波动光学习题课答案

1. 1. 当光从光疏媒质射向光密媒质时当光从光疏媒质射向光密媒质时 A.A. 反射光有半波损失反射光有半波损失 B.B. 入射光有半波损失入射光有半波损失 C. C. 透射光有半波损失透射光有半波损失 D. D. 入射、反射、透射光均无半波损失入射、反射、透射光均无半波损失 2. 2. 在折射率为在折射率为 n n1 1 的光学元件表面镀一层 的光学元件表面镀一层 折射率为折射率为 n n2 2（ n n2 2 n n1 1 ）的增透膜，为使 ）的增透膜，为使 波长为波长为 的入射光透射最多，其厚度是的入射光透射最多，其厚度是 2 2 . n k eA e n2 n1 2) 12(2 2 ken 1 2 . n k eB 1 4 ) 12 (. n k keC 2 4 ) 12(. n k keD 反射减弱：反射减弱： 3.3.在双缝干涉实验中，入射光波长为在双缝干涉实验中，入射光波长为 ，用，用 玻璃纸遮住其中一缝，若玻璃纸中光程比相玻璃纸遮住其中一缝，若玻璃纸中光程比相 同厚度的空气大同厚度的空气大 ，则屏上原，则屏上原0 0级明纹处级明纹处 5 . 2 A.A.仍为明条纹仍为明条纹 B.B.变为暗条纹变为暗条纹 C.C.非明非暗非明非暗 D.D.无法确定无法确定 注意：注意： 原光程差是原光程差是 0明条纹明条纹 现光程差是现光程差是 5 . 2暗条纹暗条纹 S1 S2 4. 4. 根据惠更斯根据惠更斯- -菲涅耳原理，若已知光菲涅耳原理，若已知光 在某时刻的波阵面为在某时刻的波阵面为S S，则，则S S的前方某点的前方某点P P 的光强决定于波阵面的光强决定于波阵面S S上所有面积元发出上所有面积元发出 的子波各自传到的子波各自传到P P点的点的( )( ) A.A.振动振幅之和振动振幅之和 B.B.光强之和光强之和 C.C.振动振幅和的平方振动振幅和的平方 D.D.振动的相干叠加振动的相干叠加 A.3A.3个个 B.4B.4个个 C.5C.5个个 D.8D.8个个 5.5.在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为 的平行光垂直入射宽度的平行光垂直入射宽度 的单缝，的单缝， 对应于衍射角对应于衍射角3030的方向，单缝处波面的方向，单缝处波面 可分成的半波带数目为可分成的半波带数目为 5a 注意：注意： 半波带数目是半波带数目是 5 5 . 0 5 . 05 2 sin a N 7.7.马吕斯定律以公式来表示为马吕斯定律以公式来表示为 。 式中式中 是线偏振光的振动方向和检偏器偏是线偏振光的振动方向和检偏器偏 振化方向之间的夹角，振化方向之间的夹角， 是（）是（） 2 0 cosII 0 I A.A.自然光的光强自然光的光强 B.B.线偏振光的光强线偏振光的光强 C.C.部分偏振光的光强部分偏振光的光强 D.D.透过检偏器后透射光的光强透过检偏器后透射光的光强 8.8.设有自然光入射，当两偏振片的偏振化设有自然光入射，当两偏振片的偏振化 方向之间的夹角由方向之间的夹角由3030变为变为4545时，则通时，则通 过检偏器后透射光的强度之比过检偏器后透射光的强度之比 为为 3045 II A.A.3/2 B.2/3 C.1/3 D.33/2 B.2/3 C.1/3 D.3 9.9.一束光强为一束光强为 的自然光垂直穿过两个偏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振片，且此两偏振片的偏振化方向成4545 角，若不考虑偏振片的反射和吸收，则穿角，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过两个偏振片后的光强 为为 0 I I 42 0 IA.A. B. C. D. B. C. D. 4 0 I2 0 I22 0 I 如图所示在单缝的夫琅和费衍射中波长如图所示在单缝的夫琅和费衍射中波长 的单色光垂直入射在单缝上，若对应于的单色光垂直入射在单缝上，若对应于 会聚在会聚在P P点的衍射光线在缝宽点的衍射光线在缝宽a a处的波阵处的波阵 面恰好分成面恰好分成3 3个半波带，图中个半波带，图中 ， 则光线则光线1 1和和2 2在在p p点的位相差为点的位相差为_。 