间的夹角为︒60时,另一束单色自然光穿过它们,出射光强为2I ,且21I I =。

则两束单色自然光的强度之比为:(A )1/2; (B )1/3; (C )1/4; (D )2/3。

二、填空题1.两束满足相干条件的光在空间相遇将发生干涉现象,其中相干条件包括:(1)频率_____________;(2)振动方向_____________和相差恒定。

2.光强均为0I 的两束相干光相遇而发生干涉时,在相遇区域内有可能出现的最大光强是________________。

3.获得两束相干光的方法有法和法。

4.如图所示,假设有两个同相的相干点光源1S 和2S ,发出波长为λ的光,A 是它们连 线的中垂线上的一点,若在1S 与A 之间插入厚度为e 、折射率为n 的薄玻璃片,则两光源发出的光在A 点的位相差=∆φ__________,若已知5000=λÅ,5.1=n ,A 点恰为第四级明纹中心,则=e __________ Å。

5.依照光源、衍射孔(或障碍物)、屏三者的相互位置,衍射可分为衍射和_____________衍射。

6.夫琅禾费单逢衍射实验中的中央明纹宽度随衍射逢的宽度增大而__________(变宽或变窄);随入射光波长增大而_____________(变宽或变窄)。

7.光学仪器的分辨本领与透光孔径成,与波长成。

(正比/反比)8.若要提高光学仪器的分辨本领,可采用__________和__________的方法。

9.惠更斯引入__________的概念提出了惠更斯原理,菲涅耳再用_______________的思想补充了惠更斯原理,发展成了惠更斯—菲涅耳原理。

10.如图所示,用波长为λ的单色光垂直照射折射率为2n 的劈尖薄膜,图中各部分折射率的关系是321n n n << ,观察反射光的干涉条纹,从劈尖顶开始向右数第6条明条纹中心所对应的厚度=e ________________。

11.用波长为λ的单色光垂直照射到空气劈尖上,从反射光中观察干涉条纹,距顶点为L 处形成一条暗纹,使劈尖角θ连续变大,直到该处再次出现暗条纹为止,则劈尖角的改变量=∆θ。

* * A1S2S n 图 图3n12.人眼的瞳孔直径约为3.0mm ,对视觉较为敏感的光波波长为550nm ,若在教室黑板上写一等号,其两横线相距6.71mm ,则人距离黑板m 恰好能分辨这两条横线。

13.我们在日常生活中看到的油膜所呈现的彩色,是一种光的干涉现象,通过油膜的上下表面的反射或折射,将自然光“一分为二”而获得相干光,这种获得相干光的方法为。

14.一束自然光垂直穿过两个偏振片,两个偏振片偏振化方向成45°角,已知通过此两偏振片后的光强为I ,则入射自然光的强度为___________。

15.自然光从空气(n=1)入射到某介质表面上,当入射角为600时,反射光成为线偏振光,则此介质的折射率为 。

三、判断题1.可以利用振幅分割法和波阵面分割法,从普通光源获得相干光。

2.在光学实验中,使用透镜并不引起附加的光程差。

3.在双缝干涉实验中,若单色光源S 到两缝1S 、2S 距离相等,则观察屏上中央明条纹位于干涉条纹的中央。

现将光源S 向下移动,则中央明纹向上移动。

4.夫琅禾费单缝衍射条纹是等间距的。

5.增透膜运用了反射光的相消原理。

6.眼镜的镜片上经常镀有一层增透膜,用来增加透射光的强度,且其膜厚最小应为入射光在真空中波长的四分之一。

7.夫琅禾费单缝衍射中央明纹的宽度为其他明纹宽度的两倍。

8.自然光以布儒斯特角入射到两介质交界面时,则反射光为完全偏振光。

9.当自然光以布儒斯特角入射到两种介质的分界面上时,反射光与折射光必定垂直。

10.线偏振光以布儒斯特角入射到两个介质交界面时,可能实现零反射。

11.利用光的反射和折射不可以获得偏振光。

12.发生光的双折射现象时,寻常光是线偏振光,而非常光却不是线偏振光。

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