1.波动方程,光程、光程差、相位差2.杨氏干涉、薄膜干涉(等倾、等厚) (重点)3.单缝衍射、圆孔衍射(半波带、分辨本领)、光栅4.马吕斯定律、布儒斯特定律、偏振光之间转换1.)](ex p[0kz t i E E --=ω与)](ex p[0kz t i E E +-=ω描述的是 传播的光波。
A .沿正方向B .沿负方向C .分别沿正和负方向D .分别沿负和正方向2.牛奶在自然光照射时呈白色,由此可以肯定牛奶对光的散射主要是A .瑞利散射B .分子散射C .Mie 散射D .拉曼散射3.在白炽光入射的牛顿环中,同级圆环中相应于颜色蓝到红的空间位置是A .由外到里B .由里到外C .不变D .随机变化5. F-P 腔两内腔面距离h 增加时,其自由光谱范围λ∆A .恒定不变B .增加C .下降D .=06.光波的能流密度正比于A . E 或HB .2E 或2HC .2E ,与H 无关D . 2H ,与E 无关7.光在介质中传播时,将分为o 光和e 光的介质属A .单轴晶体B .双轴晶体C .各向同性晶体D .均匀媒质8.两相干光的光强度分别为I 1和I 2,当他们的光强都增加一倍时,干涉条纹的可见度A .增加一倍B . 减小一半C .不变D . 增加1/2 倍9.线偏振光可以看成是振动方向互相垂直的两个偏振光的叠加,这两个偏振光是A .振幅相等,没有固定相位关系B .振幅相等,有固定相位关系C .振幅可以不相等,但相位差等于0度或180度D .振幅可以不相等,但相位差等于90度或270度10.等倾干涉图样中心圆环 。
(区分迈克尔孙和牛顿环)A .级次最高,色散最弱B .级次最高,色散最强C .级次最低 色散最弱D .级次最低,色散最强11.在单缝夫琅和费衍射实验中,波长为λ的单色光垂直入射在宽度为λ4=a 的单缝上,对应于衍射角为30º的方向,单缝处波阵面可分成的半波带数目为A .2 个B .4 个C .6 个D .8 个14.闪耀光栅中,使刻槽面与光栅面成角,目的是使A.干涉零级与衍射零级在空间分开B.干涉零级与衍射零级在空间重合。
C.条纹变宽D.自由光谱范围增大15.把一平凸透镜放在平玻璃上,构成牛顿环装置,当平凸透镜慢慢地向上平移时,由反射光形成的牛顿环(若是尖劈会怎样)A.向中心收缩,条纹间隔不变B.向中心收缩,环心呈明暗交替变化C.向外扩张,环心呈明暗交替变化D.向外扩张,条纹间隔变大16.在均匀平面波垂直入射的芙琅和费多缝衍射中,相邻缝的衍射图样A.相同B.相似,但空间位置不同C.相似,但空间位置平移缝距D.强弱互补17.线偏振光通过半波片后,一定是(偏振态间的转换)A.圆偏振光B.线偏振光C.椭圆偏振光D.自然光18.平行平板的等倾干涉图样定域在A.无穷远B.平板上界面C.平板下界面D.自由空间20.一束自然光自空气射向一块平板玻璃,设入射角等于布懦斯特角,则在玻璃上界面的反射光A.是自然光B.是完全偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面C.是完全偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面D.是部分偏振光。
21.一个衍射光栅宽为3cm,以波长为600nm的光照射,第二级主极大出现于衍射角为30ο处。
则光栅的总刻度线数为A.1.25×104B.2.5×104C.6.25×103D.9.48×10322.强度为I0的自然光通过透振方向互相垂直的两块偏振片,若将第三块偏振片插入起偏器和检偏器之间,且它的透振方向和起偏器的透振方向成θ角,试问透射光的强度为A.I0cosθB.(1/8)I0sin22θC.I0cos2θD.I0cos4θ1.单缝夫琅禾费衍射的观测中,令单缝在纸面内垂直透镜光轴上、下移动,屏上的衍射图样(变、不变),令光源垂直透镜光轴上、下移动,屏上的衍射图样(变、不变)。
