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文档简介
1、一计算题9-1-1在双缝干涉实验中,用波长 九=546.1nm的单色光照射,双缝与屏的距离d' = 300mm 0测得中央明纹两侧的两个第五级明条纹的间距为12.2mm ,求双缝间的距离。9-1-2,将一折射率n =1.58的云母片覆盖于杨氏双缝中上面的一条缝上,使得屏上原中级极大的所在点O改变为第五级明纹。假定 九=550nm ,求:(1)条纹如何移动? (2)云母片厚度t。r2 - r1 = k 九r2-r1+d(n-1) = k,k=0k'=5,k5 550d = = = 4741.38nmn -1 1.58 -19-1-3使一束水平的氮镜激光器发出的激光(九二632 .
2、8nm )直照射一双缝。在缝后 2.0m处的墙上观察到中央明纹和第一级明纹的间隔为14cm。求:(1)两缝的间距;(2)在中央条纹以上还能看到几级明纹?9-1-4用很薄的玻璃片盖在双缝干涉装置的一条缝上,这时屏上零级条纹移到原来第7级明纹的习题9-1-5图位置上。如果入射光的波长 九=550nm ,玻璃片的折射率n=1.58,求:此玻璃片的厚度。9-1-5劳埃德镜干涉装置如图所示,光源波长九=7.2M10“m,求:镜的右边缘到第一条明纹的距离。9-1-6白光垂直照射到空气中一厚度为380nm的肥皂膜上,设肥皂的折射率 n =1.32 。求:该膜的正面呈现的颜色。9-1-7,折射率n =1.60
3、的两块标准平面玻璃板直径形成一个劈形膜(劈尖角日很小)。用波长九=600nm的单色光垂直照射,产生等厚干涉条纹。假如在劈形膜内充满n =1.40的液体时,相邻明条纹间距比劈形膜内是空气时的间距缩小Al =0.5mm ,那么劈尖角日应是多少?tan-匚言短一学心痴._ .4.= 1.71 10 rad16 101一(1一一)=(1)2M n 2 5 101.49-1-8一薄玻璃片,厚度为0.4 Mm,折射率为1.50,用白光垂直照射,求:在可见光范围内,哪 些波长的光在反射中加强?哪些波长的光在透射中加强?9-1-9,一片玻璃(n =1.5)表面有一层油膜(n =1.32),今用一波长连续可调的
4、单色光垂直照射 油面。当波长为 九=485nm时,反射光干涉相消。当波长增为九=679nm时,反射光再次干涉相消。求油膜的厚度。两次半波损失等于没有半波损失 = 2ne1 ,11,22nle =(2k1 )2n1e(2k2 -) 2 22 2k2 =k1 -12n1e =(2k1 -1) 2强=2k#1(1)央=2k112(1) - (2),11、 c4n1e =( - -) =2k 4111 12e 二2ni '2 - '11679 485642.00 : 643nm2 1.32 679 -4859-1-10如图所示,利用空气劈尖测细丝直径,已知九=589.3nm , L =
5、 2.888 M10工m ,测得30条条纹的总宽度为4.295 M10旦m ,求细丝直径d o习题9-1-10图9-1-11 一玻璃劈尖,折射率 n=1.52,波长九=589.3nm的钠光垂直入射,测得相邻条纹间距 L =5.0mm ,求劈尖夹角。9-1-12在利用牛顿环测未知单色光波长的实验中,当用波长为Z=589.3nm的钠黄光垂直照射时,测得第一和第四暗环的距离为& =4.0M10&m;当用波长未知的单色光垂直照射时,测得第一和第四暗环的距离为占'=3.85X103 ,求该单色光的波长。9-1-13,用波长为 九= 589.3nm的钠黄光观察牛顿环,测得某一明环的
6、半径为1.0M102m,而其外第四个明环的半径为 3.0 X10-m o求:平凸透镜凸面的曲率半径。121 _21 _4= (k -2)R,rk=(k-2)R'i 4 =(k 4-2)R'r:阳-rk2 =4R九(r:七一r:)/4)u = R-6R= (9一1)10 Q39m4 589.3 109-1-14,单缝夫琅禾费衍射实验中,狭缝的宽度b=0.60mm ,透镜焦距f =0.40m,有一与狭缝平行的屏放置在透镜焦平面处,若以波长九=600nm的单色平行光垂直照射狭缝,则在屏上离中心点。为x=.4mm处的点P看到的是衍射明条纹。求:(1)点P条纹的级数;(2)从点P看来对该
