单色平行光垂直照射在薄膜上经上下两表面反射的两课件

1、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，若薄膜的厚度为e，且n1＜n2＞n3，l1为入射光在n1中的波长，则两束反射光的光程差为：

(A)2n2e．(B)2n2e

l1

/(2n1)．

(C)2n2

e

n1l1/2．(D)2n2

e

n2

l1/2．[C]12、如图，S1、S2是两个相干光源，它们到P点的距离分别为r1和r2．路径S1P垂直穿过一块厚度为t1，折射率为n1的介质板，路径S2P垂直穿过厚度为t2，折射率为n2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于

(A)

(B)

(C)

(D)

[B]23、在双缝干涉实验中，两条缝的宽度原来是相等的．若其中一缝的宽度略变窄(缝中心位置不变)，则

(A)

干涉条纹的间距变宽．

(B)

干涉条纹的间距变窄．

(C)

干涉条纹的间距不变，但原极小处的强度不再为零．

(D)

不再发生干涉现象．

[C]34、在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则在接触点P处形成的圆斑为(A)全明．(B)全暗．(C)右半部明，左半部暗．(D)右半部暗，左半部明[D]45、一束波长为l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，要使反射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为(A)l

/

4．(B)l/(4n)．(C)l/2．(D)l/(2n)．6、若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52的玻璃制成的)由空气搬入折射率为1.33的水中，则干涉条纹(A)

中心暗斑变成亮斑．(B)

变疏．(C)

变密．(D)

间距不变．[B][C]57、用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为l的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分

（A）凸起，且高度为l/4．（B）凸起，且高度为l/2．（C）凹陷，且深度为l/2．（D）凹陷，且深度为l/4[C]68、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l，则薄膜的厚度是

(A)l/2．(B)l/(2n)．

(C)l/n．(D)l/2(

n-1)．[D]

79、在如图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，若将单缝沿透镜光轴方向向透镜平移，则屏幕上的衍射条纹

(A)间距变大．

(B)间距变小．

(C)不发生变化．

(D)

间距不变，但明暗条纹的位置交替变化

[C]810、在光栅光谱中，假如所有偶数级次的主极大都恰好在单缝衍射的暗纹方向上，因而实际上不出现，那么此光栅每个透光缝宽度a和相邻两缝间不透光部分宽度b的关系为

．

(A)(B)a=b．(C)a=2b．(D)a=3b[B]

11、在双缝衍射实验中，若保持双缝S1和S2的中心之间的距离d不变，而把两条缝的宽度a略微加宽，则(A)单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目变少．(B)单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目变多．(C)单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目不变．(D)单缝衍射的中央主极大变窄，其中所包含的干涉条纹数目变少．(E)

单缝衍射的中央主极大变窄，其中所包含的干涉条纹数目变多．[D]912、若一双缝装置的两个缝分别被折射率为n1和n2的两块厚度均为e的透明介质所遮盖，此时由双缝分别到屏上原中央极大所在处的两束光的光程差d＝_____________________________．

(n1-n2)e或(n2-n1)e均可.

13、用波长为l的单色光垂直照射置于空气中的厚度为e折射率为1.5的透明薄膜，两束反射光的光程差d＝________________________．3e+

或3e

­.

14、若在迈克耳孙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．(1nm=10-9m)539.115、在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜移动了距离d的过程中，若观察到干涉条纹移动了N条，则所用光波的波长l=______________．2d/N

1016、惠更斯引入__________________的概念提出了惠更斯原理，菲涅耳再用______________的思想补充了惠更斯原理，发展成了惠更斯－菲涅耳原理．

子波干涉

子波17、波长为l=550nm(1nm=10

9m)的单色光垂直入射于光栅常数d=2×10-4cm的平面衍射光栅上，可能观察到光谱线的最高级次为第________________级．318、一束平行单色光垂直入射在一光栅上，若光栅的透明缝宽度a与不透明部分宽度b相等，则可能看到的衍射光谱的级次为___________________．0，±1，±3，…

19、若光栅的光栅常数d、缝宽a和入射光波长l都保持不变，而使其缝数N增加，则光栅光谱的同级光谱线将变得____________________________．

更窄更亮

1120、如图所示，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r的值为_______________________．

p

/2－arctg(n2/n1)