DBCDAC a A A C C D D B B 5 . 1 1 1 2 2 3 3 4 4 2 注： 2 3 4. 波长为波长为 的平行单色光垂直照射到劈尖的平行单色光垂直照射到劈尖 薄膜上，劈尖薄膜的折射率为薄膜上，劈尖薄膜的折射率为 ，第二条，第二条 明纹与第五条明纹所对应的薄膜厚度之差明纹与第五条明纹所对应的薄膜厚度之差 是。是。 n n23 52 22 5 2 ne ne 注： 5. 光强均为光强均为 I0 的两束相干光相遇而发生干的两束相干光相遇而发生干 涉时，在相遇区域内有可能出现的最大光涉时，在相遇区域内有可能出现的最大光 强是。强是。 0 4I 8.8.以每毫米有以每毫米有500500条刻痕的衍射光栅观察条刻痕的衍射光栅观察 波长为波长为4.804.801010- -7 7m m的光波的衍射条纹，的光波的衍射条纹， 则光栅的光栅常数为则光栅的光栅常数为_，当光线，当光线 垂直入射时，最多可观察到垂直入射时，最多可观察到_条亮纹。条亮纹。 210-6m 9 12.12.将折射率将折射率n=1.4n=1.4的透明薄膜放入迈克尔的透明薄膜放入迈克尔 逊干涉仪的一臂时，产生逊干涉仪的一臂时，产生7 7个条纹移动，个条纹移动， 薄膜的厚度是薄膜的厚度是 。（设。（设 600nm600nm） M1 M2 L2 L1 没放薄膜时：没放薄膜时： 112 kLL 放入薄膜时：放入薄膜时： 212 ) 1(2(kLhnL 7)() 1(2 12 kkhn75. 8h m525. 0 解：解： )( 2 . 122 ) 1( sin (1) 10 中央明纹宽度cm a f xx kk f x aa )( 2 . 12 )2( sin )2( 2 离第二级暗纹到中央的距cm a f x kk f x aa 2.2.波长为波长为600nm600nm的单色光垂直入射到宽度为的单色光垂直入射到宽度为 a=0.10mma=0.10mm的单缝上，观察夫琅和费衍射图样，的单缝上，观察夫琅和费衍射图样， 透镜焦距透镜焦距f=1.0mf=1.0m，屏在透镜的焦平面处，求：，屏在透镜的焦平面处，求： (1)(1)中央衍射明条纹的宽度中央衍射明条纹的宽度 ； (2)(2)第二级暗纹离透镜焦点的距离第二级暗纹离透镜焦点的距离 。 0 x 2 x 3.3.波长波长600nm的单色光垂直入的单色光垂直入射射光栅，第光栅，第2级主极级主极 大衍射角是大衍射角是300，第第3 3级缺级，试求级缺级，试求 11光栅常数；光栅常数； 22光栅上狭缝的最小宽度；光栅上狭缝的最小宽度； 33按上述选定的按上述选定的a,ba,b值，屏上实际呈现条纹值，屏上实际呈现条纹级次级次。 解：解：11 230sin)( 0 bamba 6 104 . 2 22 kbasin)( kasin )(ba k k a m 6 108 . 0 13kk 33 4 90sin)( 0 max ba kkk a ba k 3 )( 实际呈现条纹级次实际呈现条纹级次: : 2, 1, 0 4. 用波长用波长500nm单色光垂直照射由两块光学平玻璃构单色光垂直照射由两块光学平玻璃构 成的空气劈尖上，观察反射光的干涉现象，距劈尖棱边成的空气劈尖上，观察反射光的干涉现象，距劈尖棱边 1.56cmA处是从棱边算起的第四个暗条纹中心。处是从棱边算起的第四个暗条纹中心。 （1）此空气劈尖的劈尖角；）此空气劈尖的劈尖角； （2）改用）改用600nm的单色光，的单色光，A处是明暗？处是明暗？ （3）在第（）在第（2）问时棱边到）问时棱边到A有几明几暗？有几明几暗？ 2 ) 12( 2 2 ) 1 ( kek 明纹结束 以暗纹开始 条暗纹，条明纹，有 333)3( 5 108 . 4,5 . 1, 3 k k k l e ek A ek lk 5.5.以波长以波长400nm400nm760nm760nm的白光垂直照射在光栅上，的白光垂直照射在