光学与量子物理练习

1、光学和量子物理练习题一.选择题1双缝间距为，双缝与屏幕相距，用波长为的光照射时，屏幕上干涉条纹的相邻两明纹的距离是（ ）。A B C D 2在同一媒质中两列相干光的强度之比是，则两列相干光的振幅之比是：（ ）A 4 B 2 C 16 D 3一束光强为的自然光，相继通过三个偏振片P、P、P后，出射光的光强为，已知P和P的偏振化方向相互垂直，若以入射光为轴，旋转P，问P最少要转过多大角度，才能使出射光的光强为零。（ ）D 入射光反射光1反射光2ennn4单色平行光垂直照射在薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，如图所示，若薄膜厚度为e, 且n<n>n, 为入射光在n中的波长，则两束

2、反射光的光程差为（ ）。5在上题中，若n1< n2 < n3 ，k=0,1,2,3 则（ ）。A 满足的条件。反射光消失 B 满足的条件。反射光消失C 满足的条件。透射光消失D 满足的条件。透射光消失6劈尖干涉中干涉条纹是等间距分布的，但牛顿环干涉条纹不是等间距分布的，这是（ ）。A 因它的条纹是环形 B 因各干涉环对应的厚度不相等C 因平凸透镜与平玻璃间有空气 D 因平凸透镜曲面上各点的斜率不相等7有两个几何形状完全相同的劈尖，一个是空气中的玻璃劈尖，一个是玻璃中的空气劈尖。当以相同波长的单色光分别垂直照射它们时（ ）。A 玻璃劈尖的条纹间距比空气劈尖大 B玻璃劈尖的条纹间距比空

3、气劈尖小C 两个劈尖干涉条纹间距相同 D 观察不到玻璃劈尖的干涉条纹8在相等的时间内，一束波长为的单色光在空气和玻璃中（ ）。A 传播的路程相等，走过的光程不相等 B 传播的路程相等，走过的光程相等C 传播的路程不相等，走过的光程不相等 D 传播的路程不相等，走过的光程相等9波长为的单色平行光垂直入射到一狭缝上，若第一级暗纹的位置对应的衍射角为，则缝宽的大小为：（ ）。A /2 B C 2 D 310根据惠更斯菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为S，则S的前方某点P的光强度决定于波阵面S上所有面积元发出的子波各自传到P点的（ ）。A 振动振幅之和 B 光强之和C 振动振幅之和的平方 D 振动

4、的相干叠加11在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为的单色光垂直入射在宽度为a=4的单缝上，对应于衍射角为300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12一束自然光照射到某种介质表面，当折射角为时，反射光为完全偏振光，则此介质的折射率为（ ）。A 1.832 B 1.732 C 1.632 D 1.53213.有折射率分别为n1、 n2两种介质，当自然光从第一种介质n1入射到第二种介质n2时，起偏角为；而自然光从第二种介质入射到第一种介质时，起偏角为；若，则两种介质折射率的大小间的关系为：（ ）A n1 > n2 B n1 = n2 C n1 &

5、lt; n2 D 难以判断14在迈克逊干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波长，则薄膜的厚度是（ ）。A B C D 15.在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是： 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。16以白光垂直照射光栅，所得到的一级光谱按衍射角从小到大排列的顺序是（ ）。A 紫黄红 B 红紫黄 C 黄红紫 D 红黄紫17.在单缝夫琅和费衍射实验中,若增大缝宽,其它条件不变,则中央明条纹（）。A 宽度变小 B宽度变大 C宽度不变 ,且中心强度也不变 D宽度不变,但中

6、心强度增大18.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（）。A 在入射面内振动的完全偏振光B 平行于入射面的振动占优势的部分偏振光C 垂直于入射面振动的完全偏振光D 垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光19用强度为，波长为的的射线（伦琴射线）分别照射锂（Z=3）和铁（Z=26）。若在同一散射角下测得康普顿散射的射线波长分别为和（,>），它们对应的强度分别为和，则（ ）。A >,< ; B =,=C =,> ; D <,>20.光电效应和康普顿效应都包含有电子与光子的相互作用过程，对此以下几种理解中正确的是：（ ）。A 两种效应中电子与光子两者组

