大学物理光学练习题及答案

-.z.光学练习题选择题11.如下图，用厚度为d、折射率分别为n1和n2(n1＜n2)的两片透明介质分别盖住杨氏双缝实验中的上下两缝,假设入射光的波长为,此时屏上原来的中央明纹处被第三级明纹所占据,则该介质的厚度为[](A)(B)(C)(D)17.如下图，在杨氏双缝实验中,假设用一片厚度为d1的透光云母片将双缝装置中的上面一个缝挡住;再用一片厚度为d2的透光云母片将下面一个缝挡住,两云母片的折射率均为n,d1＞d2,干预条纹的变化情况是[](A)条纹间距减小 (B)条纹间距增大(C)整个条纹向上移动 (D)整个条纹向下移动18.如下图，在杨氏双缝实验中,假设用一片能透光的云母片将双缝装置中的上面一个缝盖住,干预条纹的变化情况是[](A)条纹间距增大 (B)整个干预条纹将向上移动(C)条纹间距减小(D)整个干预条纹将向下移动26.如图(a)所示，一光学平板玻璃A与待测工件B之间形成空气劈尖，用波长＝500nm(1nm=10-9m)的单色光垂直照射．看到的反射光的干预条纹如图(b)所示．有些条纹弯曲局部的顶点恰好与其右边条纹的直线局部的切线相切．则工件的上外表缺陷是[](A)不平处为凸起纹，最大高度为500nm(B)不平处为凸起纹，最大高度为250nm(C)不平处为凹槽，最大深度为500nm(D)不平处为凹槽，最大深度为250nm43.光波的衍射现象没有声波显著,这是由于[](A)光波是电磁波, 声波是机械波 (B)光波传播速度比声波大(C)光是有颜色的 (D)光的波长比声波小得多53.在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，将单缝K沿垂直光的入射光(*轴)方向稍微平移，则[](A)衍射条纹移动，条纹宽度不变(B)衍射条纹移动，条纹宽度变动(C)衍射条纹中心不动，条纹变宽(D)衍射条纹不动，条纹宽度不变54.在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，将单缝宽度a稍稍变宽，同时使单缝沿*轴正向作微小移动，则屏幕E的中央衍射条纹将[](A)变窄，同时上移(B)变窄，同时下移(C)变窄，不移动(D)变宽，同时上移55.在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，将单缝宽度a稍稍变窄，同时使会聚透镜L2沿*轴正方向作微小移动，则屏幕E上的中央衍射条纹将[](A)变宽，同时上移(B)变宽，同时下移(C)变宽，不移动(D)变窄，同时上移56.一衍射光栅由宽300nm、中心间距为900nm的缝构成,当波长为600nm的光垂直照射时,屏幕上最多能观察到的亮条纹数为[](A)2条(B)3条(C)4条(D)5条57.白光垂直照射到每厘米有5000条刻痕的光栅上,假设在衍射角=30°处能看到*一波长的光谱线,则该光谱线所属的级次为[](A)1(B)2(C)3(D)483.如下图，起偏器A与检偏器B的偏振化方向相互垂直，偏振片C位于A、B中间且与A、B平行，其偏振化方向与A的偏振化方向成30°夹角.当强度为I的自然光垂直射向A片时，最后的出射光强为[](A)0(B)(C)(D)以上答案都不对84.如下图，一束光强为I0的自然光相继通过三块偏振片P1、P2、P3后，其出射光的强度为．P1和P3的偏振化方向相互垂直．假设以入射光线为轴转动P2,问至少要转过多少角度才能出射光的光强度为零"[](A)30°(B)45°(C)60°(D)90°86.两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光线通过．当其中一偏振片慢慢转动时,投射光强度发生的变化为[](A)光强单调增加(B)光强先增加，后又减小至零(C)光强先增加，后减小，再增加(D)光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零1.