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大学物理第十二章波动光学

2020-10-25 来源:好走旅游网


第12章波动光学

、选择题

1.如T12-1-1图所示,折射率为n2、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 片和n3,已知n1 n2 n3 .若波长为 入的单色平行光垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下 两表面反射的光束①与②的光程差是: [

](A) 2n?e (C) 2n2

(B) 2n?e 1 (D) 2n?e -

2 2n2

r1和r2 .路

2.女口 T12-1-2图所他们到P点的距离分别为 S1、S2是两个相干光示, 源径S1P垂直穿过一块厚度为t1 ,, 折射率为n1的一种介质; 路径

S2P垂直穿过一块厚度为t2的另一介质;其余部分

可看作真空. 这两条光路的光程差等于: [

S2

T12-1-2 图

](A) (「2 (B) [r2 (C) (「2

匕上

)(「(n2 1)t2]

nd1) [「1 (n2 1)h]

匕上2)(A n缶)

的单色光在空气和在玻璃中

(D) n2t2

3.在相同的时间内,一束波长为

[ ](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

[

](A)

(B)

2

1

(D) 传播的路程不相等,走过的光程不相等

4.频率为f的单色光在折射率为 n的媒质中的波速为

v,则在此媒质中传播距离为 其光振动的相位改变了

2 nv

f ](A) (B)

2 nvf

2 nnlf vlf

T

(C)

(D)

5.波长为的单色光在折射率为 n的媒质中由 a点传到 b点相位改变了 ,则光从a点b点的几何路程为: [

](A)

(B)

(C)

(D) 2

n

6.真空中波长为

的单色光,在折射率为n的均匀透明媒质中从

a点沿某一路径传到b

.若将此路径的长度记为

I, a、b两点的相位差记为 ,则

2I到

[

](A) l , (C) l ,

3 2 3 2n

3 n 3 n

3

(B) l

2n, 3

(D) l —n , 2

3n n 3n n

7. 两束平面平行相干光,每一束都以强度 I照射某一表面,彼此同相地并合在一起

则合光照在该表面的强度为

(D) 2I (C) 41 (B) 21 [ ](A) I

8. 相干光是指 [

](A)振动方向相同、频率相同、相位差恒定的两束光 (B) 振动方向相互垂直、频率相同、相位差不变的两束光 (C) 同一发光体上不同部份发出的光 (D) 两个一般的独立光源发出的光

9.

度I照射某一表面•如果这两条光线

同时照射此表面,则合光照在该表面的强度为 [

两个独立的白炽光源发出的两条光线 ,各以强

](A) I (B) 2I

(C) 4I

(D) 8I

10. 相干光波的条件是振动频率相同、相位相同或相位差恒定以及 [

](A)传播方向相同 (C)振动方向相同

(B)振幅相同 (D)位置相同

11.用厚度为d、折射率分别为 ni和n2 (niv n2)的两片透明介质分别盖住杨氏双缝实验

中的上下两缝,若入射光的波长为 此时屏上原来的中央明纹 处被第三级明纹所占据 [

则该媒质的厚度为

(B)

](A) 3

3 n2 n1

T12-1-11 图

(C) 2

(D) 2 n2 n1

12. 一束波长为

的光线垂直投射到一双缝上,在屏上形成明、暗相间的干涉条纹

则下列光程差中对应于最低级次暗纹的是 [

](A) 2

(B)

2

(C) (D)

13. 在杨氏双缝实验中,若用白光作光源

3

干涉条纹的情况为

(B)红光条纹较密 (D)干涉条纹为白色T12-1-21 图4[ ](A)中央明纹是白色的 (C)紫光条纹间距较大

14. 若将缝

线的垂直平面出放一反射镜 [

](A)

在双缝干涉实验中,屏幕 S2盖住,并在S,S2连

M,如图所示,则此时

E上的P点处是明条纹•

P点处仍为明条纹

(B) P点处为暗条纹

(C) 不能确定P点处是明条纹还是暗条纹 (D) 无干涉条纹

15.

涉实验中, 入射光的波长为 ,用玻璃纸遮住双缝中的一个缝, 中光程比相同厚度的空气的光程大 2.5,则屏上原来的明纹处 [

](A)仍为明条纹

(C)既非明条纹也非暗条纹 16.把双缝干涉实验装置放在折射率为 D (D 是: [

T12-1-14图

在双缝干若玻璃纸

(B)变为暗条纹

(D)无法确定是明纹还是暗纹

n的水中,两缝间距离为d,双缝到屏的距离为 ,则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的距离

d ),所用单色光在真空中的波长为

D nd

n D d

](A) 17.