7、光 波而言,狭缝的波阵面可作半波带的数目2bx(1) bsin 二-(2k 1)( /2) si n =tan2bsin /t -2k 1 k =(2bsin -1)233-1)2,2 0.6 1.4 1010k 二(Q6 10,0.4(2) 2k 1 = 2 3 1=79-1-15,已知单缝宽度b =1.0M10m,透镜焦距f =0.50m,用九=400nm和% =760nm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,以及这两条明纹之间的距离。若用每厘米刻有1000条刻线的光栅代替这个单缝,则这两种单色光的第一级分别距屏中心多远?这 两条明纹之间的距离又是多少?2k 1
8、b 2x1 = f sin ?3 4 100.52 1 10”二3 10 mx2 = f sin -23 7.6 10,0.52 1 10”3= 5.7 10 mx2。x1 = (5.7 。3)mm = 2.7mmk' =dsin f x1 = f si n = f df = 0.5m d =10"m=10"mx1 =2cmx2 = 3.8cmx2 - x1 = 1.8cm9-1-16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600nm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。9-1-17用波长九=632.8nm的激光垂直照射单缝时
9、,其夫琅禾费衍射图样的第1极小与单缝法线的夹角为5°,求该缝的缝宽9-1-18,一束平行光垂直入射到某个光栅上,该光束有两 种波长的光,九=440nm和一660nm。实验发现,两种波长的谱线 (不计中央明纹)第二次重合于衍射角Cp-60的方向上,2求此光栅的光栅常数。k1 =dsin6(1)k2,-2=dsin6(2)= 2 =1.5(2) k2 i第一次k1 =3k2=2第 次k1 = 6k2 = 4614 26 4.4 10_6,d =7 = =3.05 10 =3.05msin 二 sin ?0.8669-1-19 一双缝,缝间距d =0.10mm ,缝宽a =0.02mm ,
10、用波长九= 480 nm的平行单色光垂直入射该双缝,双缝后放一焦距为50cm。求:(1)透镜焦平面处屏上干涉条纹的间距;(2)单缝衍射中央亮纹的宽度;(3)单缝衍射的中央包线内有多少条干涉的主极大。9-1-20测得从一池水的表面反射出来的太阳光是线偏振光,求此时太阳处在地平线的多大仰角处?(水的折射率n =1.33)9-1-21 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,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。9-1-22自然光通过两个偏振化方向间成60 的偏振片,透射光强为I1。若在这两个偏振片之间再插入另一偏振片
11、,它的偏振化方向与前两个偏振片均成30 口,求透射光强为多少?9-1-23使一束部分偏振光垂直射向一偏振片,在保持偏振片平面方向不变而转动偏振片360。的过程中,发现透过偏振片的光的最大强度是最小强度的3倍。求入射光束中线偏振光的强度是总强度的几分之几?选择题(A) 9-2-1在双缝干涉实验中,若两缝的间距为所用光波波长的N倍,观察屏到双缝的距离为6D,则屏上相邻明纹的间距为(A) D (B) ND(C) D(D)_DN,D D-X =(B) 9-2-2 双缝干涉装置,在空气中观察时干涉条纹间距为1.0mm。若整个装置放在水(折射率为4/3)中,干涉条纹的间距将为x4Xo 1(B)n 4/3(
