d L
第十一章 光学
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第十一章 习题 集成光学中的楔形薄膜耦合器原理如图所示。 9 集成光学中的楔形薄膜耦合器原理如图所示。 沉积在玻璃衬底上的是氧化钽（ 薄膜， 沉积在玻璃衬底上的是氧化钽（Ta2O5）薄膜，其 厚度逐渐减小为零。 楔形端从A到B厚度逐渐减小为零。为测定薄膜的 厚度， 激光垂直照射， 厚度，用波长λ=632.8 nm的He-Ne激光垂直照射， 条暗纹， 观察到薄膜楔形端共出现11条暗纹，且A处对应一 条暗纹，试求氧化钽薄膜的厚度 薄膜的厚度（ 条暗纹，试求氧化钽薄膜的厚度（Ta2O5对632.8 nm 激光的折射率为2.21）。
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第十一章 习题 如图如示， 13 如图如示，狭缝的宽度b=0.60 mm，透镜焦距 f=0.40 m ,有一与狭缝平行的屏放置在透镜的焦平 面处。若以单色光垂直照射狭缝， 面处。若以单色光垂直照射狭缝，则在屏上离点 看到衍射明条纹。试求：（ O为x=1.4 mm的点P看到衍射明条纹。试求：（1） 该入射光的波长；（ 条纹的级数；（ 该入射光的波长；（2）点P条纹的级数；（3）从 对该光波而言， 点P看，对该光波而言，狭缝处的波阵面可作半波 L 带的数目。 带的数目。
L
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第十一章 习题 在单缝夫琅禾费衍射实验中， 3 在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为λ的单色 的单缝上， 光垂直入射在宽度为3 λ的单缝上，对应于衍射角 的方向， 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） 3个 （C） 4个 （D） 6个 在双缝干涉实验中， 4 在双缝干涉实验中，用波长λ=546.1 nm的单色 光照射，双逢与屏的距离d´=300 mm，测得中央 光照射， 明纹两侧的两个第五级明条纹的间距为12.2 mm , 求双缝间的距离。 求双缝间的距离。
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第十一章 习题 在双缝干涉实验中， 1 在双缝干涉实验中，若单色光源S到两缝S1、S2 距离相等， 距离相等，则观察屏上中央明条纹位于图中O处， 位置， 现将光源S向下移动到示意图中的S´位置，则（） 中央明纹向上移动， （A）中央明纹向上移动，且条纹间距增大 中央明纹向上移动， （B）中央明纹向上移动，且条纹间距不变 中央明纹向下移动， （C）中央明纹向下移动，且条纹间距增大 中央明纹向下移动， （D）中央明纹向下移动，且条纹间距不变
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第十一章 习题 7 在折射率为n3=1.52的照相机镜头表面涂有一层 增透膜， 折射率n2=1.38的MgF2增透膜，若此膜仅适用于波 的光， 的最小厚度为多少？ 长λ=550 nm的光，则此膜 的最小厚度为多少？ 如图所示，利用空气劈尖测细丝直径， 8 如图所示，利用空气劈尖测细丝直径，已知 -2 λ=859.3 nm ,L=2.888×10 m,测得30条条纹的总 -3 宽度为4.295×10 m ,求细丝直径d.
A B
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第十一章 习题 在利用牛顿环测未知单色光波长的实验中， 10 在利用牛顿环测未知单色光波长的实验中， 的钠黄光垂直照射时， 当用波长为589.3 nm的钠黄光垂直照射时，测得 -3 第一和第四暗环的距离为∆r=4.0×10 ；当用波长 未知的单色光垂直照射时， 未知的单色光垂直照射时，测得第一和第四暗环 -3 求该单色光的波长． 的距离为∆r´=3.85×10 ，求该单色光的波长．
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第十一章 习题 的单色光垂直入射在一光栅上， 20 波长为600 nm的单色光垂直入射在一光栅上， 第四级缺级． 第二级主极大出现在sin ϕ=0.2处 ,第四级缺级．试 光栅上相邻两缝的间距是多少？（ 问（1）光栅上相邻两缝的间距是多少？（2）光 ° ° 栅上狭缝的宽度有多大？（ 栅上狭缝的宽度有多大？（3）在-90 < ϕ< 90 范 围内，实际呈现的全部级数． 围内，实际呈现的全部级数． 21 测得从一池静水的表面反射出来的太阳光是 线偏振光， 线偏振光，求此时太阳处在地平线的多大仰角处 （水的折射率为1.33）？
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第十一章 习题 一束平行光垂直入射到某个光栅上， 18 一束平行光垂直入射到某个光栅上，该光束 有两种波长的光， 有两种波长的光， λ1=440 nm和λ2=660 nm ，实验 发现，两种波长的谱线（不计中央明纹） 发现，两种波长的谱线（不计中央明纹）第二次 ° 的方向上， 重合于衍射角ϕ=60 的方向上，求此光栅的光栅常 数． 19 用一毫米内有500条刻痕的平面透射光栅观察 钠光谱（ ），设透镜焦距问 设透镜焦距问：（ 钠光谱（ λ=589 nm），设透镜焦距问：（1）光 线垂直入射时，最多能看到第几级光谱；（ 线垂直入射时，最多能看到第几级光谱；（2）光 入射时，最多能看到第几级光谱； 线以入射角30°入射时，最多能看到第几级光谱； 若用白光垂直照射光栅， （3）若用白光垂直照射光栅，求第一级光谱的线 宽度． 宽度．