(B)

(C)

d nD

(D)

D 2nd

如T12-1-17图所示,d2的透光云母片将 n, d1>d2,干涉条纹的

d1的透光云母片将双缝

在杨氏双缝实验中,若用一片厚度为 装置中的上面一个缝挡住;再用一片厚度为

下面一个缝挡住,两云母片的折射率均为 变化情况是 [

](A)条纹间距减小

(B)条纹间距增大 (

T12-1-17 图

18. 在杨氏双缝实验中,若用一片能透光的云母片将双缝装 置中的上面一个缝盖住,干涉条纹的变化情况是 [

](A)条纹间距增大 (C)条纹间距减小

(B) 整个干涉条纹将向上移动 (D)整个干涉条纹将向下移动

T12-1-18 图

19.当单色光垂直照射杨氏双缝时 [

,屏上可观察到明暗交替的干涉条纹•若减小

(B)双缝间距离,则条纹间距变小 (D)入射光波长,则条纹间距不变 ,将杨氏双缝的缝距减小,则 (B)干涉条纹宽度将变小

(D)给定区域内干涉条纹数目将增加

](A)缝屏间距离,则条纹间距不变 (C) 入射光强度,则条纹间距不变

20. 在保持入射光波长和缝屏距离不变的情况下 [

](A)干涉条纹宽度将变大 (C)干涉条纹宽度将保持不变

21. 有两个几何形状完全相同的劈形膜: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•当用相 同的单色光分别垂直照射它们时,从入射光方向观察到干涉条纹 间距较大的是

T12-1-21 图

5

[ ](A)玻璃劈形膜

(C)两劈形膜干涉条纹间距相同

(B)空气劈形膜

(D)已知条件不够,难以判定

,如果波长逐渐变小,干涉条纹

22. 用波长可以连续改变的单色光垂直照射一劈形膜 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 23. 在单色光垂直入射的劈形膜干涉实验中 方向可以察到干涉条纹的变化情况为 [

](A)条纹间距减小

(B) 给定区域内条纹数目增加 (C) 条纹间距增大

(D) 观察不到干涉条纹有什么变化

边为轴,沿逆时针方向作微小转动,则干涉条纹的 [

](A)间隔变小,并向棱边方向平移 (C)间隔不变,向棱边方向平移 25.

图.S为光源,L为汇聚透镜,M

为半透半反镜.在平晶Ti、T2之间放置A、B、C三个滚珠,其中A为标准,直径为do •用 波长为 的单色光垂直照射平晶,在 轻压C端,条纹间距变大,则

若慢慢地减小劈形膜夹角,则从入射光

T12-1-23 图

24. 两块平玻璃板构成空气劈尖,左边为棱边,用单色平行光垂直入射•若上面的平 玻璃以棱

(B)间隔变大,并向远离棱边方向平移 (D)间隔变小,并向远离棱边方向平移

检验滚珠大小的干涉试装置示意如 T12-1-25(a)

M上方观察时观察到等厚条纹如 T12-1-25(b)图所示,

B珠的直径d1、C珠的直径d2与d0的关系分别为:

aaaaaaET12-1-25(a)

T12-1-25(b)图

(C) d1

[

do

2,

d2 do

(D) d1 do

](A) d1 do ,d2 do 3

d2 do

(B) d1 do , d2 do 3

2 2

6

26•如T12-1-26(a)图所示,一光学平板玻璃 A与待测工件B之间形成空气劈尖, 长=500nm(1 nm = 10-9m)的单色光垂直照射.看到的反射光的干涉条纹如 示.有些条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部 分的切线相切.则工件的上表面缺陷是 [

用波

T12-1-26(b)图所

](A) 不平处为凸起纹,最大高度为 不平处为凸起纹, 最大高度为 (B)

(C) 不平处为凹槽,最大深度为 (D)不平处为凹槽,最大深度为

500nm

T12-1-26(a)图

250nm 500nm 250nm

> 〉卜 ,当透镜向上

T12-1-26(b)图

27.设牛顿环干涉装置的平凸透镜可以在垂直于平玻璃的方向上下移动 平移(即离开玻璃板)时,从入射光方向可观察到干涉条纹的变化情况是 [

](A)环纹向边缘扩散,环纹数目不变 (C)环纹向中心靠拢,环纹数目不变

28.牛顿环实验中,透射光的干涉情况是

](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

(B)环纹向边缘扩散,环纹数目增加 (D)环纹向中心靠拢,环纹数目减少

[

条纹为内密外疏的同心圆环 (C) 中心亮斑,

中心亮斑, (D) 条纹为内疏外密的同心圆环

29.在牛顿环装置中 ,若对平凸透镜的平面垂直向下施加压力

持与玻璃片平行),则牛顿环 [

](A) 向中心收缩 ,中心时为暗斑,时为明斑,明暗交替变化

(平凸透镜的平面始终保

H 1 H 1

(B) 向中心收缩 ,中心处始终为暗斑 中心处始终为暗斑 (C) 向外扩张,

向中心收缩 ,中心处始终为明斑 (D)