在一样的时间内，一束波长为的单色光在空气和在玻璃中[](A)传播的路程相等，走过的光程相等(B)传播的路程相等，走过的光程不相等(C)传播的路程不相等，走过的光程相等(D)传播的路程不相等，走过的光程不相2.真空中波长为的单色光,在折射率为n的均匀透明介质中从a点沿*一路径传到b点．假设a、b两点的相位差为，则此路径的长度为[](A)(B)(C)(D)3.相干光波的条件是振动频率一样、相位一样或相位差恒定以及[](A)传播方向一样(B)振幅一样(C)振动方向一样(D)位置一样4.如下图，有两个几何形状完全一样的劈形膜：一个由空气中的玻璃形成玻璃劈形膜;一个由玻璃中的空气形成空劈形膜．当用一样的单色光分别垂直照射它们时,从入射光方向观察到干预条纹间距较大的是[](A)玻璃劈形膜 (B)空气劈形膜(C)两劈形膜干预条纹间距一样 (D)条件不够,难以判定5.用波长可以连续改变的单色光垂直照射一劈形膜,如果波长逐渐变小,干预条纹的变化情况为[](A)明纹间距逐渐减小,并背离劈棱移动(B)明纹间距逐渐变小,并向劈棱移动(C)明纹间距逐渐变大,并向劈棱移动(D)明纹间距逐渐变大,并背向劈棱移动6.牛顿环实验中,透射光的干预情况是[](A)中心暗斑,条纹为内密外疏的同心圆环(B)中心暗斑,条纹为内疏外密的同心圆环(C)中心亮斑,条纹为内密外疏的同心圆环(D)中心亮斑,条纹为内疏外密的同心圆环7.假设用波长为的单色光照射迈克耳孙干预仪,并在迈克耳孙干预仪的一条光路中放入一厚度为l、折射率为n的透明薄片,则可观察到*处的干预条纹移动的条数为[](A)(B)(C)(D)8.如图12-1-44所示，波长为的单色光垂直入射在缝宽为a的单缝上,缝后紧靠着焦距为f的薄凸透镜,屏置于透镜的焦平面上,假设整个实验装置浸入折射率为n的液体中,则在屏上出现的中央明纹宽度为[](A)(B)(C)(D)9.在一光栅衍射实验中，假设衍射光栅单位长度上的刻痕数越多,则在入射光波长一定的情况下,光栅的[](A)光栅常数越小 (B)衍射图样中亮纹亮度越小(C)衍射图样中亮纹间距越小 (D)同级亮纹的衍射角越小10.一束平行光垂直入射在一衍射光栅上,当光栅常数为以下哪种情况时(a为每条缝的宽度,b为不透光局部宽度),k=3,6,9,…等级次的主极大均不出现．[](A)(B)(C)(D)11.自然光以的入射角照射到不知其折射率的*一透明介质外表时，反射光为线偏振光，则[](A)折射光为线偏振光，折射角为(B)折射光为局部线偏振光，折射角为(C)折射光为线偏振光，折射角不能确定(D)折射光为局部线偏振光，折射角不能确定12.关于光的干预，下面说法中唯一正确的选项是[](A)在杨氏双缝干预图样中,相邻的明条纹与暗条纹间对应的光程差为(B)在劈形膜的等厚干预图样中,相邻的明条纹与暗条纹间对应的厚度差为(C)当空气劈形膜的下外表往下平移时,劈形膜上下外表两束反射光的光程差将增加(D)牛顿干预圆环属于分波振面法干预填空题1.如图12-2-1所示，折射率为、厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为和，，假设用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下外表反射的光束〔用①与②示意〕的光程差是2.真空中波长=400nm的紫光在折射率为n=1.5的介质中从A点传到B点时,光振动的相位改变了5,该光从A到B所走的光程为．4.如下图，在双缝干预实验中SS1=SS2，用波长为的光照射双缝S1和S2，通过空气后在屏幕E上形成干预条纹．P点处为第三级明条纹，则S1和S2到P点的光程差为____________．假设将整个装置放于*种透明液体中，P点为第四级明条纹，则该液体的折射率n＝____________．5.两条狭缝相距2mm,离屏300cm,用600nm的光照射时,干预条纹的相邻明纹间距为___________mm.6.将一块很薄的云母片(n=1.58)覆盖在杨氏双缝实验中的一条缝上，这时屏幕上的中央明纹中心被原来的第7级明纹中心占据．