1221、在以下五个图中，前四个图表示线偏振光入射于两种介质分界面上，最后一图表示入射光是自然光．n1、n2为两种介质的折射率，图中入射角i0＝arctg(n2/n1)，i≠i0．试在图上画出实际存在的折射光线和反射光线，并用点或短线把振动方向表示出来．1322、光强为I0的自然光垂直通过两个偏振片后，出射光强I=I0/8，则两个偏振片的偏振化方向之间的夹角为__________．60°

1423、在双缝干涉实验中，波长l＝550nm的单色平行光垂直入射到缝间距a＝2×10-4m的双缝上，屏到双缝的距离D＝2m．求：

(1)中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距；

(2)用一厚度为e＝6.6×10-5m、折射率为n＝1.58的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处？(1nm=10-9m)解：(1)Dx＝20Dl/a＝0.11m(2)覆盖云玻璃后，零级明纹应满足

(n－1)e＋r1＝r2设不盖玻璃片时，此点为第k级明纹，则应有

r2－r1＝kl所以(n－1)e=kl

k＝(n－1)e/l＝6.96≈7零级明纹移到原第7级明纹处

1524、用波长为l的单色光垂直照射由两块平玻璃板构成的空气劈形膜，已知劈尖角为q．如果劈尖角变为q‘，从劈棱数起的第四条明条纹位移值Dx是多少？解：第四条明条纹满足以下两式：

即：即：

第4级明条纹的位移值为Dx=

(也可以直接用条纹间距的公式算，考虑到第四明纹离棱边的距离等于3.5个明纹间距．)1625、如图所示，牛顿环装置的平凸透镜与平板玻璃有一小缝隙e0．现用波长为l的单色光垂直照射，已知平凸透镜的曲率半径为R，求反射光形成的牛顿环的各暗环半径．解：设某暗环半径为r，由图可知，根据几何关系，近似有

①

式中ｋ为大于零的整数．把式①代入式②可得

(k为整数，且k＞2e0/l)②再根据干涉减弱条件有1726、在如图所示的瑞利干涉仪中，T1、T2是两个长度都是l的气室，波长为l的单色光的缝光源S放在透镜L1的前焦面上，在双缝S1和S2处形成两个同相位的相干光源，用目镜E观察透镜L2焦平面C上的干涉条纹．当两气室均为真空时，观察到一组干涉条纹．在向气室T2中充入一定量的某种气体的过程中，观察到干涉条纹移动了M条．试求出该气体的折射率n(用已知量M，l和l表示出来)．18解：当T1和T2都是真空时，从S1和S2来的两束相干光在O点的光程差为零．当T1中充入一定量的某种气体后，从S1和S2来的两束相干光在O点的光程差为(n–1)l．在T2充入气体的过程中，观察到M条干涉条纹移过O点，即两光束在O点的光程差改变了Ml．故有

(n－1)l－0=Mln＝1＋Ml/l．

1927、某种单色平行光垂直入射在单缝上，单缝宽a=0.15mm．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．

解：设第三级暗纹在

3方向上，则有

asin

3=3l

此暗纹到中心的距离为

x3=ftg

3因为

3很小，可认为tg3≈sin3，所以x3≈3f

l

/a

．两侧第三级暗纹的距离是

2x3=6fl

/a

=8.0mm

∴

l

=(2x3)a/6f=500nm

2028、将三个偏振片叠放在一起，第二个与第三个的偏振化方向分别与第一个的偏振化方向成45

和90角．

(1)强度为I0的自然光垂直入射到这一堆偏振片上，试求经每一偏振片后的光强和偏振状态．

(2)如果将第二个偏振片抽走，情况又如何？

解：(1)自然光通过第一偏振片后，其强度I1=I0/2通过第2偏振片后，I2＝I1cos245

＝I1/4通过第3偏振片后，I3＝I2cos245＝I0/8通过每一偏振片后的光皆为线偏振光，其光振动方向与刚通过的偏振片的偏振化方向平行．(2)若抽去第2片，因为第3片与第1片的偏振化方向相互垂直，所以此时