30. 关于光的干涉,下面说法中唯一正确的是

T12-1-29 图

[

](A)在杨氏双缝干涉图样中,相邻的明条纹与暗条纹间对应的光程差为 (B) 在劈形膜的等厚干涉图样中,相邻的明条纹与暗条纹间对应的厚度差为

2

2

(C) 当空气劈形膜的下表面往下平移

将增加一

2

时,劈形膜上下表面两束反射光的光程差

2

(D) 牛顿干涉圆环属于分波振面法干涉

31.

rk、第k级牛顿环所对应的空气膜厚

根据第k级牛顿环的半径dk和凸透镜之凸面

7

半径R的关系式dk 工可知,离开环心越远的条纹

2R

[ ](A)对应的光程差越大,故环越密 (C)对应的光程差增加越快,故环越密

(B)对应的光程差越小,故环越密 (D)对应的光程差增加越慢,故环越密

32. 如果用半圆柱形聚光透镜代替牛顿环实验中的平凸透镜 放在平玻璃上,则干涉条纹的形状 [ ](A)为内疏外密的圆环

(B)为等间距圆环形条纹 (C)为等间距平行直条纹

(D) 为以接触线为中心,两侧对称分布,明暗相间,内疏外密的一组平行直条纹

33. 劈尖膜干涉条纹是等间距的,而牛顿环干涉条纹的间距是不相等的•这是因为: [

](A)牛顿环的条纹是环形的

(C)平凸透镜曲面上各点的斜率不等

(B)劈尖条纹是直线形的 (D)各级条纹对应膜的厚度不等

34•如T12-1-34图所示,一束平行单色光垂直照射到薄膜上,经上、下两表面反射的 光束发生干涉.若薄膜的厚度为e,且ni < n2 > n3,为入射光在折射率为 ni的媒质中的波 长,则两束反射光在相遇点的相位差为: 2 n n2 4 n

[

](A)

e

(B)

e n -e

n2 = 1.4 ,薄膜上面的媒质

ni

4 n r>2

(C) e n

4 n

(D)

35.用白光垂直照射厚度 折e = 350nm的薄膜,若膜的折射率 射率为n 1,薄膜下面的媒质折射率为 n3 •则反射光中可看到的加

](A) 450nm (C) 690nm

(B) 490nm (D) 553.3nm

n3, 且 n1 < n2 <

T12-2-35 图

36. 已知牛顿环两两相邻条纹间的距离不等. 如果要使其相等 不可行的是

](A)将透镜磨成半圆柱形

(C)将透镜磨成三棱柱形

强光的波长为:

,以下所采取的措施中

(B)将透镜磨成圆锥形 (D)将透镜磨成棱柱形

37. 欲使液体(n > 1)劈形膜的干涉条纹间距增大,可采取的措施是: ](A)增大劈形膜夹角 (C)

波长较短的入射光

(B) 增大棱边长度

换用换用折射率较小的液体 (D)

38. 若用波长为的单色光照射迈克尔逊干涉仪,并在迈克尔逊干涉仪的一条光路中放

8

入厚度为I、折射率为n的透明薄片•放入后,干涉仪两条光路之间的光程差改变量为 [

](A) ( n-1) I

(B) nl

(C) 2 nl

(D) 2( n-1)1

39. 若用波长为 克尔逊干涉仪的一条光路中

的单色光照射迈克尔逊干涉仪 ,并在迈

放入一厚度为I、折射率为n的透明薄片,则可观察到某处的干涉条纹移动的条数为 [ ](A) 4(n 1)-

(B)

(C)2(n 1)- (D) (n 1)丄

40.

验装置,若将一折射率为 如图所示,用波长为的单色光照射双缝干涉实n、劈

角为 的透明劈尖b插入光线2中,则当劈尖b缓慢向 上移动时(只遮住S2),屏C上的干涉条纹 [

](A)间隔变大,向下移动 (B) 间隔变小,向上移动 (C) 间隔不变,向下移动

[

T12-1-40 图

](A)振动振幅之和 (C)光强之和

(B)振动振幅之和的平方 (D)振动的相干叠加

42.无线电波能绕过建筑物,而可见光波不能绕过建筑物.这是因为 [

](A)无线电波是电磁波 (C)无线电波是球面波

(B)光是直线传播的

(D)光波的波长比无线电波的波长小得多

43.光波的衍射现象没有显著,这是由于 [

](A)光波是电磁波,声波是机械波 (C)光是有颜色的

(B)光波传播速度比声波大 (D)光的波长比声波小得多

a的单缝上,缝后紧靠着焦距为f的薄凸透镜, 44.波长为的单色光垂直入射在缝宽为

屏置于透镜的焦平面上,若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) (D)

(C) na

2f na

na 2nf

亠LL 口 I -I

JT12-1-44 图

(D) 间隔不变,向上移动

41.