如果入射光的波长=550nm,则该云母片的厚度为___________．9.如下图，在玻璃(折射率n3=1.60)外表镀一层MgF2(折射n2=1.38)薄膜作为增透膜．为了使波长为500nm的光从空气(折射率n1=1.00)正入射时尽可能减少反射，MgF2膜的最小厚度应是．10.用白光垂直照射厚度e=350nm的薄膜，假设膜的折射率n2=1.4,薄膜上面的介质折射率为n1，薄膜下面的介质折射率为n3，且n1<n2<n3．则透射光中可看到的加强光的波长为．14.波长为的平行单色光垂直地照射到劈尖薄膜上，劈尖薄膜的折射率为n，第二级明纹与第五条明纹所对应的薄膜厚度之差是_____________．15.两玻璃片中夹满水(水的折射率)形成一劈形膜,用波长为的单色光垂直照射其上,假设要使*一条纹从明变为暗,则需将上面一片玻璃向上平移．22.假设在迈克耳孙干预仪的可动反射镜M移动0.620mm的过程中，观察到干预条纹移动了2300条，则所用光波的波长为．23.在迈克耳孙干预仪的一条光路中，放入一折射率为n，厚度为d的透明介质薄片，放入后，这条光路的光程改变了．25.如果单缝夫琅禾费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为的方位上，所用的单色光波长为，则单缝宽度为．26.一束平行光束垂直照射宽度为1.0mm的单缝上，在缝后放一焦距为2.0mm的会聚透镜．位于透镜焦平面处的中央明纹的宽度为2.0mm，则入射光波长约为．29用半波带法讨论单缝衍射暗条纹中心的条件时，与中央明条纹旁第三个暗条纹中心相对应的半波带的数目是__________．30.平行单色光垂直入射于单缝上，观察夫琅禾费衍射．假设屏上P点处为第三级暗纹，则单缝处波面相应地可划分为___________个半波带．假设将单缝宽度缩小一半，P点处将是_________级________纹．36.一衍射光栅,狭缝宽为a,缝间不透明局部宽为b．当波长为600nm的光垂直照射时,在*一衍射角处出现第二级主极大．假设换为400nm的光垂直入射时,则在上述衍射角处出现缺级,b至少是a的倍．38.衍射光栅主极大公式(a＋b)sin＝±k，k＝0,1,2,…．在k＝2的方向上第一条缝与第六条缝对应点发出的两条衍射光的光程差＝_____________．40.当自然光以58角从空气射入到玻璃板外表上时,假设反射光为线偏振光,则透射光的折射角为_________．41.一束自然光入射到空气和玻璃的分界面上,当入射角为60时反射光为完全偏振光,则此玻璃的折射率为_________．44.一束由自然光和线偏振光组成的混合光，让它垂直通过一偏振片．假设以此入射光束轴旋转偏振片，测得透射光强度的最大值是最小值的7倍；则入射光束自然光和线偏振光的光强比为_____________．计算题8.用白光垂直照射置于空气中的厚度为0.50m的玻璃片．玻璃片的折射率为．在可见光范围内(400nm~760nm)哪些波长的反射光有最大限度的增强"13.图12-3-13所示为一牛顿环装置，设平凸透镜中心恰好与平玻璃接触，透镜凸外表的曲率半径是R＝400cm．用单色平行光垂直入射，观察反射光形成的牛顿环，测得第5个明环的半径是0.30cm．(1)求入射光的波长；(2)设图中OA=1.00cm，求在半径为OA的范围内可观察到的明环数目．18.在*个单缝衍射实验中，光源发出的光含有两种波长和，并垂直入射于单缝上．假设的第一级衍射极小与的第二级衍射极小相重合，试问：(1)这两种波长之间有何关系"(2)在这两种波长的光所形成的衍射图样中，是否还有其它极小相重合"19.*种单色平行光垂直地入射在一单缝上,单缝的宽度a．缝后放一个焦距f=400mm的凸透镜，在透镜的焦平面上，测得中央明条纹两侧的两个第三级暗条纹之间的距离为8.0mm，求入射光的波长．30.一衍射光栅，每厘米有200条透光缝，每条透光缝宽为a=210-3cm，在光栅前方一焦距f=1m的凸透镜．现以的单色平行光垂直照射光柵，求：(1)透