高二物理竞赛波动光学习题课件

波动光学1.在单缝夫琅禾费衍射实验中波长为的单色光垂直入射到单缝上。对应于衍射角为30的方向上，若单缝处波面可分成3个半波带，则缝宽a等于知识点：单缝衍射明纹公式2.三个偏振片P1，P2与P3堆叠在一起，P1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30。强度为I0的自然光垂直入射于偏振片P1

，并依次透过偏振片P1

、P2与P3

，则通过三个偏振片后的光强为知识点：自然光通过偏振片后光强的变化，马吕斯定律3.一束自然光自空气射向一块平板玻璃（如图），设入射角等于布儒斯特角i0，则在界面2的反射光知识点：反射光为线偏光的特点（A）是自然光（B）是偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面（C）是偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面（B）是部分偏振光4.一束波长为的单色光由空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使反射光得到加强，则薄膜的最小厚度为知识点：等厚干涉干涉加强公式5.一束光强为I0的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向成45角，则穿过两个偏振片后的光强I为知识点：自然光通过偏振片后光强变化的特点，马吕斯定律6.波长为550nm的单色光垂直入射到光栅常数为2104cm的平面衍射光栅上，可能观察到的衍射光线的最大级数为知识点：光栅方程7.如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e，并且n1<n2>n3，为入射光在折射率为n1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为知识点：等厚干涉光程差的确定，由反射引起的半波损失8.在双缝实验中，用一折射率为n的薄云母片覆盖其中的一条狭缝，这时屏幕上的第7条明条纹恰好移到屏幕中央原来零级明条纹的位置，如果入射光的波长为，则这云母片的厚度为：知识点：杨氏双缝两条光线光程差的计算，明条纹公式1.在单缝夫琅禾费衍射实验中，如果缝宽等于单色入射光波长的2倍，则中央明条纹边缘对应的衍射角为知识点：单缝衍射一级暗纹公式2.波长为500nm的单色光垂直入射到光栅常数为1.0104cm的平面衍射光栅上，第一级衍射主极大所对应的衍射角为知识点：光栅公式3.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，以光的传播方向为转轴旋转偏振片时，发现透射光强的最大值为最小值的5倍，则入射光中，自然光光强与偏振光光强之比为知识点：自然光和线偏振光通过偏振片后光强变化的规律4.一束自然光入射到折射率分别为n1和n2的两种介质的交界面上，发生反射和折射。已知反射光是完全偏振光，那么折射角的值为知识点：布儒斯特定律，以布儒斯特角入射时反射光线和折射光线的夹角5.波长为的单色光垂直入射到一光栅上，第二级明纹出现在衍射角为处，第四级缺级，则该光栅上狭缝的最小宽度为知识点：光栅公式，缺级条件6.可见光的波长范围是400nm~760nm。用平行的白光垂直入射到平面透射光栅上时，它产生的不与另一级光谱重叠的完整的可见光光谱是第级光谱。知识点：光栅公式1nm=109m7.若在迈克尔逊干涉仪的可动反射镜M移动0.620mm过程中，观察到干涉条纹移动了2300条，则所用光波的波长为nm。知识点：迈克尔逊干涉仪光程差变化与条纹移动数目的关系1nm=109m8.在圆孔夫琅禾费衍射中，设圆孔的直径为d，透镜焦距为f，所用单色光波波长为，则在透镜焦平面处的屏幕上显现的爱里斑半径为知识点：爱里斑对应的一级暗环衍射角9.一束自然光从空气投射到玻璃板表面上(空气的折射率为1)，当折射角为30时，反射光是完全偏振光，则此玻璃板的折射率等于知识点：布儒斯特定律10.如图所示，波长为的单色光垂直入射至单缝AB发生夫琅禾费衍射。若对应于会聚在P点的衍射光线，缝宽a处的波阵面恰好能分成3个半波带，图中知识点：单缝衍射半波带的概念，则光线1和2在P点的相位差为11.火石玻璃的折射率为1.65，现将一块火石玻璃浸没在水中（n=1.33）。欲使从这块玻璃表面反射到水中的光是完全偏振的，则光线由水中射向玻璃的入射角为知识点：布儒斯特定律1.在双缝干涉实验中，单色光源S0到两缝S1和S2的距离分别为l1和l2，并且l1-l2=3，为入射光的波长，双缝之间的距离为d，双缝到屏幕的距离为D（D>>d）,如图。求：（1）零级明纹到屏幕中央O点的距离。（2）相邻明条纹间的距离。知识点：杨氏双缝零级明纹满足的条件，相邻明纹间距公式2.用波长为500nm(1nm=109m)的单色光垂直照射到由两块光学平板玻璃构成的空气劈形膜上。在观察反射光的干涉现象中，距劈形膜棱边l=1.56cm的A处是从棱边算起的第四条暗条纹中心。

(1)求此空气劈形膜的劈尖角；(2)改用600nm的单色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干涉条纹，A处是明条纹还是暗条纹？(3)在第(2)问的情形从棱边到A处的范围内共有几条明纹？几条暗纹？知识点：劈尖干涉明纹、暗纹公式3.如图：一牛顿环装置，设平凸透镜中心O恰好和平板玻璃板接触，透镜凸表面的曲率半径为R=400cm。用单色光测得第5个明环的半径为0.3cm。(1)求该入射光的波长；(2)设图中OA=1.0cm，求在半径OA范围内可观察到的明环数目。知识点：劈尖干涉明纹、暗纹公式4.在双缝干涉实验中，波长=550nm的单色平行光垂直入射到缝间距=2104m的双缝上，屏到双缝的距离D=2m。求：(1)中央明纹两侧两条第10级明条纹中心的间距；(2)用一厚度为e=6.6106m、折射率为n=1.58的玻璃片覆盖一缝后，零级明条纹将移到原来的第几级明纹处？(1nm=109m)知识点：杨氏双缝明纹公式，光程差求法5.波长范围在450~650nm之间的复色平行光垂直照射在每厘米有5000条刻痕的光栅上，屏幕放在透镜的焦平面上，屏上第二级光谱各色光在屏幕上所占范围的宽度为35.1cm。求此透镜的焦距。知识点：光栅方程，明纹在屏幕上的位置6.波长为600nm的平行光垂直照射到一光栅上，有两条相邻明条纹分别出现在sin=0.2和sin=0.3处，第4级缺级，求：(1)光栅常数；(2)光栅上透光缝的最小宽度；(3)屏幕上实际呈现的全部明条纹级数。知识点：光栅方程，缺级现象7.折射率为1.60的两块标准玻璃板之间形成一个劈尖（劈尖角很小），用波长为600nm的单色光垂直入射，产生等厚干涉条纹。假如在劈尖内充满n=1.40的液体时，相