若已知光在某时刻的波阵面为

光强度取决于波阵面 S上所有面积元发出的子波各自传到 P点的

根据惠更斯--菲涅耳原理,S,则S的前方某点P的

9

45. 在单缝衍射中,若屏上的P点满足a sin ](A)第二级暗纹 (C)第二级明纹 46.

增加,可采取的方法是 [

=5/2则该点为

(B) 第五级暗纹 (D) 第五级明纹

在夫琅和费单缝衍射实验中,欲使中央亮纹宽度](A)换用长焦距的透镜 (B)换用波长较短的入射光

10

(C)增大单缝宽度 (D)将实验装置浸入水中

47. 夫琅和费单缝衍射图样的特点是 [ ](A)各级亮条纹亮度相同 (B) 各级暗条纹间距不等

(C) 中央亮条纹宽度两倍于其它亮条纹宽度

(D) 当用白光照射时,中央亮纹两侧为由红到紫的彩色条纹

48. 在夫琅和费衍射实验中,对给定的入射单色光,当缝宽变小时,除中央亮纹的中 心位置不变,各衍射条纹 [ ](A)对应的衍射角变小 (B)对应的衍射角变大 (C)对应的衍射角不变 (D)光强也不变 49. 一束波长为 的平行单色光垂直入射到一单缝 AB上,装置如 T12-1-49图所示,

在屏幕E上形成衍射图样.如果P是中央亮纹一侧第-

个暗纹所在的位置,则 BC的长度为 [ ](A) (B)-

2

3 c

(C) (D) 2

2

50.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,但中心强度增大

51.在如T12-1-51图所示的在单缝夫琅和费衍射装置中,设中央明纹的衍射角范围很

3

小.若单缝a变为原来的 -,同时使入射的单色光的波长

2

3

变为原来的 -,则屏幕E上的单缝衍射条纹中央明纹的

4

2 9 1 [](A) 44 倍

4 (B)-倍 (C) 9 倍 (D)-倍

3 8 2

52. 一单缝夫琅和费衍射实验装置如 T12-1-52图所

示,L为透镜,E为屏幕;当把单缝向右稍微移动一点时, 衍 射图样将 [ ](A)向上平移 (B)向下平移

宽度△x将变为原来的

T12-1-51 图

(C)不动

(D)消失

T12-1-52 图

11

方向稍微平移,则 [ ](A)衍射条纹移动,条纹宽度不变

53. 在T12-1-53图所示的单缝夫琅和费衍射实验中,

将单缝K沿垂直光的入射光(x轴)

(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T12-1-54图所示的单缝夫琅和费衍射实验中,

单缝沿x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

T12-1-53 图

将单缝宽度a稍稍变宽,同时使

(C) 变窄,不移动 (D) 变宽,同时上移

L2

T12-1-54 图

55.

T12-1-55图所示的单缝夫琅和费衍射实验中,将单缝宽度

a稍稍变窄,同时使

会聚透镜L2沿x轴正方向作微小移动,则屏幕 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 300 nm、中心间距为 直照射时,屏幕上最多能观察到的亮条纹数为: [

](A) 2 条

(C) 4 条

(D) 5 条

(B) 3 条

白光垂直照射5000条刻痕的=30。处能看

57. 到每厘米有

光栅上,若在衍射角 到某

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) 4

12

58. 波长为的单色光垂直入射于光栅常数为

d、缝宽a、总缝数为N的光栅上.取

的公式可写成

(B) a si n k (D) d sin k

k 0, 1, 2,……,则决定出现主级大的衍射角 [ ](A) Nas in k

(C) Nd sin k

59. 一衍射光栅对某一定波长的垂直入射光,在屏幕上只能出现零级和一级主极大, 欲使屏幕出现更高级次的主极大,应该 [

](A)换一个光栅常数较小的光栅 (C)将光轴向靠近屏幕的方向移动 60. 最准确的是

[ ] (A) 双缝干涉 (B) 牛顿环干涉 (C) 单缝衍射 (D) 光栅衍射

61. 一束白光垂直照射在一光栅上,在形成的同一级光栅光谱中,偏离中央明纹最远 的是 [ ] (A) 紫光 (B) 绿光 (C) 黄光 (D) 红光

62. 在光栅光谱中,假设所有的偶数极次的主级大都恰好在每缝衍射的暗纹方向上, 因而实际上不出现,那么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 [ ] (A) a = b (B) a =2b (C) a = 3b

(D) b = 2a

(B)换一个光栅常数较大光栅 (D)将光轴向远离屏幕的方向移动

为测量一单色光的波长,下列方法中

()实验.

63. 若用衍射光栅准确测量一单色可见光的波长,在下列各种光栅常数的光栅中选那 一种最好 ?

