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第十一章 波动光学
第一部分
一、填空题:
1、波长为?的平行单色光垂直照射到如题4-1图所示的透明薄膜上,膜厚为e,折射率为n,透明薄膜放空气中,则上下两表面反射的两束反射光在相遇处的位相差??? 。 2、如题4-2图所示,假设有两个同相的相干点光源S1和S2,发出波长为?的光。A是它们连线的中垂线上的一点。若在S1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??? 。若已知?=5000A,n?1.5,A点恰为第四级明纹中心,则e? A。
? n eS1S2enA题4-2图 题4-1图
3、一双缝干涉装置,在空气中观察时干涉条纹间距为1.00mm。若整个装置放在水中,干涉条纹的间距将为 mm。(设水的折射率为43)。
4、在空气中有一劈尖形透明物,其劈尖角??1.0?10?4rad,在波长??7000A的单色光垂直照射下,测得两相邻干涉明条纹间距l?0.25cm,此透明材料的折射率n? 。 5、一个平凸透镜的顶点和一个平板玻璃接触,用单色光垂直照射,观察反射光形成的牛顿环,测得第k级暗环半径为r1。现将透镜和玻璃板之间的空气换成某种液体(其折射率小于玻璃的折射率),第k级暗环的半径变为r2,由此可知该液体的折射率为 。 6、若在麦克尔逊干涉仪的可动反射镜M移动0.620mm的过程中,观察到干涉条纹移动了2300条,则所用光波的波长为 A。
7、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 。
8、为了获得相干光,双缝干涉采用 方法,劈尖干涉采用 方法。
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9、劳埃德镜实验中,光屏中央为 条纹,这是因为产生 。 二、选择题
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两点位相差为3?,则此路径AB的光程为 ( )
(A)1.5? (B)1.5n? (C)3? (D)1.5?n
2、在单缝夫琅和费衍射实验中,波长为?的单色光垂直入射到宽度为a=4?的单缝上,对应于衍射角30?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.
3、如图4-4所示,用波长为?的单色光照射双缝干涉实验装置,若将一折射率为n、劈尖角为? 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s2) ,屏C上的干涉条纹 C s1 1 (A) 间隔变大,向下移动.
? O s (B) 间隔变小,向上移动.
(C) 间隔不变,向下移动. s2 b 2 (D) 间隔不变,向上移动.
4、用白光光源进行双缝实验,若用一个纯红色的滤光片遮
图4-4 盖一条缝,用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝,则 ( )
(A)干涉条纹的宽度将发生变化。 (B)产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹。 (C)干涉条纹的亮度将发生变化 (D)不产生干涉条纹。
5、在双缝干涉实验中,屏幕E上的P点处是明条纹。若将缝S2盖住,并在S1,S2连线的垂直平分面处放一反射镜M,如题4-5图所示,则此时 ( ) (A)P点处仍为明条纹。 (B)P点处为暗条纹。 (C)不能确定P点处是明条纹还是暗条纹。 (D)无干涉条纹。
6、两块平玻璃构成空气劈尖,左边为棱边,用单色平行光垂直入射。若上面的平玻璃以棱边为轴,沿逆时针方向作微小转动,则干涉条纹的 ( ) (A)间隔变小,并向棱边方向平移。 (B)间隔变大,并向远离棱边方向平移。 (C)间隔不变,向棱边方向平移。 (D)间隔变小,并向远离棱边方向平移。 7、如题4-6图所示,用单色光垂直照射在牛顿环的装置上。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。
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E S1S
P 单色光 空气
S2M 题4-5图
题4-6图
8、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)?4。 (B)?4n。 (C)?2。 (D)?2n。 9、在玻璃(折射率n3?1.60)表面镀一层MgF2(折射率n2?1.38)薄膜作为增透膜。为了使波长为5000A的光从空气(n1?1.00)正入射时尽可能少反射,MgF2薄膜的最小厚度应是 ( ) (A)1250A。 (B)1812A。 (C)906A。 (D)781A。
10、用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷,当波长为?的单色平行光垂直入射时,若观察到的干涉条纹如题4-7图所示,每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切,则工件表面与条纹弯曲处对应的部分 ( ) (A)凸起,且高度为?4。 (B)凸起,且高度为?2。 (C)凹陷,且深度为?2。
工件 平玻璃
空气劈尖 题4-7图
(D)凹陷,且深度为?4。
11、在麦克尔逊干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n、厚度为d的透明薄片,放入后,这条光路的光程改变了 ( )
(A)2(n?1)d。 (B)2nd。 (C)(n?1)d (D)nd 12、在双缝干涉实验中, 用单色自然光, 在屏幕上形成干涉条纹, 若在两缝后放一个偏振片, 则
(A) 干涉条纹的间距不变, 但明纹的亮度加强. (B) 干涉条纹的间距不变, 但明纹的亮度减弱.
