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1、光学练习题一、 选择题E上白P P处是明条纹.假设将缝 S2盖住,并在Si、S2连线M,其它条件不变如图,那么此时B 1 .在空气中做双缝干预实验,屏幕的垂直平分面上放一平面反射镜A.P处仍为明条纹B.P处为暗条纹C.P处位于明、暗条纹之间D.屏幕E上无干预条纹2 .在双缝干预实验中,为使屏上的干预条纹间距变大,可以采的方法是B 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3 .在杨氏双缝干预实验中,假设用折射率为n薄玻璃片将上面的狭缝挡住,那么此时中央亮条纹的位置与原来相比应A A向上移动；B向下移动；C不动；D根据具体情况而定.4 .在照相机镜头

2、的玻璃上均匀镀有一层折射率n小于玻璃的介质薄膜,以增强某一波长九的透射光能量,假定光线垂直入射,那么介质膜的最小厚度应为D A “n；B 2n；C ,J3n；D 4n.5 . 一折射率为n厚度为e的薄膜处于折射率分别为ni和心的介质中,现用一束波长为人的平行光垂直照射该薄膜,如图,假设 M 立 上,那么反射光a、b的光程差为B , “、一 ,九一 _A、2n?e 十一 ；B、2n2e；2C、2n2e + 九；D、n2e .6 .在单缝夫琅禾费衍射实验中,波长为人的单色光垂直入射在宽度为31的单缝上,对应于衍射角为30,的方向,单缝处波阵面可分成的半波带数目为 B A 2 个 B 3 个C 4

3、个D 6 个(A)数目减小,间距变大 (C)数目不变,间距变小(B)数目减小,间距不变(D)数目增加,间距变小9.波长九=550nm的单色光垂直入射于光栅常数d =1.0xl0"cm的光栅上,可能观察到n=1.50 ,空气7 .当平行单色光垂直入射于如下列图空气劈尖,两块平面玻璃的折射率为的折射率为 量=1, C点处的厚度为e,在劈尖上下外表反射的两光线之间的光程差为(D)A 2n2eb . 2n2e + K/2C . 2nle D . 2nle+ 九/28 .如下列图,两个直径有微小差异的彼此平行的滚柱之间的距离为L,夹在两块平面晶体的中间,形成空气劈形膜,当单色光垂直入射时,产生

4、等厚干预条纹,如果滚柱之间的距离L变小,那么在L范围内干预条纹的(C )的光谱线的最大级次为(D )(A) 4(B) 3(C) 2(D) 110 .三个偏振片 P、P2与E堆叠在一起,Pi与P3的偏振化方向相互垂直,P2与P1的偏振化方向间的夹角为45,强度为I.的自然光入射于偏振片并依次透过偏振片 P、P2与F3,那么通过三个偏振片后的光强为(C )(A/学 7(DU二、填空题1 .相干光的必要条件为频率相同、 相位差恒定或相位相同振动方向平行 .2 .在双缝干预实验中,形成第三级明纹的两束光(波长为入)的相位差为_0或6K ；光 程差为 3九.3 .一束波长为 久的单色光,从空气垂直入射到

5、折射率为n的透明薄膜上,要使反射光得到增强,薄膜的最小厚度为 上,假设要使反射光得到减弱,薄膜的最小厚度为 4n2n 一,1 .,一4 .一束光强为I0的自然光通过一个偏振片后,光强变为 3I0,假设通过两个偏. .一、,3振化方向夹角为 冗/6的偏振片后,光强变为3|0.85 .自然光从空气射到折射率为J3的玻璃上,欲使反射光成为偏振光,那么起偏角应为60.6 .白光垂直照射到空气中一厚度为3.8父102m的肥皂膜上,设肥皂膜的折射率为了1.33,那么反射干预增强的光的波长为674nm、403nm.2.7 .如图所不,把细丝夹在两块平玻璃板之间,细丝到棱边距离为2.888父10 m ,入射光

6、波长为5.893xl0,m ,测得30条亮条纹间的间距为 4.295><10m ,那么细丝的直径d 为 5. 7 5 150 m .8 .在白光照射单缝产生的夫琅禾费衍射公式中,某一波长为 端的光波的第三级明条纹与红光(九=6x10,m)的第二级明条纹相重合,那么%=4x 1 07 m.9 .可见光的波长范围大约从400nm到760nm,将这个范围的可见光垂直入射到每厘米有6000条刻痕的平面光栅上,那么第一级可见光谱的角宽度为0.216 弧度.10 .单缝的宽度 a=0.40mm,以波长 九=589nm的单色光垂直照射,设透镜的焦距 f =1.0m ,那么中央明纹的宽度为2.94

7、5mm.三.计算题1 .在双缝干预实验中,用一云母片遮住其中一条缝后,光屏上原来第7级明纹位置成为遮住后的中央明纹位置.入射光的波为 5.5M10'm ,云母片的折射率为1.58.求云母片的厚 度.解：未放云母片：口 -r2 = 7 ,放了后：r1 -(r2 -d nd) =0r1 - r2 = (n -1)d = 7,得:7 ,qn -1d =6.6 10 m2 .单缝宽度b =1.0Ml0"m ,透镜焦距f =0.50m,用儿=400nm和九2 =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央的距离,以及这两条明纹之间的距离.假设用每厘米刻有1000条

8、刻线的光栅代替这个单缝,那么这两种单色光的第一级明纹分别距屏中央多远这两条明纹之间的距离又是多少解：明条纹的单缝衍射方程 bsine =(2k+1)、.当k =1 ,对于 =400nm和K2 =760nm , 32,一_ sin 91 =6><10 ,sin 0 =1.14父10 .得为=3mm,x2 = 5.7mm, Ax = 2.7mm光 栅 方程dsine=k,0,得sine1=0.04,sin 8； =0.076. 得x1 = 2cm, x2 = 3.8cm, x = 1.8cm3 .用钠光灯发出的波长为5.893 M10,m的光做牛顿环实验,测得某一k级暗纹半径为4.0x

9、10J3m ,测得k+5级暗纹半径为6.0M10,m ,求凸透镜的曲率半径R和k的值.4.0 10,=kR 5.893 10,6.0 10,= (k 5)R 5.893 10工解得：k=4,R=6.79m4 .用白光垂直照射到每厘米刻有5000条缝的光栅上,求：(1)第二级光谱的张角(2)能看到几级完整光谱.解：光栅方程dsin =k九.当k =2,九=400nm,九=760nm ,得 sin i -0.4,0.76所以第二级光谱的张角为 0.36当九=760nm,sin6=1时,k取最大值25 .波长为400 nm的单色光垂直入射到一透射光栅上,接收屏上2个相邻主极大明条纹分别出现在sin中=0.20和sin5=0.30处,并且第四级缺级.试求：(1)光栅常数；(2)光栅狭缝的最小宽度；(3)按上述选定的缝宽和光栅常数,写出光屏上实际呈现的全部级数.解：光栅方程d sin n - k解得,k =2,d =