7、成的系统都服从动量守恒和能量守恒定律B 两种效应都相当于电子与光子的弹性碰撞过程C 两种效应都属于电子吸收光子的过程D 光电效应是吸收光子的过程，而康普顿效应相当于光子与电子的弹性碰撞过程21.康普顿散射的主要特点是（ ）。A 散射光波长和入射光波长相同，且与散射角和散射物质无关B 散射光波长比入射光波长短，且与散射角和散射物质有关C 散射光中有些波长和入射光波长相同，有些波长比入射光波波长长，且随散角增大而增大，这都与散射物质无关D 散射光即有比入射光波长长的，也有比入射光波波长短的，这与散射物质有关22已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子的最大动能是1.2eV，而钠的红限波长是5400，

8、那么入射光的波长是（ ）。A 5350 B 5000 C 4350 D 3550 23如果两种不同质量的粒子，其德布罗意波长相同，则这两种粒子的（ ）。A 动量相同。 B 能量相同。 C 速度相同。 D 动能相同。24用频率为的单色光照射某种金属时，逸出光电子的最大动能为EK；若改用频率为2的单色光照射此种金属时，则逸出光电子的最大动能为：（ ）A 2EK B 2hEK C hEK D hEK25.光电效应的红限取决于（ ）。A 入射光的强度 B 入射光的颜色 C 入射光的频率 D 金属的逸出功26.设用频率为1和2的两种单色光，先后照射同一种金属均能产生光电效应。 已知金属的红限频率为o，测

9、得两次照射时的遏止电压，则这两种单色光的频率有如下关系,正确的是( )。A 2=1- B 2=1+ C 2=21- D 2=1-227光电效应表明光电流依赖于（ ）。A 入射光的颜色 B 入射光的频率C 入射光的位相和频率 D 入射光的强度和频率28若光子与电子的波长相等，则它们各自的总能量（ ）。A 相等 B 不相等 C 可能相等 D 无法确定29光子能量为的射线，入射到某种物质上而发生康普顿散射。若反冲电子的能量为，则散射光波波长的改变量与入射光波长0之比值为（ ）。A 0.20 B 0.25 C 0.30 D 0.3530.不确定性关系指的是（ ）。A 粒子的动量不可能确定 B 粒子的坐

10、标不可能确定C 不确定关系仅仅适用于电子和光子,不适用于其它粒子D 粒子的动量和坐标不可能同时确定二填空题1.获得相干光的途径一般有两种，其中杨氏双缝干涉用到的，薄膜干涉用到的是 。 2.光程差是把光在介质中通过的路程差按相同折合到真空中的路程差。3.光栅衍射条纹是 与 的总效果。4.光的偏振是指的现象。5某单色光垂直入射到一个每毫米有条刻线的光栅上，如果第一级谱线的衍射角为，则入射光的波长应有 。6光由空气射入折射率为的玻璃在图所示的各种情况中，用黑点和短线把反射光和折射光的振动方向表示出来，并标明是线偏振光还是部分偏振光图中7在空气中有一劈尖形透明物，其劈尖角弧度，在波长的单色光垂直照射下

11、，测得两相邻干涉明条纹间距，此透明材料的折射率 。8若一双缝装置的两个缝分别被折射率为和的两块厚度均为的透明介质所遮盖，此时由双缝分别到屏幕上原中央极大所在处的两束光的光程差 。9波长为的单色平行光，垂直入射到缝宽为的单缝上，缝后有一焦距的透镜， 在透镜焦平面上观察衍射图样。 则：中央明纹的宽度为 ，两个第三级暗纹之间的距离为 。10用相互平行的一束自然光和一束线偏振光构成的混合光垂直照射在一偏振片上，以光的传播方向为轴旋转偏振片时，发现透射光强的最大值为最小值的倍，则入射光中，自然光强与线偏振光强之比为 。11光的干涉和衍射现象反映了光的 性质。光的偏振现象说明光波是 波。12干涉条纹的变化

12、和移动，实质上是由于两相干光的 改变， 每变化一个波长值，条纹的级次就 一级。13等倾干涉和牛顿环的干涉图样都是明暗相间、内疏外密的同心圆环。等倾干涉图样的中央条纹级次 ；随薄膜的厚度变化，中央条纹会出现 现象；牛顿环中央为 级的 纹14用两块平玻璃构成劈尖观察等厚干涉条纹，如图（a）、（b）所示，若劈尖上表面向上缓慢地平移，则条纹间距 ，条纹向 方向移动。若把劈尖角逐渐增大，则条纹间距 ，条纹向 方向移动，条纹数目将 。图14题图15题15用波长为的平行单色光垂直照射在图中所示的装置，观察空气薄膜上下表面反射光形成的等厚干涉条纹。试在上右图中所示的装置下方的方框内画出相应的干涉条纹，只画暗纹