[ ] (A) 1.0 10 mm

11 23

(B) 5.0 10 mm (D) 1.0 10 3mm

(C) 1.0 10 2 mm

64. 在一光栅衍射实验中,如果光栅、透镜均与屏幕平行,则当入射的平行单色光从 垂直于光栅平面入射变为斜入射时,能观察到的光谱线的最高级数 k [ ] (A) 变小 (B) 变大 (C) 不变 (D) 改变无法确定

65. 在一光栅衍射实验中,若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

(C) 衍射图样中亮纹间距越小

(B) 衍射图样中亮纹亮度越小 (D) 同级亮纹的衍射角越小

66. 以平行可见光(400nm〜700nm)照射光栅,光栅的第一级光谱与第二级光谱将会 出现什么现象 ? [

] (A) 在光栅常数取一定值时 , 第一级与第二级光谱会重叠起来 (B) 不论光栅常数如何 , 第一级与第二级光谱都会重合 (C) 不论光栅常数如何 , 第一级与第二级光谱都不会重合

(D) 对于不同光栅常数的光栅 , 第一级与第二级光谱的重叠范围相同

13

67. 用单色光照射光栅,屏幕上能出现的衍射条纹最高级次是有限的.为了得到更高 衍射级次的条纹,应采用的方法是: [

] (A) 改用波长更长的单色光 (C) 将单色光垂直入射

(B) 将单色光斜入射

(D) 将实验从光密媒质改为光疏媒质

b;

68. 已知一衍射光栅上每一透光狭缝的宽度都为 a, 缝间不透明的那一部分宽度为 若 b = 2a, 当单色光垂直照射该光栅时 , 光栅明纹的情况如何(设明纹级数为 k)?

[

] (A) 满足 k =2 n的明条纹消失 ( n =1、2、 ...)

=3 n的明条纹消失 ( n =1、2、 ...) (B) 满足 k =

(C) 满足 k =

=4 n的明条纹消失 ( n =1、2、

(D) 没有明条纹消失

...)

14

69.用波长为的光垂直入射在一光栅上 上缝宽的最小值为

,发现在衍射角为

处出现缺级,则此光栅

[ ](A)

2

sin

(B)

sin

(C) (C)

2 sin

(D)

2 sin

,当光栅常数(a 70. 一束平仃光垂直入射在一衍射光栅上 b)为下列哪种情况时(a

为每条缝的宽度,b为不透光部分宽度),k = :3、6、9等级次的主极大均不出现.

[

](A) a b 2a (C) a b 4a

71.在双缝衍射实验中,若保持双缝

(B) a b 3a (D) a b 6a

Si和S2的中心之间的距离d不变,而把两条缝的宽

度a略为加宽,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 72. 一束光垂直入射到一偏振片上 时,发现透射光的光强有变化 [

当偏振片以入射光方向为轴转动

,但无全暗情形,由此可知,其入射光是

(B)部分偏振光

(D)不能确定其偏振状态的光

T12-1-72 图

](A)自然光 (C)全偏振光 73.

把两块偏振片紧叠在一起放置在一盏灯前

偏振片旋转180 °时,出射光强的变化情况是 [

](A)光强由零逐渐变为最大

,并使其出射光强变为零.当把其中一块

(B) 光强由零逐渐增为最大,然后由最大逐渐变为零 (C) 光强始终为零 (D) 光强始终为最大值 74. 后 [

自然光通过两个主截面正交的尼科尔棱镜

,透射光的强度为

](A)

I = 0

(B)与入射光的强度相同 (D)与入射光强度不相同

若在两缝后面放一块偏

(C) I工0

75.在双缝干涉实验中,用单色光自然光在屏上形成干涉条纹 振片 ,则

[

](A) 干涉条纹间距不变

,但明条纹亮度加强

(B) 干涉条纹间距不变 ,但明条纹亮度减弱

(C) 干涉条纹间距变窄 ,且明条纹亮度减弱 (D) 无干涉条纹

76.

在双缝干涉实验中,用单

15

色光自然光在屏上形成干涉条纹.

一块偏振片,且两偏振片的偏振化方向相互垂直,则

若在两缝后面分别放置

16

[

](A) 干涉条纹间距不变

,但明条纹亮度加强 但明条纹亮度减弱 (B) 干涉条纹间距不变 ,

且明条纹亮度减弱 (C) 干涉条纹间距变窄 ,

(D) 无干涉条纹

77. 有两种不同的媒质,第一媒质的折射率为ni ,第二媒质的折射率为n2 ;当一束自

然光从第一媒质入射到第二媒质时

,起偏振角为i。;当自然光从第二媒质入射到第一媒质

(B)第二媒质

(D)两种媒质的折射率相同

,若入

时,起偏振角为i •如果io> i,则光密媒质是 [

](A)第一媒质 (C)不能确定

78. 设一纸面为入射面•当自然光在各向同性媒质的界面上发生反射和折射时 射角不等于布儒斯特角,反射光光矢量的振动情况是 [

](A)平行于纸面的振动少于垂直于纸面的振动 (B) 平行于纸面的振动多于垂直于纸面的振动 (C) 只有垂直于纸面的振动 (D) 只有平行于纸面的振动 79. 自然光以60 线偏振光,则 [