2.在双折射晶体内部,频率相同而光矢量的振动方向不同的线偏振光,沿光轴传播时,它们的传播速度(相同、不同),沿垂直光轴传播时,它们的传播速度(相同、不同)。
3.当偏振片以光的传播方向为轴旋转一周时,若透射光强不变,则入射光是;若透射光强变,并且有消光现象,则入射光是;若透射光强变,但无消光现象,则入射光是。
4.振幅分别为A1和A2的两相干光波迭加后的最大光强I max=_____________。
5.在杨氏双缝干涉实验中,缝距为d,缝屏距为D,屏上任意一点p到屏中心p0点的距离为y,则从双缝所发光波到达p点的光程差为___________。
二.计算简答题一平面简谐光波沿x方向传播,波长为λ,设x=0点的相位φ0=0,写出:(1)沿x轴光波的相位分布φ(x);(2)沿y轴光波的相位分布φ(y);(3)沿r 方向光波的相位分布φ(r)。
1.如图1所示,两平板玻璃在一边相连接,在与此边距离20厘米处夹一直径为0.05mm的细丝,以构成空气楔角.若用波长为589nm的钠黄光垂直照射,相邻暗条纹间隔为多宽?这一实验有何意义?I的自然光垂直入射在三个叠在一起的偏振片Pֲ、P2、P3 上,已知2.束光强为P1 与P3 的偏振化方向相互垂直。
求P2 与P3 的偏振化方向之间夹角为多大时,I。
穿过第三个偏振片的透射光强为8/3.在杨氏实验中,两小孔距离为1mm,观察屏离小孔的距离为50cm,当用一片折射率1.58的透明薄片帖住其中一个小孔时发现屏上的条纹系统移动了0.5cm,试求薄片的厚度。
4.在杨氏实验装置的一个小孔后面放置一块n=1.5、厚度h=0.01mm的薄玻璃片,试问与放玻璃片之前相比,屏上干涉条纹将向哪个方向移动?移动多少条纹间距?(设光源波长λ= 500nm)即移动了个条纹间距。
5.在等倾干涉实验中,若照明光波的波长λ = 600nm,平板的厚度h=2mm,折射率n=1.5,其下表面涂高折射率介质(n>1.5),问(1)在反射光方向观察到的条纹中心是暗还是亮?(2)由中心向外计算,第10个亮纹的半径是多少?(观察望远镜物镜的焦距为20cm)(3)第10个亮环处的条纹间距是多少?6.在杨氏实验中,两小孔距离为1mm,观察屏离小孔的距离为50cm,当用一片折射率1.58的透明薄片帖住其中一个小孔时发现屏上的条纹系统移动了0.5cm,试决定试件厚度。
7.用等厚条纹测量玻璃楔板的楔角时,在长达5cm的范围内共有15个亮纹,玻璃楔板的折射率n=1.52,所用光波波长为600nm,求楔角.用等厚干涉测量玻璃楔板的楔角时,在长达5cm的范围内共有15个亮纹,玻璃楔板的折射率为n=1.52,所用照明光波的波长λ = 600nm,求楔角。
8.在杨氏实验装置中,光源波长为640 nm,两狭缝间距为0.4 mm,光屏离狭缝的距离为50 cm。
试求:(1)光屏上第1 亮条纹和中央亮条纹之间的距离;(2)若P点离中央亮条纹为0.1 mm,则两束光在P 点的相位差是多少?9.在折射率n=1.50的玻璃上,镀上nˊ=1.35 的透明介质薄膜,入射光波垂直于介质膜表面照射,观察反射光的干涉,发现对λ1=600nm 的光波干涉相消,对λ2=700nm 的光波干涉相长。
且在600nm ~700nm之间没有别的波长是最大限度相消或相长的情形。
求所镀介质膜的厚度。
10.钠黄光包括λ= 589.0 nm和λ= 589.6 nm的两条谱线。