I3=0.I1仍不变．

2129、有两个偏振片叠在一起，其偏振化方向之间的夹角为45°．一束强度为I0的光垂直入射到偏振片上，该入射光由强度相同的自然光和线偏振光混合而成．此入射光中线偏振光矢量沿什么方向才能使连续透过两个偏振片后的光束强度最大？在此情况下，透过第一个偏振片的和透过两个偏振片后的光束强度各是多大？解：设二偏振片以P1、P2表示，以q表示入射光中线偏振光的光矢量振动方向与P1的偏振化方向之间的夹角，则透过P1后的光强度I1为

连续透过P1、P2后的光强I2

要使I2最大，应取cos2q＝1，即q＝0，入射光中线偏振光的光矢量振动方向与P1的偏振化方向平行．此情况下，I2＝3I1/4

2230、将波长为6000A的平行光垂直照射在一多缝上，衍射光强分布如图所示，由图可知这多缝的缝数N=，每缝的宽度b=，缝间不通光部分的宽度b′=，如将上述多缝中的偶数缝挡住，试将此情况下的光强分布的大致情况画在右下图上。64.0×10－5m2.0×10－5m2331、用钠黄光（有波长为l1=589.00nm和l2=589.59nm的两个成分）垂直照射到光栅常数为d=3.5×10-4cm、栅纹总数为N=1000的衍射光栅上，(1nm=10-9m)求：在第三级光谱中，

(1)波长为l2的光和波长为l1的光的主极大衍射角度之差(q2-q1)．(2)波长为l1的光的主极大的半角宽度Dq1．

解：(1)

∵l2-l1

<<l1

得：

∴0.86

24

5.9×10-4rad

=2.0×10-4rad

(2)2532、设计一个平面透射光栅，当光垂直照射时，能在30°方向上观察到l

=600nm的光的第二级谱线，并能在该处分辨Dl

=5×10-3nm(1nm=10-9m)的两条谱线．求光栅常数a+b和光栅的宽度．又l/Dl=kN

光栅宽度为

6×104×2400nm=14.4cm

解：光栅常数

2400nm60000条2633、图中所示的入射X射线束不是单色的，而是含有由0.095～0.130nm(1nm=10-9m)这一波段中的各种波长．晶体常数d=0.275nm．问对图示的晶面，波段中哪些波长能产生强反射？解：布拉格衍射公式

所以只有当k=5和4，即波长等于0.095nm和1.19nm的X射线能产生强反射

nm2734、在加热黑体过程中，其最大单色辐出度（单色辐射本领）对应的波长由0.8mm变到0.4mm，则其辐射出射度（总辐射本领）增大为原来的

(A)2倍．(B)4倍．(C)8倍．(D)16倍．[D]35、普朗克量子假说是为解释

(A)光电效应实验规律而提出来的．

(B)X射线散射的实验规律而提出来的．(C)黑体辐射的实验规律而提出来的．(D)原子光谱的规律性而提出来的．[C]2836、粒子在一维无限深方势阱中运动．下图为粒子处于某一能态上的波函数y(x)的曲线．粒子出现概率最大的位置为(A)

a/2．(B)a/6，5a/6．(C)a/6，a/2，5a/6．(D)0，a/3，2a/3，a[C]2937、粒子在外力场中沿x轴运动，如果它在力场中的势能分布如附图所示，则对于能量为E>U0

向右运动的粒子，（A）在x<0区域，只有粒子沿x轴正向运动的波函数；在x>0区域，波函数为零．（B）在x<0和x>0区域都只有粒子沿x轴正向运动的波函数．（C）在x<0区域既有粒子沿x轴正向运动的波函数，也有沿x轴负方向运动的波函数；在x>0区域只有粒子沿x轴正向运动的波函数．在x<0和x>0两个区域内都有粒子沿x轴正向和负向运动的波函数．

[C]3038、若氢原子中的电子处于主量子数n=3的能级，则电子轨道角动量L和轨道角动量在外磁场方向的分量Lz可能取的值分别为(A)

(B)

(C)

[B]3139、当波长为3000Å的光照射在某金属表面时，光电子的能量范围从0到4.0×10-19J．在作上述光电效应实验时遏止电压为|Ua|=____________V；此金属的红限频率n0=__________________Hz．

(普朗克常量h=6.63×10-34J·s；基本电荷e=1.60×10-19C)4.0×10142.540、如图所示，一频率为n

的入射光子与起始静止的自由电子发生碰撞和散射．如果散射光子的频率为n′，反冲电子的动量为p，则在与入射光子平行的方向上的动量守恒定律的分量形式为_________________