波动光学答案2011.doc

波动光学填空题56、杨氏双缝的间距为0.3mm，双缝距离屏幕1500mm，若第四到第七明纹距离为7.5 mm，则入射光波长 =_500nm_ ；若入射光的波长 =639nm，则相邻两明纹的间距xk+1-xk=_3.195_mm。57、用单色光做单缝衍射实验，若缝宽变为原来的6倍，则中央明纹区宽度是原来的_1/6_倍。58、波长为750nm的单色平行光，垂直照射到宽度为d的单缝上，若衍射角为3p/12时，对应的衍射图样为第一极小，则缝宽为_1.06m_。59、单色平行光垂直入射于单缝上，观察夫琅和费衍射，若屏上P点处为第3级暗纹，则单缝处波面相应地可划分为 _6_个半波带，若将单缝宽度缩小一半，P点将是第_1_级_明_纹。60、单色平行光垂直入射于单缝上，观察夫琅和费衍射，若屏上P点处为第3级明纹，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，P点将是第_级_纹删除。61、一束强度为I0的自然光垂直穿过两个叠合在一起、偏振化方向成45角的理想偏振片，则透射光强为_1/4_I062、光的干涉和衍射现象反映了光的_波动_性质光的偏振现象说明光波是_横_波63、单色平行光垂直入射于单缝上，观察夫琅和费衍射，若屏上P点处为第2级明纹，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，P点将是第_级_纹删除。64、单色光在折射率为n=1.4的介质中传播的几何路程长度为30m，则相当于该光在真空中传播的路程长度为_42m_。65、波长为l=532nm的单色光垂直照射到宽度为d的单缝上，若对应第二级暗纹的衍射角=30。则缝宽d_2128_nm。66、光的_ 干涉_和_ 衍射_现象表明光具有波动性质，光的_偏振_现象说明光波是横波。67、一束自然光由空气斜入射到折射率为n的均匀平板玻璃表面，当入射角i满足_=n时,反射光将具有完全偏振性。68、光从光疏媒质射向光密媒质时，反射光的半波损失对应的附加光程为_/2_,对应的附加位相为_.69、一束自然光通过两个偏振片，若两偏振片的偏振化方向间夹角由a1转到a2，则转动前后透射光强度之比为_。70、已知玻璃的折射率为 n=1.5，在其上面镀一层氟化镁（MgF2）薄膜(n=1.38)，放在空气中，白光垂直照射到膜的表面，欲使反射光中波长为550nm的光相消，此膜的最小厚度为_0.1m_。波动光学选择题79、为了使双缝干涉的条纹间距变大，可以采取的方法是： B A. 使屏靠近双缝； B. 使两缝的间距变小； C. 使两缝的宽度稍微变小； D. 改用波长较小的单色光源。80、为了使干涉的条纹更亮，可见条纹更多，条纹拉得更开，最可取的方法是： B A. 使屏靠近光缝； B. 减小缝间距； C. 增加缝间距； D. 采用等距多缝方案81、在垂直照射的劈尖干涉实验中，当劈尖的夹角变大时，干涉条纹将 B 。A. 远离劈棱方向移动； B. 向劈棱方向移动； C. 相邻条纹间的距离将变宽； D. 条纹位置和间距不变.82、真空中波长为l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p，则对应的光程为 D A. l; B. l/2; C. ln/2; D. l/2n83、光波从光疏媒质垂直入射到光密媒质，当它在界面反射时，其 C 。A.相位不变 B.频率增大 C.产生附加光程l/2 D.频率减小84、用波长连续改变的单色光垂直照射劈尖，如果波长逐渐减小，则干涉条纹变化情况为 B A. 明纹间距变小，并向劈尖增厚方向移动；B. 明纹间距变小，并向劈尖方向移动；C. 明纹间距变大，并向劈尖方向移动；D. 明纹间距变大，并向劈尖增厚方向移动。85、单色平行光垂直入射于单缝上，观察夫琅和费衍射，则 A A. 若屏上P点处为第2级明纹，则单缝处波面相应地可划分为 5个半波带B.若将单缝宽度加倍，P点还是明纹;C. 缝宽加倍,条纹宽度也加倍; D. 缝宽减半, 条纹宽度不变.86、一束自然光I0垂直穿过两个偏振片，已知两偏振片的偏振化方向成45度角，则穿过两偏振片后的光强为： B （A）; （B）I0 / 4 ; （C）I0 / 2 ; （D） 87、有一束平行光从真空射向折射率的某种玻璃的表面，则在下面说法中，不正确的是： A A当入射角大于45时会发生全反射现象。 B无论入射角多大，折射角都不会超过45。 C入射角为45时，折射角为30。 D当入射角为时，反射光线跟折射光线恰好垂直。 波动光学计算题108、用l = 400nm的光垂直入射到楔形薄透明片（劈尖）上，形成等厚条纹，已知膜片的折射率为n=1.4，等厚条纹相邻纹间距为5.0mm ，求楔形面间的夹角.解： 109、一平面单色光波垂直照射在厚度均匀的薄油膜上，油膜覆盖在玻璃板上油的折射率为1.30，玻璃的折射率为1.50，若单色光的波长可由光源连续可调，可观察到500nm与700nm这两个波长的单色光在反射中消失试求油膜层的厚度解: 油膜上、下两表面反射光的光程差为，由反射相消条件有 当时，有 当时，有 因，所以;又因为与之间不存在满足式 即不存在 的情形，所以、应为连续整数， 即 由、式可得： 得 可由式求得油膜的厚度为110、如图所示，波长为680nm的平行光垂直照射到L0.12m长的两块玻璃片上，两玻璃片一边相互接触，另一边被直径d=0.048mm的细钢丝隔开求：(1)两玻璃片间的夹角q(2)相邻两明条纹间空气膜的厚度差是多少?