13、，表示出它们的形状，条数和疏密。16.一颗子弹的质量为，一个电子的质量为。若它们飞行的速度均为，子弹的德布罗意波长为，电子的德布罗意波长为。17.用波长为的紫光照射某金属，观察到光电效应，同时测得截止电压为，则该金属的红限为；逸出功为。18. 若在玻璃表面上镀一层折射率为的薄膜，设光的波长为，当光垂直入射，并使反射光强达到极大值时，薄膜的最小厚度为。19. 一束太阳光以某一入射角射到玻璃上，这时反射光线为线偏振光，透射光的折射角为，则太阳光的入射角是度；玻璃的折射率为。20.某天文台的反射式天文望远镜的通光孔径为，已知波长为。则能被它分辨的双星的最小夹角为。 21.钾的截止频率，以波长的光照射

14、，则钾放出光电子的初速度是。22用的紫外线照射在逸出功为的金属表面上时，逸出的光电子速度为 。23 某光电管阴极对于的入射光， 发射光电子的遏止电压为， 当入射光的波长为 时，其遏止电压变为。24若钨的逸出功是，则以此为光电管阴极材料时的截止频率等于 ，相应的波长等于 。25波长为埃的光子能量为 ，动量 。26静质量为的电子，经加速电势差加速后，若不考虑相对论效应，电子获得速度 ；相应的德布罗意波长 。27在折射率为的平板玻璃上镀一层折射率为的薄膜，波长为的单色光从空气（折射率为）中以入射角射到薄膜上，欲使反射光干涉加强，则所镀薄膜的最小厚度是 。（设）三计算题1. 在杨氏双缝实验中，双缝间距

15、，缝屏间距，试求：(1)若第二级明条纹离屏中心的距离为，计算此单色光的波长；(2)相邻两明条纹间的距离。2. 用波长550nm的单色光垂直照射到相距为1mm的双缝上，已知屏幕到双缝的距离为2m，求中央明纹两侧的第八级明纹之间的距离。3.在双缝装置中，用一很薄的云母片覆盖其中的一条缝，结果使屏幕上的第七级明条纹恰好移到屏幕中央原零级明纹的位置若入射光的波长为5500，求此云母片的厚度。图4题4.如题4图，波长为6800的平行光垂直照射到0.12m长的两块玻璃片上，两玻璃片一边相互接触，另一边被直径=0.048mm的细钢丝隔开求：(1)两玻璃片间的夹角?(2)相邻两明条纹间空气膜的厚度差是多少?(

16、3)相邻两暗条纹的间距是多少?(4)在这0.12 m内呈现多少条明条纹?5.有一玻璃劈形膜，玻璃的折射率为1.50，劈形膜的夹角为5.0×10-5rad，用单色光正入射，测得干涉条纹中相邻暗纹间的距离为3.64×10-3m，求此单色光的波长。6利用迈克耳逊干涉仪可测量单色光的波长当移动距离为0.322mm时，观察到干涉条纹移动数为1024条，求所用单色光的波长。7单缝宽0.10mm，透镜焦距为50cm，用的绿光垂直照射单缝求：位于透镜焦平面处的屏幕上中央明条纹的宽度和半角宽度各为多少? 8.有一单缝，逢宽，缝后透镜焦距为，用平行橙光垂直照射单缝。求：（1）屏幕上中央明纹宽度

17、；（2）第三级明纹中心到中央明纹中心的距离。9. 用的钠黄光垂直入射到每毫米有条刻痕的光栅上，问最多能看到第几级明条纹?10. 已知天空中两颗星相对于一望远镜的角距离为，它们都发出波长为的光，试问望远镜的口径至少要多大，才能分辨出这两颗星?11. 使自然光通过两个偏振化方向夹角为的偏振片时，透射光强为，今在这两个偏振片之间再插入一偏振片，它的偏振化方向与前两个偏振片均成，问此时透射光与之比为多少?12.一束自然光从空气入射到平面玻璃上，入射角为，此时反射光为偏振光。求此玻璃的折射率及折射光的折射角。13. 用波长为的光照射到铝的表面，已知铝的逸出功为。求（1）光电子的最大初动能；（2）遏止电压；（3）铝的红限。14.一颗子弹的质量为，一个电子的质量为。它们飞行的速度均为 ，若子弹和电子的动量的不确定度均为，试分别计算子弹和电子的位置的不确定范围有多大。15