](A)折射光为线偏振光,折射角为 (B) 折射光为部分线偏振光,折射角为 (C) 折射光为线偏振光,折射角不能确定 (D) 折射光为部分线偏振光,折射角不能确定

80. 自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上,则反射光是 [

](A)在入射面内振动的完全线偏振光

(B) 平行于入射面的振动占优势的部分偏振光 (C) 垂直于入射面的振动的完全偏振光 (D) 垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光

81. 一束自然光由空气射向一块玻璃, 入射角等于布儒斯特角 ](A)自然光

(B) 完全偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面 (C) 完全偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面 (D) 部分偏振光 82.

自然光经两个平行放置的偏振片后

强度为Io的

的入射角照射到不知其折射率的某一透明介质表面时,反射光为

io ,则界面2的反射光是

,透射光的

Io

I/4

0

强度变为Io/4,由此可知,这两块偏振片的偏振化方向夹角是

T12-1-82 图

17

[ ](A) 30 ° (C) 60 °

(B) 45 ° (D) 90 °

18

83. 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 (C) I / 8

(B) I / 2

(D)以上答案都不对

Pi、P2、P3

T12-1-83 图

84. 一束光强为Io的自然光相继通过三块偏振片

后,其出射光的强度为I = 10/ &已知Pi和P3的偏振化方向相互 垂直.若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 °

Pi P2 P3

85. 光强为I 0的自然光垂直通过两个偏振片, 他们的偏振化

T12-1-84 图

60 •设偏振片没有吸收,则出射光强

(B) 3/4

I与入射光强I。之比为

(C) 1/8

(D) 3/8

方向之间的夹角 [ [

](A) 1/4

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 87.

T12-1-87图所示,ABCD 一块方解石的一个截面,

垂直于纸面的晶体平面与纸面的交线•光轴的方向在纸面内与 AB成一锐角.一束平行的单色自然光垂直于 AB端面入射.在 方解石内折射光分为 0光和e光,0光和e光的 [

](A)传播方向相同,电场强度的振动方向相互垂直 (B) 传播方向相同,电场强度的振动方向不相互垂直 (C) 传播方向不同,电场强度的振动方向相互垂直 (D) 传播方向不同,电场强度的振动方向不相互垂直

一束自然光通过一偏振片后,射到一块方解石晶体 上,入射角为i0.关于折射光,下列的说法正确的是 [ ](A)是是e光,偏振化方向垂直于入射面

如AB

B

T12-1-87 图

(B) 是e光,偏振化方向平行于入射面 (C) 是0光,偏振化方向平行于入射面 (D) 是O光,偏振化方向垂直于入射面

88. 用白光光源进行双缝实验,若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝,用一个纯蓝色 的滤光片遮盖另一条缝,则

19

[ ](A)干涉条纹的宽度将发生改变

(B) 产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹 (C) 干涉条纹的亮度将发生改变 (D) 不产生干涉条纹

89. 在扬氏双缝实验中,屏幕中央明纹处的最大光强是 该

|1.当其中一条缝被盖住时,

(D) 4

位置处的光强变为12.则I1 : I2为 [

](A) 1 、填空题 1.

方和下方的透明介质的折射率分别为 和门3 ,已知m

(B) 2

(C) 3

T12-2-1图所示,折射率为 n2、厚度为e的透 明介质薄膜的上

n1

门2 讥,若用波长为 入的单色平行光垂

T12-2-1 图

直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下表面反射的光束(用 ①与②示意)的光程差是 ___________________

2.

真空中波长 =400 nm的紫光在折射率为

n =1.5的媒质中从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 _______________

3. 如T12-2-3图所示,两缝 S1和S2之间的距离为d, 介质的折射率为n = 1,平行单色光斜入射到双缝上,入射 角为,则屏幕上P处,两相干光的光程差为

4. ____________________ 如T12-2-4图所示,在双缝干涉实验中 SS=S9用 波长为的光照射双缝S1和9,通过空气后在屏幕 E上 形成干涉条纹.已知 P点处为第三级明条纹,则 3和® 到P点的光程差为 ______________ •若将整个装置放于某种

20

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,干涉条纹的相邻明纹间距 为 ____________ mm?

6.

片(n = 1.58)覆盖在扬氏双缝实验中的一条缝上,

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 将一块很薄的云母

这时屏幕上的中

=550nm,则该云母片的厚

度为 ____________ .