(3)相邻两暗条纹的间距是多少?(4)在这0.12 m内呈现多少条明条纹?解: (1)由图知，即 故 (弧度) (2)相邻两明条纹空气膜厚度差为 (3)相邻两暗纹间距 (4)条111、在杨氏双缝实验中，双缝间距d=0.20mm，缝屏间距D1.0m，试求：(1)若第二级明条纹离屏中心的距离为6.0mm，计算此单色光的波长；(2)相邻两明条纹间的距离解: (1)由知， (2) 112、把金属丝放到两块叠合的玻璃片一端，构成一空气劈尖，从劈棱到金属丝顶的长度为2.888cm，以波长为589.3nm的单色光垂直照射，观察反射光的等厚干涉条纹，相邻条纹间距为1.43210-2cm。求（1）劈棱处是明纹还是暗纹？（2）玻璃片从劈棱到金属丝之间所呈现的暗条纹数目；（3）金属丝的直径D。解：（1）暗纹条件 劈棱处为暗纹。（2） 暗条纹数目100。（3） 113、在杨氏双缝干涉实验中，设两缝间的距离:d=0.02cm,屏与缝之间距离D=100cm，试求：（1）以波长为589nm的单色光照射，第10级明条纹离开中央明条纹的距离；（2）第10级干涉明条纹的宽度；（3）以白色光照射时，屏幕上出现彩色干涉条纹，求第2级光谱的宽度；（4）若把此双缝实验装置放到水中进行，则屏幕上干涉条纹如何变化？（5）在S1光路中放上厚为l=3.0cm，折射率为n的很薄的透明云母片，观察到屏幕上条纹移过20条，则云母片折射率为多少？（空气折射率n0=1）（1）（2）（3）白光（波长400-760nm），第2级光谱宽度（4）干涉条纹间距变小。(5) 114、用钠灯光源（l=589.3nm）观察牛顿环，看到第k条暗环的半径rk=4mm，第k+5条暗环半径rk+5=6mm，求所用平凸透镜的曲率半径R。解：115、若用波长不同的光观察牛顿环，l1600nm ，l2450nm ，观察到用l1时的第k个暗环与用l2时的第k+1个暗环重合，已知透镜的曲率半径是190cm求用l1时第k个暗环的半径解： 116、用每毫米500条栅纹的光栅，观察钠光光谱（l=590nm）衍射。问：（1）光线垂直入射；（2）光线以入射角30入射时，最多能看到几条条纹？解：（1） 由知，最多见到的条纹级数对应的, 所以有，即实际见到的最高级次为. （2） 117、光栅常数为410-4cm，每条狭缝的宽度为210-4cm ，用波长为600nm的单色光垂直照射时，可观察到的谱线最高级次是多少？包括零级在内最多可看到多少条谱线?解：缺级 的最大值为能看到的谱线数目 118、用440nm的单色光垂直入射到每毫米有500条刻痕的光栅上，问最多能看到第几级明条纹?解： 由知，最多见到的条纹级数对应的,所以有，即实际见到的最高级次为.119、波长l=600nm(1nm=109m)的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大的衍射角为30，且第三级是缺级 (1) 光栅常数(a+b)等于多少？ (2) 透光缝可能的最小宽度a等于多少？(3) 在选定了上述(a+b)和a之后，求在衍射角-p/2Fp/2范围内可能观察到的全部主极大的级次解：（1）（2）第三级缺级 （3） 因缺级，所以共5条明条纹（看不到）120、波长为l1=600nm的单色光，垂直照射在一光栅上，第2级明线出现在sinf=0.2的位置上。当用另一未知波长l2的单色光垂直照射该光栅时，其第1级明纹出现在sinf=0.08的位置。求（1）该光栅的光栅常数；（2）求未知单色光的波长l2；（3）已知单色光l2的第4条明线缺级，试计算该光栅狭缝的最小宽度a。解： （1） （2） （3） 121、复色光入射到光栅上，若其中一光波l/的第三级主极大和l=690nm的红光的第二级主极大刚好重合，且衍射角均为30求：（1）未知波长l/=?（2）光栅常数d=?解：（1） （2）122、一束含有l1和l2的平行光垂直照射到一光栅上，测得l1=560nm，l1的第三级与l2的第四级主极大的衍射角均为30。求：（1）光栅常数d=? (2)波长l2=？解：（1） （2） 123、一衍射光栅，每厘米有200条透光缝，每条透光缝宽为a=0.002cm。现以l=600nm的单色平行光垂直照射光栅。求：共有几条可见光栅衍射主极大明纹？解： k取83级的最大值为能看到的谱线数目 124、白光（波长400-760nm）垂直入射到每厘米2500条刻痕的光栅上。试求：（1）光栅常数：（2）若波长l=700nm的光其衍射条纹出现在sinq=0.35处，问这条光谱属于哪一纹；（3）若不考虑重叠，求完整光谱的最高级。解：（1）（2） （3） 125、单缝衍射装置中，缝宽0.5mm，透镜焦距50cm，以白光垂直照射，在屏上x=1.5mm处，看到明纹中心极大。试求：1.对应光的波长及衍射级数；2.单缝所在处的波阵面被分成的半波带数目。解：（1）明条纹 当 ，得（2