大学物理第12章复习提纲.doc

第12章 波动光学（1） 掌握双缝干涉的形成机理及k级明、暗条纹对应的位置公式、以及相邻明、暗纹间距公式。掌握光程的概念。（2） 掌握等倾干涉（即薄膜干涉）形成的机理及明、暗条纹对应的光程差公式。 掌握增透膜和增反膜的厚度计算。 （3） 掌握等厚干涉（即劈尖干涉）形成的的机理及明、暗条纹对应的光程差公式。（4） 掌握利用劈尖条纹特点进行的的一系列计算（如直径计算，工件凹，凸程度计算），牛顿环明、暗条纹对应的半径计算。（5） 掌握单缝衍射半波带分析方法和明暗纹计算公式（6） 掌握光栅方程，会利用光栅方程计算条纹的位置，最大级次。（7） 掌握利用偏振片进行光的起偏、捡偏、以及马吕斯定理，会用马吕斯定理计算光强。（8） 掌握反射光和折射光的偏振方法，布儒斯特定律。2在真空中波长为的单色光，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3 ，则此路径AB 的光程为4（本题3分）如图所示为杨氏双缝干涉实验光路图。当和光路均在空气介质中时，中央明条纹位于O点位置，当在光路中放置一块折射率为1.5，厚度为1mm的玻璃片时，则中央明纹位置： (A) 在点不变； (B) 向正方向移动； (C) 向负正方向移动； (D) 无法确定 6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S1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纹O 处的光程差为_8. 在空气中有一劈形透明膜，其劈尖角1.010-4rad，在波长700 nm的单色光垂直照射下，测得两相邻干涉明条纹间距l 0.25 cm，由此可知此透明材 料的折射率n _(1 nm=10-9 m)10 用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为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 12波长为 600 nm的单色平行光，垂直入射到缝宽为a =0.60 mm的单缝上，缝后有一焦距的透镜，在透镜焦平面上观察衍射图样则：中央明纹的宽度为_，两个第三级暗纹之间的距离为_(1 nm=109 m)14一束波长为l的平行单色光垂直入射到一单缝AB上，装置如图在屏幕D上形成衍射图样，如果P是中央亮纹一侧第一个暗纹所在的位置，则的长度为 (A) l / 2 (B) l (C) 3l / 2 (D) 2l 16 一束具有两种波长1和2的平行光垂直照射到一衍射光栅上，测得波长1的第三级主极大衍射角和2的第四级主极大衍射角均为30已知1=560 nm (1 nm= 10-9 m)，试求: (1) 光栅常数ab (2) 波长218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？20. 一束自然光入射到两种媒质交界平面上产生反射光和折射光如果反射光是线偏振光光；则折射光是_光；这时的入射角称为_角22. 有一双缝相距0.3mm，要使波长为600nm的红光通过并在光屏上呈现干涉条纹，每条明纹或暗纹的宽度为1mm，问光屏应放在距双缝多远的地方？24. 在杨氏双缝实验中，双缝相距0.3mm，以波长为600nm的红光照射狭缝，求在离双缝50cm远的屏幕上，从中央向一侧数第二条与第五条暗纹之间的距离。26. 在杨氏双缝干涉实验中，用波长为589.3nm的钠光灯作光源，屏与双缝相距为50cm，双缝间距为1.2mm，问：（1）在空气中相邻干涉条纹间距是多少？（2）若在水中（n=4/3），相邻干涉条纹间距是多少？28. 如题28图所示的杨氏双缝干涉实验中，用波长为589.3nm的单色光作光源S，在屏上观察到零级明纹在O点处。若将S移至S，则零级明纹向下方移动了4个明条纹间距的距离至O点。欲使明纹重新回到O点，应在哪个缝的右边放一薄的云母片（n=1.58）？此云母片的厚度为多少？SS2S1O题28图30. 在杨氏双缝干涉实验中，用白光正入射，两缝间距为3.010-4m，双缝与屏相距2.0m，白光的波长范围为400nm760nm，试求第一级彩带的宽度。31. 一单色光波在真空中的波长为，它射入折射率为的介质中，由一点传播到另一点位32. 空气中有一水膜，折射率为4/3，厚度为0.10mm，用波长为500nm的光垂直照射此水膜。问：（1）光波在水中的波长是多少？（2）在2d距离内含有多少个完整的波？34. 在一块平整的玻璃片（n=1.50）上覆盖一层透明介质薄膜（n=1.25），使波长为600nm的光垂直投射其上而不反射。求这层薄膜的最小厚度。36. 两块矩形的玻璃板叠放在一起，将一薄纸片从一边塞入它们之间，形成劈形空气膜，用波长为589.3nm的光垂直照射，发现在劈棱方向上每厘米有10条亮条纹，求劈形空气隙的角度。38. 在迈克尔孙干涉仪的两臂中，分别插入l=10cm长的玻璃管，其中一个抽成真空，另一个则储有压强为1.013105Pa的空气，用以测量空气的折射率n。设所用光波波长为546nm，实验室向真空玻璃管中逐渐充入空气，直到压强达到1.013105Pa为止，在此过程中，观察到107.2条干涉条纹的移动，求空气的折射率。40. 波长为589nm的钠黄光通过单缝后在距离单缝1m处产生衍射图样，若两个第一极小值之间的距离为2mm，求单缝的宽度。42. 用平行的单色光垂直入射到缝宽为4.010-4m的单缝上，在缝后放置的透镜焦距为40cm，若在接收屏上距中央明条纹的中心1.1mm处的p点观察到一暗条纹，求：（1）该条纹的级数；（2）单色光的波长；（3）在p点看来，单缝处的波面可分成几个半波带；（4）中央极大的角宽度；（5）第二级暗纹中心的衍射角。44. 地球与月球相距3.8108m，试估计月球上两物体相距多远时，刚好被地球上的观察者（1）用肉眼能分辨（设人眼瞳孔的直径5.010-3m）；（2）用5m孔径的望远镜所能分辨。题44图46. 波长为600nm的单色光，垂直入射到一光栅上，有两个相邻主极大明纹分别出现在与处，且第四级缺级，求：（1）光栅常数；（2）光栅狭缝的最小宽度；（3）按上述选定的缝宽和光栅常数，写出接受屏上实际呈现的全部级数。48. 可见光谱的范围大约是从400nm到700nm。当光垂直入射到1mm有500条刻痕的平面光栅时，所产生的第一级可见光谱的角宽度是多大？50. 自然光入射到放在一起的两个偏振片上，问：（1）如果透射光的强度