T12-2-3 图

T12-2-4 图

21

7. 如T12-2-7图所示,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 3缝上,中央明条纹将 向 ________ 移动;覆盖云母片后,两束相干光至原中央明条 纹0处的光程差为 ___________________ .

8. 在双缝干涉实验中,若将双缝中的一条缝宽度略变 窄,干涉条纹的间距 _______ ,但原极小处的光强将

9.

在玻璃(折射率 n3 = 1.60)表面镀一

Oi

0

T12-2-7 图

层 MgF2(折射率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ni= 1.00)正入 射时尽可能减少反射,

是 ______________ .

10. _________________ 用白光垂直照射厚度 e = 350nm的薄膜,若膜的 折射率n2 = 1.4 ,薄膜上面的媒质折射率为 n1,薄膜下面的 媒质折射率为n3,且n1 < n2 < n3.则透射光中可看到的加 强光的波长为 ______________ .

11.

分别用波长

=600 nm与波长 =700 nm的平行单色光垂直照射到劈形膜上, MgF2膜的最小厚度应

T12-2-9 图

MgF2

形膜的折射率为3.1 ,膜两侧是同样的媒质,则这两种波长的光分别形成的第七条明纹所 对应的膜的厚度之差为 ___________ nm . 10. 波长为 到劈尖薄膜上,劈尖角为

为n,第k级明条纹与第k+ 7级明条纹的间距是 _________________

11. 点

为L处是为暗条纹.使劈尖角 变量 是 ________________ .

连续变大,直到该点处再次出现暗条纹为止.劈尖角的改

用波长为 的单色光垂直照射到空气劈尖上,从反射光中观察干涉条纹,距顶

的平行单色光垂直照射

,劈尖薄膜的折射率

12.

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 级明纹与第五条明纹所对应的薄膜厚度之差是

波长为 n,第二

4

13.

两玻璃片中夹满水 (水的折射率n )形成一劈形膜

3

22

用波长为 的单色光垂直照射其上,若要使某一条纹从明变为 暗,则需将上面一片玻璃向上平移 ______________ .

T12-2-13 图

23

14. 由两块玻璃片(山1.75)所形成的空气劈尖,其一端厚度为零,另一端厚度为 0.002cm .现用波长为700nm的单色平行光,从入射角度为 面,则形成的干涉条纹数为 ________________ .

15.

和2,折射率分别为

和n2,若二者分别形成的干涉条纹的明条纹间距相等,则 、 2、n1和n2之间的关系是 ________________ .

16. 波长 =600nm的单色光垂直照射到牛顿环装置上,第二级明条纹与第六级明条 纹所对应的空气薄膜厚度之差为 _______________ nm.

如T12-2-15图所示,波长

1

30角的方向射在劈尖的上表

为 的平行单色光垂直照射 到两个劈形膜上,两劈尖角分别为

,当透镜和玻璃之间为真空时第十个明环的直径为

1.40 10m;当透镜和玻璃之间充以某种液体时 ,第十个明环的直径变为 1.27 10m,则这 种液体的

17. 在垂直观察牛顿环的实验中

-2

-2

折射率为 _______________________ .

18.

单色光垂直照射牛顿环装置时,从中央向外数第4个 斑)暗环对应的空气膜厚度为 _________________ m.

19.

用波长为 的单色光垂直照射T12-2-17图所示的牛顿

用=600 nm的

(不计中央暗

环装置,观察从空气膜上下表面反射的光形成的牛顿环.若使 平凸透镜慢慢地垂直向上移动,从透镜顶点与平面玻璃接触到 两者距离为d的移动过程中,移过视场中某固定观察点的条纹 数目等于 . 20. 0.620mm

的过程中,观察到干涉条纹移动了

若在迈克尔逊干涉仪的可动反射镜 M移动

2300条,则所用光波的波长为 ____________________

n,厚度为d的透明介质薄片,

21. 在迈克尔逊干涉仪的一条光路中,放入一折射率为 放入后,这条光路的光程改变了 ____________________ .

22. 在迈克尔逊干涉仪实验中,可动反射镜平移一微小距离,观察到干涉条纹恰好移 动1848条,所用单色光的波长为 5461?.由此可知反射镜平移的距离等于 ________________ mm (给出四位有效数字).

23. 如果单缝夫琅和费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为 单色光波长为

30的方位上,所用的

5000?,则单缝宽度为 ____________________ .

2.0mm的会

24. 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

24

聚透镜.已知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 __________________ .

25

25. 波长 500nm的单色光垂直照射到 a 0.25 mm的单缝上,单缝后面放置一凸 透镜,在凸透镜的焦平面上放置一屏幕

,用以观测衍射条纹. 今测得屏幕上中央明纹一侧第

d 12mm,则凸透镜的焦距f为 ________________ .

