光学课后题题库

1、第一章2 在杨氏实验装置中，光源波长为640nm,两狭缝间距为0.4mm,光屏离狭缝的距离为 50cm.试求： 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OYmm，问两束光在p点的相位差是多少？ （ 3）求p点的光强度和中央点的强度之比.扎ro ._y =解：（1）由公式d ，得050_5_2y 06.4 10=8.0 10 cmd=0.4（2）由课本第20页图1-2的几何关系可知r2 - * d sin v d ta- d = 0.04001 = 0.8 10*cm50A5E 8 102 2 2 2I =A + A2 +2A民 cosW =4A| cos 由公式0Ap

2、2 24A| cos4 A2cos22 1 二cos2 4 cos2 0ji1 cos-0.8536423 .把折射率为1.5的玻璃片插入杨氏实验的一束光路中，光屏上原来第5级亮条纹所在的位置为中央亮条纹，试求插入的玻璃片的厚度.已知光波长为6X 10-7m.解：未加玻璃片时，、5到P点的光程差，由公式 2二 可知为Ar2 - 口5 2 二=5， r =2 二现在s发出的光束途中插入玻璃片时，P点的光程差为-hL所以玻璃片的厚度为h10 6 10-cmn -10.59.在两块玻璃片之间一边放一条厚纸，另一边相互压紧玻璃片I长10cm,纸厚为0.05mm,从60的反射角进行观察，问在玻璃片单位长

3、度内看到的干涉条纹数目是多少？设单色光源波长为 500nm.解：由课本49页公式（1-35 ）可知斜面上每一条纹的宽度所对应的空气尖劈的厚度的变化量为如果认为玻璃片的厚度可以忽略不记的情况下，则上式中n2二邛儿=60。而厚度h所对应的斜面上包含的条纹数为D二0J也h 扎 5000 0-100故玻璃片上单位长度的条纹数为10010=10条/厘米10.在上题装置中，沿垂直于玻璃片表面的方向看去，看到相邻两条暗纹间距为1.4mm=已知玻璃片长 17.9cm,纸厚0.036mm,求光波的波长。解：依题意，相对于空气劈的入射角i2 =0,cosi2 =1.si nn2 二 1.0L =2n2二 cosi

4、22 2d2d LL2 0.036 1.4179= 5.631284916 10 mm =563.13nm12.迈克耳孙干涉仪的反射镜 M移动0.25mm时，看到条纹移过的数目为 909个，设光 为垂直入射，求所用光源的波长。解：根据课本59页公式可知，迈克耳孙干涉仪移动每一条条纹相当h的变化为：:h = h2 - h-i =j 1 2cosi2n.j.2cosi22cosi2Ah =现因i2 =Q, 故2N =909所对应的h为k I |ih = N = h =22h _ 2 0.25_909= 5.5 10* mm =550nm第二章7.平面光的波长为480nmP軽育照射到宽度为0. Im

5、的挟缝.1.,会聚透镜的焦距为50cm. 分别讣算蔦缝的两边到P点的和位为“煜和n用叭p点离焦戊的业离.解主谁P点离侄点的卅离为朴透镜的焦師为产亠缝宽为去*则位相差利光科売附氏9 77? ；T2?r2?r】=_sinfl=即:第六章6.4计算波长为253.6nm和546.1 nm的两谱线瑞利散射的强度比。解：由瑞利散射定律，散射光强度与波长的四次方成反比 X? (5 斗61)4 A =入J = (*-3.6)4 =21 第七章13. Lt知钝的逸出功为1 88e现川波K为300nm的紫外比照射,试求比了的初动能卫I初速解：山矍因斯坦光电效应方程2Qgrp458 1冷=A-=(626x10 xx

6、 1.88=2258莎=6134xl(I19丿2300 Iff9 L亦 1严=8.9xl05m / sp爲 _ /2心61340亠V 7/ _ v 9.1xl0_,17.15波长为320nm的紫外光入射到逸出功为2.2eV的金属表面上，求光电子从金属表面逸出时的最大速度。若入射光的波长为原来的一半，初涉光电子的最大动能是否增至两倍？解：由 爱 因 斯 坦 光 电 效 应 方 程加=7.69 x 10-in / e若入肘光渋长咸半.则、3x10一用 - hv- ZF= 6.626 xlO-34 x x-22 = 6莎2160x10-济1产(1628eV)所以最大动能不会缗至育涪=干涉现象：周期相

7、同、相位差恒定、方向相同等倾干涉：由于入射角相同的光经薄膜两表面反射形成的反射光在相遇点有相同的光程差，也就是说，凡入射角相同的就形成同一条纹，故这些倾斜度不同的光束经薄膜反射所形成的干涉花样是一些明暗相间的同心圆环这种干涉称为等倾干涉。等厚干涉：等厚干涉是由平行光入射到厚度变化均匀、折射率均匀的薄膜上、 下表面而形成的干涉条纹.等厚干涉与等倾干涉的区别：等厚干涉与等倾干涉虽说都是薄膜干涉，但却有所不同。等厚干涉条纹是由同一方向的入射光在厚度不均匀的薄膜上产生的干涉条纹；而等倾干涉条纹则是扩展光源上的各个发光点沿各个方向入射在均匀厚度的薄膜上产生的条纹。第一暗环为范围的中央亮班占据入射光束光强的84%干涉与衍射区别与联系：都是波的相干叠加，干涉是几束光，衍射是无穷多的相干叠加；前者粗略后者精细。都是明暗相见的条纹，间距均匀与相对集中的不同。总之，本质上统一、 但形成条件、分布规律和储蓄额处理方法上不同又紧