光学练习+答案

光学小测A班级姓名学号总分一、选择题1、在双缝干涉实验中，两缝间距离为d,双缝与屏幕之间的距离为D(D>>d).波TOC\o"1-5"\h\z长为入的平行单色光垂直照射到双缝上.屏幕上干涉条纹中相邻暗纹之间的距离是[](A)2XD/d.(B)M/D.(C)dD/X.(D)XD/d.2、把一平凸透镜放在平玻璃上，构成牛顿环装置.当平凸透镜慢慢地向上平移时，由反射光形成的牛顿环[]向中心收缩，条纹间隔变小.(B)向中心收缩，环心呈明暗交替变化.(C)向外扩张，环心呈明暗交替变化.(D)向外扩张，条纹间隔变大.3、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，若不考虑偏振片的反射和吸收，则穿过两个偏振片后的光强/为[]II(A)I/4(B)\2I/4(C)I/2(D)\2I/2(A)Io/4,(B)'1o/4-(C)1o/2-(D)'Io/2,4、在折射率为1.5的玻璃表面镀有氟化镁薄膜，可使反射光减弱，透射光增强。氟化镁的〃=1.38，当用波长为X的单色平行光垂直照射时，使反射光相消的氟化镁最小厚度为[](A)X/2n(B)灯2(C)灯4n(D)X/45、自然光以60。的入射角照射到不知其折射率的某一透明表面时，反射光为线偏振光。则知[]折射光为线偏振光，折射角为30。；折射光为部分偏振光，折射角为30。；折射光为线偏振光，折射角不能确定；折射光为部分偏振光，折射角不能确定。6、在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为X的单色光垂直入射到宽度为a=4X的单缝上，对应于衍射角30。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.7、根据惠更斯一菲涅耳原理，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)振动的相十叠加8、在双缝干涉实验中，设缝是水平的.若双缝所在的平面稍微向上平移，其它条件不变，则屏上的干涉条纹[]向下平移，且间距不变.向上平移，且间距不变.不移动，但间距改变.向上平移，且间距改变.9、在迈克耳孙干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为n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X，则薄膜的厚度是(A)树2.(B)X/(2n).□□X(C)X/n.(D)2^T).:]□10、在折射率为1.5的玻璃表面镀有氟化镁薄膜，可使反射光减弱，透射光增强。氟化镁的n=1.38，当用波长为X的单色平行光垂直照射时，使反射光相消的氟化镁最小厚度为[](A)X/2n(B)灯2(C)X/4n(D)X/4二填空题1、如图，在双缝干涉实验中，若把一厚度为e、折射率为n的薄云母片覆盖在椿缝上，中央明条纹将向移动；覆盖云母片后，两束相十光至原中央明纹O处的光程差为.2、波长为X的平行单色光垂直照射到折射率为n的劈形膜上，相邻的两明纹所对应的薄膜厚度之差是3、用波长为X的单色平行红光垂直照射在光栅常数d=2.m(1pm=10-6m)的光栅上，用焦距f=0.500m的透镜将光聚在屏上，测得第一级谱线与透镜主焦点的距离/=0.1667m.则可知该入射光的波长为nm.(1nm=10-9m)4、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。5、一束光垂直入射在偏振片P上，以入射光线为轴转动P，观察通过P的光强的变化过程，若入射光是光，则将看到光强不变，若入射光是光，则将看到明暗交替变化，有时出现全暗，若入射光是光，则将看到明暗交替变化，但不出现全暗。6、一平凸透镜，凸面朝下放在一平玻璃板上.透镜刚好与玻璃板接触.波长分别为气=60。nm和顼5。。nm的两种单色光垂直入射，观察反射光形成的牛顿环.从中心向外数的两种光的第五个明环所对应的空气膜厚度之差为nm.7、波长为500nm(1nm=109m)的单色光垂直入射到光栅常数为1.0X1。-4cm的平面衍射光栅上，第一级衍射主极大所对应的衍射角中=.8、两个偏振片叠放在一起，强度为七的自然光垂直入射其上，若通过两个偏振片后的光强为10/8，则此两偏振片的偏振化方向间的夹角(取锐角)是，若在两片之间再插入一片偏振片，其偏振化方向与前后两片的偏振化方向的夹角(取锐角)相等，则通过三个偏振片后的透射光强度为。三、计算题(20%)1、如图三所示，用波长为拦059四m的平行光照射在一块具有500条/mm狭缝的------光栅，光栅的狭缝宽度a=1x10-3mm，!v试求：(1)平行光垂直入射时，最多能观图三察到第几级光谱线？实际能观察到几条光谱线？(2)平行光与光栅法线呈夹角中=30时入射，如图所示，最多能观察到第几级谱线？2、波长600nm的单色光垂直入射在一光栅上，有2个相邻主极大明纹分别出现在sin气M.20与sin9?=以处，且第4级缺级。试求:光栅常数；光栅狭缝的最小宽度；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。光学小测A班级姓名学号总分一、选择题（5%*7=35%）8、b.填空题（5%*9=45%）1、上，（n-1）e2、X/2n3、632.6或633,自然，线偏振，部分偏振。68、b.填空题（5%*9=45%）1、上，（n-1）e2、X/2n3、632.6或633,自然，线偏振，部分偏振。6、225.7.30度。8.60°,4、波动性，横325、三、计算题（20%）1、解（1）按题设光栅常数为1X103(a+b)==2x10-6(m)500（1分）由光栅方程可得最大级次为k=[a+b]=[3.4]=3m人（2分）即最多能观察到第3级光谱线，又因为a+b2x10-6a1x10-6=2（2分）k=±2缺级，故实际屏上能观察到的主极大条纹为k=0,±1,±3共5条（1分）（1）当平行光斜入射时，光栅方程为（2分）(a+b)(sin中+sin0)=k人

所以当中=30。入射时，最大能观察到的级次为/12X10-6(+1)(a+勿(sm30。+1)2k=[]=[]=5（2分）max入0.59X10-6即可观察到的光谱线最高级次为5。2、1、解：（1）由光栅方程，得（a+b）sin0=k人1（a+b）sin0=（k+1）人2将两式相减，有（2分）（2分）(a+b)(sin0一sin0)=Xsin（2分）（2分）sin0-sin0600x10-90.30—0.20=6x10-6(m)（2分）（2）由于第四级主极大缺级，故满足下列关系(a+b)sin0=4X将两式相除，有asin0=kXaka+b4a+b,即a=k4所以，取k=1时为最小缝宽，因此最小缝宽为a+ba==15x1