在距单缝

三个暗纹和另一侧第三个暗纹之间的距离为

26. He — Ne激光器发出波长 =632.8 nm的平行光束,垂直照射到一单缝上, 3 m远的屏上观察夫琅禾费衍射图样, 度 a = _____________ .

测得两个第二级暗纹间的距离是

12cm ,则单缝的宽

27. __________________________ 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 . 28.

屏上P点处为第三级暗纹,

平行单色光垂直入射于单缝上, 观察夫琅禾费衍射.若

P点处将

则单缝处波面相应地可划分为 ______________ 个半波带.若将单缝宽度缩小一半, 是 _________ 级 _________ 纹.

29. 小,

中央明纹宽度为4.0 mm,则

在单缝夫琅禾费衍射实验中, 设第一级暗纹的衍射角很若钠黄光(1~589 nm)

2=442 nm

的蓝紫色光的中央明纹宽度为

30.如T12-2-30图所示, 一束波长

平行光垂直照射到一宽度 a

480.0nm 的

A 0.40nm的单缝上,单缝后

L E | 透镜的焦距为f 60.0cm .当单缝两边缘点 A、B射向 P点的两条光线在 P点的相位差为 时,P点离透镜焦点

O的距离等于

31. 用=500nm的光垂直射在2000条/ cm刻痕的

T12-2-30 图

平面衍射光栅上,第五级谱线的衍射角应为

32. 以1 = 500 nm和2 = 600nm的两束单色光垂直射入某光栅现,除中心亮纹外,两处波长的谱线第三次重叠发生在

d

,观察衍射谱线时发

30°角方向上 ,则此光栅的光栅常

数为

33.波长 550nm的单色光垂直入射于光栅常数

d 2 10 cm的平面衍射光栅

4

上,可能观察到光谱线的最大级次为

34. 一衍射光栅, 狭缝宽为a,缝间不透明部分宽为 射时,在某一衍射角 衍射角

b .当波长为600 nm的光垂直照 400 nm的光垂直入射时,则在上述

处出现第二级主极大.若换为

倍.

处出现缺级 ,b至少是a

35.若一透射光栅的光栅常数 d、缝宽a和入射光波长 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

26

36. 已知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

= _______________ .

1= 440nm

37. 用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时,波长为 将与波长为 2 = ________ nm的第三级光谱线重叠.

38. 当自然光以58。角从空气射入到玻璃板表面上时 光的折射角为 ___________ .

39. 一束自然光入射到空气和玻璃的分界面上 光,则此玻璃的折射率为 __________ .

的第三级光谱线,

,若反射光为线偏振光,则透射

,当入射角为60°时反射光为完全偏振

40. 一束光强为10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 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

41. 使一光强为I 0的平面偏振光先后通过两个偏振片 化方向与原入射光光矢量振动方向的夹角分别是

_________ .

45角,

R和卩2 .已知P和卩2的偏振

和90,则通过这两个偏振片后的光强

I是 ______________ .

42. 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.若以此入射光 束轴旋转偏振片,测得透射光强度的最大值是最小值的 振光的光强比为 _______________ .

43. 一束自然光通过一偏振片后,射到一折射率为 某个位置时反射光消失,这时入射角

7倍;那么入射光束自然光和线偏

-3的玻璃片上,若转动玻璃片在

i等于 ______________ .

这偏振光的振动方向与主平面成

44. 一束平面偏振光垂直射入方解石晶体,

30角,则

通过晶体后 O光和e光的光强之比为 ________________ .

45.在以下五个图中,n1、 n2为两种介质的折射率,图中入射角i° arctg(n2 /nJ ,

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.

46. 一束线偏振的平行光,在真空中波长为 589nm,垂直

入射到方解石晶体上,晶体的光轴和表面平行,如图所示.已

知方解石晶体对此单色光的折射率为

no 1.658, ne 1.486.这

27

T12-2-46 图

28晶体中的寻常光的波长

0 = __________ ,非寻常光的波长

e

47. 如T12-2-47图所示的扬氏双缝干涉装置, 若用单色 自然光照射狭缝S,在屏幕上能看到干涉条纹•若在双缝 和

Si

S

2的前面分别加一同质同厚的偏振片 Pi、P2,则当Pi与

T12-2-47

P2的偏振方向相互 ____________ 时,在屏幕上仍能看到清晰 的干涉条纹.

48. 两个偏振片叠放在一起,强度为 和反射,若通过两个偏振片后的光强为

Io的自然光垂直入射其上,不考虑偏振片的吸收 S,则此两偏振片的偏振化方向间的夹角

8

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偏振化方向 的夹角相等•则通过三个偏振片后的透射光强度为 _____________________ •

50.用方解石晶体(负晶体)切成一个截面为正三角形的棱形,光轴方向如 示,若自然光以入射角i入射并产生双折射,试定性地分别画出 方向.

T12-2-50图

0光和e光的光路及振动

29

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