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第十一章 习题 -4 16 已知单缝宽度b=1.0×10 ，透镜焦距f=0.50m， 用λ1=400 nm和λ2=760 nm的单色平行光分别垂直 照射，求这两种光的第一级明纹离屏中心的距离， 照射，求这两种光的第一级明纹离屏中心的距离， 以及这两条明纹之间的距离。 以及这两条明纹之间的距离。若用每厘米刻有 条刻线的光栅代替这个单缝， 1 000条刻线的光栅代替这个单缝，则这两种单色 光的第一级明纹分别距屏中心多远？ 光的第一级明纹分别距屏中心多远？这两条明纹 之间的距离又是多少？ 之间的距离又是多少？ 17 迎面而来的一辆汽车的两车头灯相距为1.0 m, 问在汽车离人多远时，它们刚能为人眼所分辩？ 问在汽车离人多远时，它们刚能为人眼所分辩？ 设瞳孔直径为3.0 mm,光在空气中的波长λ=500 nm．
S1 S S‘ S2 O
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第十一章 习题 如图所示， 2 如图所示，两个直径有微小差别的彼此平行的 夹在两块平面晶体的中间， 滚柱之间的距离为L，夹在两块平面晶体的中间， 形成空气劈形膜，当单色光垂直入射时， 形成空气劈形膜，当单色光垂直入射时，产生等 厚干涉条纹， 变小， 厚干涉条纹，如果滚柱之间的距离L变小，则在L 范围内干涉条纹的（ 范围内干涉条纹的（ ） 数目减小， （A）数目减小，间距变大 数目减小， （B）数目减小，间距不变 λ 数目不变， （C）数目不变，间距变小 数目增加， （D）数目增加，间距变小
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第十一章 习题
λ
dm
n2 n3
如图如示， 11 如图如示，折射率n2=1.2的油 的平板玻璃上， 滴落在n3=1.5的平板玻璃上，形成 一个上表面近似于球面的油膜， 一个上表面近似于球面的油膜，
测得油膜中心最高处的高度dm=1.1 µm ，用λ=600 的单色光垂直照射油膜。 nm的单色光垂直照射油膜。求（1）油膜周边是暗 环还是明环？（ 整个油膜可看到几个完整暗环？ 环还是明环？（2）整个油膜可看到几个完整暗环？ 12 把折射率n=1.40的薄膜放入迈克耳孙干涉仪的 一臂， 条条纹的移动，求膜厚。 一臂，如果由此产生了7.0条条纹的移动，求膜厚。 设入射光的波长为589 nm。
第十一章 光学
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P
b
f
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x
o
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第十一章 习题 14 单缝的宽度b=0.40，以波长λ=589 nm的单色光 垂直照射， 垂直照射，设透镜的焦距f=1.0 m。求：（1）第 一级暗纹距中心的距离；（ 一级暗纹距中心的距离；（2）第二级明纹距中心 的距离；（ 的距离；（3）如单色光以入射角i=30º斜射到单缝 则上述结果有何变动。 上，则上述结果有何变动。 一单色平行光垂直照射于一单缝， 15 一单色平行光垂直照射于一单缝，若其第三条 明纹位置正好和波长为600 nm的单色光入射时的 第二级明纹位置一样，求前一种单色光的波长。 第二级明纹位置一样，求前一种单色光的波长。
第十一章 光学13 Nhomakorabea物理学
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第十一章 习题 使自然光通过两个偏振化方向相交的偏振片， 22 使自然光通过两个偏振化方向相交的偏振片， 透射光强为， 透射光强为，今这这两个偏振片之间插入另一偏 振片，它的方向下前两个偏振片均成角， 振片，它的方向下前两个偏振片均成角，则透射 光强为多少？ 光强为多少？ 一束光是自然光和平面线偏振光的混合， 23 一束光是自然光和平面线偏振光的混合，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， 的取向，其强度可以变化5倍，求入射光中两种光 的强度各占总入射光强度的几分之几． 的强度各占总入射光强度的几分之几．
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第十一章 习题 5 一双缝装置的一个缝被折射率为1.40的薄玻璃 片所遮盖，另一个缝被折射率为 片所遮盖，另一个缝被折射率为1.70的薄玻璃片 所遮盖。在玻璃片插入以后， 所遮盖。在玻璃片插入以后，屏上原来的中央极 大所在点，现变为第五级明纹。 大所在点，现变为第五级明纹。假定λ=480 nm ， 且两玻璃片厚度均为d，求d. 6 白光垂直照射到空气中一厚度为380 nm的肥皂 膜上。 膜上。设肥皂的折射率为1.32.试问该膜 的正面呈 现什么颜色？背面呈现什么颜色？ 现什么颜色？背面呈现什么颜色？