第6章 波动光学.doc

在单缝的夫琅禾费衍射实验中，屏上第三级暗纹对应于单缝处波面可划分为_ 个半波带6一束平行的自然光，以60角入射到平玻璃表面上若反射光束是完全偏振的，则透射光束的折射角是_30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均可一束自然光垂直穿过两个偏振片，两个偏振片的偏振化方向成45角已知通过此两偏振片后的光强为I，则入射至第二个偏振片的线偏振光强度为_2I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 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，自然光强I0与线偏振光强I之比为_1 / 2在双缝干涉实验中，若使两缝之间的距离增大，则屏幕上干涉条纹间距_ _；若使单色光波长减小，则干涉条纹间距_ _变小 变小 一束自然光从空气投射到玻璃表面上(空气折射率为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_ _ _波长为l的单色光垂直入射在缝宽a=4 l的单缝上对应于衍射角j=30，单缝处的波面可划分为_个半波带4在相同的时间内，一束波长为l的单色光在空气中和在玻璃中 (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 (D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等C在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为l的单色光垂直入射在宽度为a4 l的单缝上，对应于衍射角为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B一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片若以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为 (A) 1 / 2 (B) 1 / 3 (C) 1 / 4 (D) 1 / 5A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 (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D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 D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 (A) (B) I0 / 4 (C) I 0 / 2 (D) I0 / 2B在真空中波长为l的单色光，在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B，若A、B两点相位差为3p，则此路径AB的光程为 (A) 1.5 l (B) 1.5 l/ n (C) 1.5 n l (D) 3 l A波长为l的单色平行光垂直入射到一狭缝上，若第一级暗纹的位置对应的衍射角为q=p / 6，则缝宽的大小为 (A) l / 2 (B) l (C) 2l (D) 3 l C如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为60，光强为I0的自然光垂直入射在偏振片上，则出射光强为 (A) I0 / 8 (B) I0 / 4(C) 3 I0 / 8 (D) 3 I0 / 4 A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)B波长l=550 nm(1nm=109m)的单色光垂直入射于光栅常数d=210-4 cm的平面衍射光栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为 (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 B光强为I0的自然光依次通过两个偏振片P1和P2若P1和P2的偏振化方向的夹角a30，则透射偏振光的强度I是 (A) I0 / 4 (B)I0 / 4 (C)I0 / 2 (D) I0 / 8 (E) 3I0 / 8E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n1n2n3，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) 2n2 e - l1 / (2n1) (C) 2n2 e - n1 l1 / 2 (D) 2n2 e - n2 l1 / 2C折射率和波长的乘积是常数、折射率和光速的乘积也是常数，光的频率保持不变。在夫琅禾费单缝衍射实验中，对于给定的入射单色光，当缝宽度变小时，除中央亮纹的中心位置不变外，各级衍射条纹 (A) 对应的衍射角变小. (B) 对应的衍射角变大(C) 对应的衍射角也不变 (D) 光强也不变B在单缝夫琅禾费衍射实验中，若增大缝宽，其他条件不变，则中央明条纹 (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A自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上，反射光是垂直于入射面振动的完全线偏振光自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上，反射光是在入射面内振动的完全线偏振光在相同的时间内，一束波长为l的单色光在空气中和在玻璃中传播的路程相等，走过的光程不相等 光程相等，路程不等在相同的时间内，一束波长为l的单色光在空气中和在玻璃中传播的路程不相等，走过的光程相等两块平玻璃构成空气劈形膜，左边为棱边，用单色平行光垂直入射若上面的平玻璃以棱边为轴，沿逆时针方向作微小转动，则干涉条纹的间隔变大，并向远离棱边方向平移在折射率n1.50的玻璃上，镀上1.35的透明介质薄膜入射光波垂直于介质膜表面照射，观察反射光的干涉，发现对l1600 nm的光波干涉相消，对l2700 nm的光波干涉相长且在600 nm到700 nm之间没有别的波长是最大限度相消或相长的情形求所镀介质膜的厚度(1 nm = 10-9 m)解：设介质薄膜的厚度为e，上、下表面反射均为由光疏介质到光密介质，故不计附加程差。当光垂直入射i = 0时，依公式有： 对l1： 2分 按题意还应有： 对l2： 2分由 解得： 2分 将k、l2、代入式得 7.7810-4 mm 2分用白光垂直照射置于空气中的厚度为0.50 mm的玻璃片玻璃片的折射率为1.50在可见光范围内(400 nm 760 nm)哪些波长的反射光有最大限度的增强？(1 nm=10-9 m)解：加强， 2ne+l = kl， 2分 nm 2分 k = 1， l1 = 3000 nm， k = 2， l2 = 1000 nm， k = 3， l3 = 600 nm， k = 4， l4 = 428.6 nm， k = 5， l5 = 333.3 nm 2分 在可见光范围内，干涉加强的光的波长是 l600 nm 和l428.6 nm 2分在双缝干涉实验中，双缝与屏间的距离D1.2 m，双缝间距d0.45 mm，若测得屏上干涉条纹相邻明条纹间距为1.5 mm，求光源发出的单色光的波长l解 ：根据公式 x kl D / d 2分相邻条纹间距 DxD l / d 2分 则 ldDx / D 2分 562.5 nm 2分波长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？ 解：(1) 由光栅衍射主极大公式得 a + b =2.410-4 cm 4分 (2) 若第三级不缺级，则由光栅公式得 由于第三级缺级，则对应于最小可能的a，j方向应是单缝衍射第一级暗纹：两式比较，得 a = (a + b)/3=0.810-4 cm 4分 一束平行光垂直入射到某个光栅上，该光束有两种波长的光，l1=440 nm，l2=660 nm (1 nm = 10-9 m)实验发现，两种波长的谱线(不计中央明纹)第二次重合于衍射角j=60的方向上求此光栅的光栅常数d解：由光栅衍射主极大公式得 2分当两谱线重合时有 j1= j2 1分即 1分两谱线第二次重合即是 ， k1=6， k2=4 2分由光栅公式可知d sin60=6l1 =3.0510-3 mm 2分用一束具有两种波长的平行光垂直入射在光栅上，l1=600 nm，l2=400 nm (1nm=109m)，发现距中央明纹5 cm处l1光的第k级主极大和l2光的第(k+1)级主极大相重合，放置在光栅与屏之