12、A) 1.33mm(B)0.75mm(C) 1.0mm (D) 1.75mm习题9-2-6图(A)n ri 一2(B)n r2 -ri(C) (r2 -r1)(D)n(2 -ri)(D)(C) 9-2-4波长为K的单色光垂直照射如图所示的透明薄膜,膜厚度为e,两束反射光的光程差P1口 =1.00n2 .30 e n3 =1.50 J%n2习题9-2-3图习题9-2-4图习题9-2-5图(A) 2e (B) 2ne-2(C) 2ne (D) 2ne -2两次半波损失等于没有半波损失(C)(D) 9-2-3单色平行光垂直入射到双缝上,观察屏上点P到两缝的距离分别为r1和r2。设双缝和 屏之间充满折
13、射率为n的介质,则点P处二相干光线的光程差为:各部分折射率的关系是(D) 9-2-5如图所示,用波长为,的单色光垂直照射折射率为 窕的劈形膜,图中n1 <n2 <r3。观察反射光的干涉条纹,从劈形膜顶开始向右数O6第5条暗条纹中心所对应的厚度 6为( )(A) 5 2n2(B) 7 . 4n2(C) 11 4n2 (D) 9 4n22n2e=(2k1)5 k=4(D)(C) 9-2-6图示为一牛顿环装置,设平凸透镜中心恰好和平玻璃接触,透镜凸表面的曲率半径是R =400cm o用某单色平行光垂直入射,观察反射光形成的条纹,测得第5个明环的半径是0.30cm。设图中OA=1.00cm
14、,则入射光的波长及在半径为OA的范围内可观察到的明环数目()(A) 500 nm 202(B) 450nm 55 (C) 500 nm 201(D) 500 nm 200rk=: (k-;)R32 10-6 (5 -1)4'10, = . (k ;) 4 5 10,(C)(B) 9-2-7平行单色光垂直入射于单缝上,观察夫琅禾费衍射。 若屏上点P处为第二级暗纹,则单缝处波面相应地可划分的半波带数目为(A) 3(B) 4(C) 5(D)2a sin1-4 (B)2自然光 9-2-8 一偏振状态未知的偏振光垂直入射一偏振片,偏振片在垂直入射光的平面内旋转一周的过程中光强的无变化,由此可知该
15、光为(A)自然光 (B)线偏振光 (C) 部分偏振光 (D)椭圆偏振光三填空题9-3-1 一束波长为九的单色光在空气中传播长度为l ,在相同的时间内该束光在玻璃(折射率为n)中,传播的路程为 l/n,光程为_l_oI 中=2n;9-3-2真空中波长为,一的单色光,在折射率为 n的均匀透明介质W / I7n3I习题9-3-4图中,从点A沿某一路径彳播到点 B,路径的长度为l ,则A、B两点的相位差中为。笠二2二 6 九二D ord J 9-3-3在双缝干涉实验中,为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采取的办法之一是 双缝条纹间距。D -,:x =D ord"d2n2e 9-3-4如图所示n
16、1 <n2 <n3,若用波长为上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与的光程差是 。两次半波损失等于没有半波损失2n2e9-3-5在牛顿环实验装置中,曲率半径为R的平凸透镜与平玻璃板在中心恰好接触, 它们之间充 满折射率为n的透明介质,垂直入射到牛顿环装置上的平行单色光在真空中的波长为九,则反射光形成的干涉条纹中暗环半径 rk为。rk = kR /n4 9-3-6在单缝夫琅禾费衍射实验中,波长为上的单色光垂直入射在宽度为 a =4K的单缝上,对应于衍射角为30冶勺方向上,单缝可分成的半波带数目为 个。,.1cbsin 二-4 1 一 二 2 121/29-3-7在单缝夫琅禾费衍射装置中,设中央明纹的衍射角范围很小。若使单缝宽度变为原来的3/2 ,同时使入射的单色光的波长 九变为原来的3/4 ,则屏幕上单缝衍射条纹中央明纹的宽度&将变为原来的 倍。3' /410 =2f l =2f =1/2b3b/2光栅衍射9-3-8 测量单色光的波长时,在双缝干涉、牛顿环、单缝衍射、光栅衍射四种测量方法
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