(C) 干涉条纹的间距变窄, 且明纹的亮度减弱. 精品文档
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(D) 无干涉条纹. 参考答案 一、填空题 1、(4ne??1)?[或(4ne??1)?] 2、2?(n?1)e?;4?104。
223、0.75 4、 1.40 5、r1r2 6、5391 7、4I0
8、分波面法,分振幅法 9、暗、半波损失 二、选择题
1、(A) 2、(B) 3、(C) 4、(D) 5、(B) 6、(A) 7、(B) 8、(B) 9、(C) 10、(C) 11、(A) 12(B)
第二部分
一、
选择题
1、在单缝夫琅禾费衍射实验中波长为?的单色光垂直入射到单缝上。对应于衍射角为300的方向上,若单缝处波面可分成3个半波带,则缝宽度a等于 ( ) (A)? (B)1.5? (C)2? (D)3?
2、在如题5-1图所示的单缝夫琅禾费衍射装置中,设中央明纹的衍射角范围很小。若使单缝宽度a变为原来的
33,同时使入射的单色光的波长?变为原来的,则屏幕C上单缝衍24射条纹中央明纹的宽度?x将变为原来的 ( )
3291倍 (B)倍 (C)倍 (D)倍 (E)2倍 43823、在如题5-2图所示的单缝夫琅禾费衍射装置中,将单缝a稍稍变宽,同时使单缝沿y轴
(A)
正方向作微小位移,则屏幕C上的中央衍射条纹将 ( )
(A)变窄,同时向上移。 (B)变窄,同时向下移。 (C)变窄,不移动。 (D)变宽,同时向上移。 (E)变宽,不移动。
a?LC?LCaf
题5-1
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fyOx题5-2图
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4、一衍射光栅对某一定波长的垂直入射光,在屏幕上只能出现零级和一级主级大,欲使屏幕上出现更高级次的主极大,应该 ( ) (A)换一个光栅常数较小的光栅。 (B)换一个光栅常数较大的光栅。 (C)将光栅向靠近屏幕的方向移动。 (D)将光栅向远离屏幕的方向移动。 5、在光栅光谱中,假如所有偶数级次的主极大都恰好在每缝衍射的暗纹方向上,因而实际上不出现,那么此光栅每个透光缝宽度a和相邻两缝间不透光部分宽度b 的关系为 ( ) (A)a?b. (B)a?2b (C)a?3b (D)b?2a
6、光强为I0的自然光依次通过两个偏振片P1和P2。若P1和P2的偏振化方向的夹角
??300,则透射偏振光的强度I是 ( )
(A)I04。 (B)3I04。 (C)3I08 (D)I08。
7、一束光强为I0的自然光,相继通过3个偏振片P1,P2,P3后,出射光的光强为I?I08。已知P1和P3的偏振化方向互相垂直,若以入射光线为轴,旋转P2,要使出射光的光强为零,
P2最少要转过的角度是 ( )
(A)300 (B)450 (C)600 (D)900
8、一束光是自然光和线偏振光的混合光,让它垂直通过一偏振片。若以此入射光束为轴旋转偏振片,测得透射光强度最大值是最小值的5倍,那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为 ( ) (A)12 (B)15 (C)13 (D)23
9、自然光以600的入射角照射到不知其折射率的某一透明介质表面时,反射光为线偏振光。则知 ( )
(A)折射光为线偏振光,折射角为30。 (B)折射光为部分偏振光,折射角为30。 (C)折射光为线偏振光,折射角不能确定。 (D)折射光为部分偏振光,折射角不能确定。
10、自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上,反射光是 ( )
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