9波动光学单元练习题
姓名＿＿＿ 专业＿＿＿＿＿ 学号＿＿＿＿＿ 成绩＿＿＿
一、选择题（共30分，每题3分）
9—1、在真空中波长为的单色光，在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传播到B ，若A 、B 两点相位差为3，则此路径AB 的光程为
(A) ． (B) n ．
(C) n
． (D)3
．
［ ］
9—2、在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是 (A) 使屏靠近双缝．
(B) 使两缝的间距变小． (C) 把两个缝的宽度稍微调窄． (D) 改用波长较小的单色光源． ［ ］
9—3、如图所示，折射率为n 2、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n 1和n 3，已知n 1＜n 2＜n 3．若用波长为的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是
(A) 2n 2 e ． (B) 2n 2 e －
/ 2 .
(C) 2n 2 e －． (D) 2n 2 e － / (2n 2)．
［ ］
9—4、一束波长为的单色光由空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使反射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为
(A) ． (B) / (4n )．
(C)
． (D) / (2n )．
［ ］
9—5、如图，用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上．当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时，可以观察到这些环状干涉条纹
(A) 向右平移． (B) 向中心收缩． (C) 向外扩张． (D) 静止不动． (E) 向左平移． ［ ］
9—6、波长为的单色平行光垂直入射到一狭缝上，若第一级暗纹的位置对应的衍射角
n 2n 1n 3
e
①②
空气
单色光
为=±
/ 6，则缝宽的大小为
(A)
． (B) ．
(C) 2． (D) 3 ．
［ ］
9—7、一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是
(A) 紫光． (B) 绿光． (C) 黄光． (D) 红光． ［ ］
9—8、设光栅平面、透镜均与屏幕平行．则当入射的平行单色光从垂直于光栅平面入射变为斜入射时，能观察到的光谱线的最高级次k
(A) 变小． (B) 变大． (C) 不变． (D) 的改变无法确定． ［ ］
9—9、一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图)，设入射角等于布儒斯特角i 0，则在界面2的反射光
(A) 是自然光．
(B) 是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面． (C) 是线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． ［ ］
9—10、一束光强为I 0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，则穿过两个偏振片后的光强I 为
(A) 4/0I 2． (B) I 0 / 4．
(C) I 0 / 2． (D) 2I 0 / 2． ［ ］
二、填空题（共30分，每题3分）
9—11、用一定波长的单色光进行双缝干涉实时，欲使屏上的干涉条纹间距变大，可采用的方法是：
(1)________________________________________． (2) ________________________________________．
9—12、在双缝干涉实验中，若使两缝之间的距离增大，则屏幕上干涉条纹间距 ___________；若使单色光波长减小，则干涉条纹间距_________________．
i 0
12
9—13、用波长为的单色光垂直照射置于空气中的厚度为e 折射率为的透明薄膜，两束反射光的光程差
＝_______________．
9—14、用波长为
的单色光垂直照射如图所示的牛顿环装置，观察从空气膜上下表面
反射的光形成的牛顿环．若使平凸透镜慢慢地垂直向上移动，从透镜顶点与平面玻璃接触到两者距离为d 的移动过程中，移过视场中某固定观察点的条纹数目等于_______________．
9—15、用波长为的单色光垂直照射如图示的劈形膜(n 1＞n 2＞n 3)，观察反射光干涉．从劈形膜尖顶开始算起，第2条明条纹中心所对应的膜厚度
e ＝_______________________．
9—16、将波长为的平行单色光垂直投射于一狭缝上，若对应于衍射图样的第一级暗
纹位置的衍射角的绝对值为，则缝的宽度等于________________．
9—17、波长为=550 nm(1nm=109
m)的单色光垂直入射于光栅常数d =2×104
cm 的平面衍射光栅上，可能观察到光谱线的最高级次为第________________级．
9—18、一束平行的自然光，以60°角入射到平玻璃表面上．若反射光束是完全偏振的，则透射光束的折射角是____________；玻璃的折射率为_____________．
9—19、当一束自然光在两种介质分界面处发生反射和折射时，若反射光为线偏振光，则折射光为_______偏振光，且反射光线和折射光线之间的夹角为 ．
9—20、两个偏振片堆叠在一起，其偏振化方向相互垂直．若一束强度为I 0的线偏振光入射，其光矢量振动方向与第一偏振片偏振化方向夹角为 / 4，则穿过第一偏振片后的光强为__________________，穿过两个偏振片后的光强为_______．
三、计算题（共40分，每题10分）
9—21、波长
= 650 nm 的红光垂直照射到劈形液膜上，膜的折射率n = ，液面
两侧是同一种媒质．观察反射光的干涉条纹．
(1) 离开劈形膜棱边的第一条明条纹中心所对应的膜厚度是多少
(2) 若相邻的明条纹间距l = 6 mm ，上述第一条明纹中心到劈形膜棱边的距离x 是多少
n 1
n 2 n 3
9—22、曲率半径为R 的平凸透镜和平板玻璃之间形成空气薄层，如图所示．波长为
的平行单色光垂直入射，观察反射光形成的牛顿环．设平凸透镜与平板玻璃在中心O
点恰好接触．求:
(1) 从中心向外数第k 个明环所对应的空气薄膜的厚度e k ． (2) 第k 个明环的半径用r k ，(用R ,波长和正整数k 表示，R 远大于上一问的e k ．)
9—23、某种单色平行光垂直入射在单缝上，单缝宽a = mm ．缝后放一个焦距f = 400 mm 的凸透镜，在透镜的焦平面上，测得中央明条纹两侧的两个第三级暗条纹之间的距离为 mm ，求入射光的波长．
9—24、一束具有两种波长
1
和
2
的平行光垂直照射到一衍射光栅上，测得波长
1
的第三级主极大衍射角和
2
的第四级主极大衍射角均为30°．已知1
=560 nm (1 nm=
10-9
m)，试求:
(1) 光栅常数a ＋b (2) 波长2
R O
O 1。