波动光学有答案习题

1、1 1一计算题9-1-19-1-1 在双缝干涉实验中，用波长 丸=546.1nm的单色光照射，双缝与屏的距离d = 300mm10粘，求该单色光的波长。9-1-13/9-1-13/用波长为 丸=589.3nm的钠黄光观察牛顿环，测得某一明环的半径为1.0X10鱼m,而其外第四个明环的半径为3.0X10%。求：平凸透镜凸面的曲率半径。,.121 _21 _R = -2)氏R寸-/ 卜4=(k 4-2)田r4=4R，(r4-r)/4nR-6(9 -1) 10_9122ni 2 - 13.39m习题 9-1-109-1-10 图4 44 589.3 109-1-14/9-1-14/单缝夫琅禾费衍射实

2、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，若以波长有=600nm的单色平行光垂直照射狭缝，则在屏上离中心点O为x=.4mm处的点 P P 看到的是衍射明条纹。求：(1)(1)点 P P 条纹的级数；(2)(2)从点 P P 看来对该光 波而言，狭缝的波阵面可作半波带的数目5 5x bsin -（2k 1）（，/2） sin=ta=一2bsin =2k 1 k =（2&-1）233,2 0.6 1.4 1010八1-k = （-j- 1） - 36 100.42（2 2）2k+1=2x3+1=7单色平行光分别垂直照射，求这两种光的第

3、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 10001000 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?x2x=（5.73）mm = 2.7mmk-=dsin x1= f si n = f df = 0.5m d =10% =10与mx1=2cmx2= 3.8cmx2-x1= 1.8cm9-1-169-1-16 一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。9-1-179-1-17 用波长九=632.8nm的激光垂直照射单缝时，其夫琅禾

4、费衍射图样的第1 1 极小与单缝法 线的夹k=（j9-1-15/9-1-15/已知单缝宽度b=1.0 xi0 4m,透镜焦距f=0.50m，用兀=400nm和2=760 nm的x = f sinsin= J-b 2X13 4 10= 0.5 3 10 m2 1 10ux2= f sin,弓3 7.6 10二0.52 1 103= 5.7 10 m6 6角为 5 5 七求该缝的缝宽9-1-189-1-18/一束平行光垂直入射 到某个光栅上，该光束有两 种波长的光，孔=440nm和 一660顿。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啪方向上，2求此光栅的光栅常数。k

5、i，w =dsinH(1)k2L2=dsinH (2)=1.5(2)k2 i第一/欠k1= 3 k2= 2第 次k1= 6k2= 461426 4.4 10_6,d =- =- =-=3.05 10 =3.05msin sin t 0.8669-1-199-1-19 一双缝，缝间距d =0.10mm ,缝宽a=0.02mm ,用波长丸=480nm的平行单色光垂直入射该双缝，双缝后放一焦距为50cm。求：（1 1）透镜焦平面处屏上干涉条纹的间距；（2 2） 单缝衍射中央亮纹的宽度；（3 3）单缝衍射的中央包线内有多少条干涉的主极大。9-1-209-1-20 测得从一池水的表面反射出来的太阳光是线

6、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）9-1-219-1-21 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 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。9-1-229-1-22 自然光通过两个偏振化方向间成6060。的偏振片，透射光强为|1。若在这两个偏振片之间再插入另一偏振片，它的偏振化方向与前两个偏振片均成3030, ,求透射光强为多少？9-1-239-1-23 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360360，的过程中，发现透过偏振片的光的最大强

7、度是最小强度的3 3 倍。求入射光束中线偏振光的强度是总强度的几分之几？7 7选择题（A A） 9-2-19-2-1 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习题 9-2-69-2-6 图D，则屏上相邻明纹的间距为()(A)(A)D(B)(B)ND(C)(C)_D,_D,(D)(D)NNNDDD-X二-二-二dNN(B)(B)9-2-29-2-2 一双缝干涉装置，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)4/3)中，干涉条纹的间距将为()(A)(A)1.33mm(B)(B)0.75mm(C)(C)1.0mm(D)(D)1.75m

8、m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射率为n的介质，则点 P P 处二相干光线的光程差为：(A)(A)nr1-r2(B)nr2r1(C)(r2一r1)(D)n(r2r1)nr2-nq(D)(C)(C)9-2-49-2-4 波长为的单色光垂直照射如图所示的透明薄膜,8为()(A)(A)2e(B)(B)2ne-2(C)(C)2ne(D)(D)2ne -2两次半波损失等于没有半波损失(C)(C)X。京d n 4/3(B)(B)m =1.00 n2=30en3=1.50 J习题 9-2-39-2-3 图习题 9-2-49-2-4 图习题 9-2-59-2-5 图(D)(D)

9、 9-2-39-2-3 单色平行光垂直入射到双缝上,膜厚度为e,两束反射光的光程差n3习题 9-3-49-3-4 图(D)(D)9-2-59-2-5 如图所示，用波长为 袖勺单色光垂直照射折射率为n n2的劈形膜，图中各部分折射率的关系是 n n nn2 244。观察反射光的干涉条纹，从劈形膜顶开始向右数第 5 5 条暗条纹中心所对应的厚度 。为( )(A)(A)5，2n2( (B) )7，4n2( (C) )11，4n2( (D) )9, 4n22n2e=(2k1)万k=4(D)(C)(C) 9-2-69-2-6 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

10、 =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 5 个明环的半径是0.30cm。设图中OA=1.00cm，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)(A)500nm 202(B)(B)450nm 55(C)(C)500nm 201(D)(D)500nm 200rk=,(k-；)R3210(1)410 = . (k ；) 4 5 10J(C)(C)(B)(B) 9-2-79-2-7 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)(A) 3 3(B)(B) 4 4(C)(C)

11、5 5(D)(D)2 2a sin-4(B)(B)2自然光 9-2-89-2-8 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，由此可知该光为(A)(A)自然光 (B)(B)线偏振光 (C)(C)部分偏振光 (D)(D)椭圆偏振光三填空题9-3-19-3-1 一束波长为乳的单色光在空气中传播长度为l 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_l_o平=2丸,9-3-29-3-2 真空中波长为7一的单色光，在折射率为n的均匀透明介质习题 9-3-49-3-4 图7 7n3I I中，从点 A A 沿某一路

12、径传播到点 B B , ,路径的长度为 l l , ,则 A A、B B 两点的相位差为。二D ord】9-3-39-3-3 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一 .：x =Do r d-d2n2e9-3-49-3-4 如图所示Qn2n3,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2n2e9-3-59-3-5 在牛顿环实验装置中，曲率半径为 R 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

13、舄，则反射光形成的干涉条纹中暗环半径 匚为。rk= . kR /n49-3-69-3-6 在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为7一的单色光垂直入射在宽度为a =4人的单缝上，对应于衍射角为 3030 节勺方向上，单缝可分成的半波带数目为 个。，.1八bsin- 4，一= 2，21/29-3-79-3-7 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a变为原来的3/2，同时使入射的单色光的波长 兀变为原来的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。11113, /4lo=2f l =2f -=1/2b3b/2光栅衍射9-3-89-3-8 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中，光栅衍射方法最为准确。红光9-3-99-3-9 一束白光垂直照射在光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离