使用一块15 cm宽,每毫米内有1200个刻槽的透射型光栅,求:(1)一级光谱中谱线的位置。
(2)两条谱线的角间隔和半角宽度。
6.7.显微镜用紫外光(λ = 275 nm)照明比用可见光(λ = 550 nm)照明的分辨本领约大多少倍?(2)它的物镜在空气中的数值孔径为0.9,用用紫外光照明时能分辨的两条线之间的距离是多少?(3)用油浸系统(n = 1.6)时,这最小距离又是多少?8. 用波长λ= 0.63μm的激光粗测一单缝的缝宽。
若观察屏上衍射条纹左右两个第五级极小的间距是6.3cm,屏和缝之间的距离是5 m,求缝宽。
9. 今测得一细丝的夫琅和费零级衍射条纹的宽度为1cm,已知入射光波长为0.63m,透镜焦距为50 cm,求细丝的直径。
10. 用波长为624 nm的单色光照射一光栅,已知该光栅的缝宽a = 0.012 mm,不透明部分的宽度b = 0.029 mm,缝数N = 1 000,试求:(1)中央峰的角宽度;(2)中央峰内干涉主极大的数目;(3)谱线的半角宽度。
11. 汽车两前灯相距1.2m,设灯光波长为λ= 600nm,人眼瞳孔直径为D=5mm,试问:对迎面而来的汽车,离多远能分辨出两盏亮灯?12. 若望远镜能分辨角距离为3×10−7rad 的两颗星,它的物镜的最小直径是多少?(2.24m)13.强激光从孔径为d的激光器输出窗射向月球,得到直径为D的光斑。
如果激光器的孔径是2d,则月球上的光斑直径是多少?设计一块光栅,要求:(1)使波长λ= 600nm 的第二级谱线的衍射角θ≤30º,(2)色散尽可能大,(3)第三级谱线缺级,(4)在波长λ=600nm 的第二级谱线处能分辨0.02nm的波长差。
在选定光栅的参数后,问在透镜的焦面上只可能看到波长600nm 的几条谱线?14.波长 =600nm的单色光垂直入射到一光栅上,测得第二级主极大的衍射角为30º,且第三级是缺级。
(1) 光栅常数d等于多少?(2) 透光缝可能的最小宽度a 等于多少。
15.波长为546.1nm的平行光垂直地射在1mm宽的缝上,若将焦距为100cm的透镜紧贴于缝的后面,并使光聚焦到屏上,问衍射图样的中央到(1)第一最小值;(2)第一最大值的距离分别为多少?钠黄光包括λ= 589.0 nm和λ= 589.6 nm的两条谱线。
使用一块15cm宽,每毫米内有1200个刻槽的透射型光栅,求:(1)一级光谱中谱线的位置;(2)两条谱线的角间隔和半角宽度。
16用波长为624nm的单色光照射一光栅,已知该光栅的缝宽b为0.012mm,不透明部分的宽度a为0.029mm,缝数N为103条。
求:(1)单缝衍射图样的中央角宽度;(2)单缝衍射图样中央宽度内能看到多少级光谱?17.波长为500nm的平行光垂直地射在0.025mm宽的缝上,若将焦距为50cm的透镜将衍射光聚焦于焦平面上进行观察,求(1)衍射图样中央亮纹的半宽度;(2)第一亮纹和第二亮纹到中央亮纹的距离;(3)第一亮纹相对于中央亮纹的强度。
18.用波长为624nm的单色光照射一光栅,已知该光栅的缝宽b为0.012mm,不透明部分的宽度a为0.029mm。
求:(1)单缝衍射图样的中央角宽度;(2)单缝衍射图样中央宽度内能看到多少级光谱?19.波长为546.3nm的平行光垂直地射在直径D=2.6mm的圆孔,与空相距1m处放一屏幕,问(1)屏幕上正对圆孔中心的P点是亮还是暗;(2)要使P变成与(1)相反的情况,至少把屏幕向前(向后)移动多远的距离?20.没有衍射物时入射光在P点的振幅为α,在菲涅尔圆孔衍射中,圆孔在轴线上P点恰好露出一个半波带,该点的光强为多少?21.一块光栅的宽度为10cm ,每毫米内有500 条逢,光栅后面放置的透镜焦距为500nm。