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波动光学习题课答案

以暗纹开始明纹结束
5.以波长400nm—760nm的白光垂直照射在光栅上,
在它的衍射光谱中,第二级和第三级发生重叠, 问第二级光谱被重叠的波长范围是多少?
解: 设 ,二,三级重合对应的衍射角为
则有: (a b)sin 3
(a b) sin 2
于是有 3
2
当取最小值400nm时, 600nm
0 明条纹
S1
现光程差是
S2
2.5 暗条纹
4. 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.振动振幅和的平方
D.振动的相干叠加
5.在单缝夫琅和费衍射实验中,波长为 的平行光垂直入射宽度 a 5 的单缝, 对应于衍射角30°的方向,单缝处波面 可分成的半波带数目为

成的空气劈尖上,观察反射光的干涉现象,距劈尖棱边
1.56cmA处是从棱边算起的第四个暗条纹中心。
(1)此空气劈尖的劈尖角;
(2)改用600nm的单色光,A处是明暗?
(3)在第(2)问时棱边到A有几明几暗? A
(1)
2 ek
2
(2k
1)
2
ek
k
3, ek
1.5 ,=ek
lk
4.8105
lk
(3) 3' 有3条明纹,3条暗纹,
A. 2I0 4 B. I0 4 C. I0 2 D. 2I0 2
如图所示在单缝的夫琅和费衍射中波长 的单色光垂直入射在单缝上,若对应于 会聚在P点的衍射光线在缝宽a处的波阵 面恰好分成3个半波带,图中 AC CD DB,
则光线1和2在p点的位相差为________。
注: 2
1.5
A C
的取值范围是600nm,760nm.
4n1
B. e k
2n1
D. e (2k 1) k
4n2
e n2 反射减弱:
n1
2n2e=(2k 1) 2
3.在双缝干涉实验中,入射光波长为 ,用
玻璃纸遮住其中一缝,若玻璃纸中光程比相
同厚度的空气大2.5 ,则屏上原0级明纹处
A.仍为明条纹 C.非明非暗
B.变为暗条纹 D.无法确定
注意:原光程差是
8.设有自然光入射,当两偏振片的偏振化 方向之间的夹角由30°变为45°时,则通 过检偏器后透射光的强度之比 I45 I30 为
A.3/2 B.2/3 C.1/3 D.3
9.一束光强为 I0 的自然光垂直穿过两个偏 振片,且此两偏振片的偏振化方向成45° 角,若不考虑偏振片的反射和吸收,则穿
过两个偏振片后的光强 I 为
1. 当光从光疏媒质射向光密媒质时
A. 反射光有半波损失 B. 入射光有半波损失 C. 透射光有半波损失 D. 入射、反射、透射光均无半波损失
2. 在折射率为 n1 的光学元件表面镀一层 折射率为 n2( n2 < n1 )的增透膜,为使 波长为的入射光透射最多,其厚度是
A. e k
2n2
C. e (2k 1) k
(1)中央衍射明条纹的宽度x0; (2)第二级暗纹离透镜焦点的距离 x2 。
解: (1) a sin a x k (k 1)
f
x0 2x1
(2) a sin
2
f
aa x
1.2cm
k (k
(中央明纹宽度) 2)
f
x2
2
f
a
1.2cm
(第二级暗纹到中央的距离)
3.波长600nm的单色光垂直入射光栅,第2级主极 大衍射角是300,第3级缺级,试求 [1]光栅常数; [2]光栅上狭缝的最小宽度; [3]按上述选定的a,b值,屏上实际呈现条纹级次。
8.以每毫米有500条刻痕的衍射光栅观察 波长为4.80×10-7m的光波的衍射条纹, 则光栅的光栅常数为_2_×__1_0_-_6m__,当光线 垂直入射时,最多可观察到__9__条亮纹。
12.将折射率n=1.4的透明薄膜放入迈克尔 逊干涉仪的一臂时,产生7个条纹移动,
薄膜的厚度是 0.525m。(设=600nm)
解:[1] (a b) sin 300 2 a b 2.4106 m
[2] (a b)sin k a k (a b) 0.8106 m
a sin k
k
k 3 k 1
[3]
kmax
(a b)sin 900
4
k (a b) k 3k a
实际呈现条纹级次: 0, 1, 2
4. 用波长500nm单色光垂直照射由两块光学平玻璃构
M1
没放薄膜时:
L1
L2 L1 k1
L2
放入薄膜时:
M2
(L2 2(n 1)h) L1 k2
2(n 1)h (k2 k1) 7 h 8.75
2.波长为600nm的单色光垂直入射到宽度为
a=0.10mm的单缝上,观察夫琅和费衍射图样,
透镜焦距f=1.0m,屏在透镜的焦平面处,求:
1 2
3
a
D
B
3 4
2
4. 波长为 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,第二条
明纹与第五条明纹所对应的薄膜厚度之差
是_3_2_n 。 注: 2ne2 2 2ne5 5
5. 光强均为 I0 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_4I_0 。
A.3个 B.4个 C.5个 D.8个
注意: 半波带数目是
N
a sin
2
5 0.5 0.5
5
7.马吕斯定律以公式来表示为 I I0 cos2 。
式中 是线偏振光的振动方向和检偏器偏
振化方向之间的夹角, I0 是()
A.自然光的光强 B.线偏振光的光强 C.部分偏振光的光强 D.透过检偏器后透射光的光强
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