光学复习资料含答案

光 学 复 习 题3.设光栅平面、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次k (A) 变小 (B) 变大 (C) 不变 (D) 改变无法确定5.一束光强为I0的自然光，相继通过三个偏振片P1、P2、P3后，出射光的光强为II0 / 8已知P1和P3的偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋转P2，要使出射光的光强为零，P2最少要转过的角度是 (A) 30 (B) 45 (C) 60 (D) 90 6.一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图)，设入射角等于布儒斯特角i0，则在界面2的反射光 (A) 是自然光 (B) 是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面(C) 是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面 (D) 是部分偏振光二.填空题1.如图所示，假设有两个同相的相干点光源S1和S2，发出波长为l的光A是它们连线的中垂线上的一点若在S1与A之间插入厚度为e、折射率为n的薄玻璃片，则两光源发出的光在A点的光程差_若已知l500 nm，n1.5，A点恰为第四级明纹中心，则e_nm(1 nm =10-9 m) (n -1)e ，4103 2.如图所示，在双缝干涉实验中SS1SS2，用波长为l的光照射双缝S1和S2，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S1和S2到P点的光程差为_若将整个装置放于某种透明液体中，P点为第四级明条纹，则该液体的折射率n_3l ，1.33三.计算题2.一衍射光栅，每厘米200条透光缝，每条透光缝宽为a=210-3 cm，在光栅后放一焦距f=1 m的凸透镜，现以l=600 nm (1 nm=10-9 m)的单色平行光垂直照射光栅，求： (1) 透光缝a的单缝衍射中央明条纹宽度为多少？ (2) 在该宽度内，有几个光栅衍射主极大？ 2.解：(1) a sinj = kl tgj = x / f 当xn2)射到介质的分界面上的P点,己知s1P = s2P = r,则这两条光的几何路程Dr,光程差d分别为(A) D r = 0 , d = 0.(B) D r = (n1n2) r , d =0 .(C) D r =(n1n2) r , d =( n1n2) r .(D) D r = 0 , d =( n1n2) r.二.填空题s1s2s屏图22.32. 如图22.3所示, s1、s2为双缝, s是单色缝光源,当s沿平行于s1、和s2的连线向上作微小移动时, 中央明条纹将向 移动；若s不动,而在s1后加一很薄的云母片,中央明条纹将向 移动. 下, 上三.计算题dOs1s2l1l2sD屏图22.51. 在双缝干涉实验中,单色光源s到两缝s1和s2的距离分别为l1和l2,并且l1l2=3l, l为入射光的波长,双缝之间的距离为d,双缝到屏幕的距离为D,如图22.5,求(1) 零级明纹到屏幕中央O点的距离；(2) 相邻明条纹间的距离.1. 光程差 d=(l2+r2)-(l1+r1)=(l2-l1)+(r2-r1)= l2-l1+xd/D=-3l+xd/D(1)零级明纹 d=0有x=3lD/d(2)明纹d=kl=-3l+xk d/D有xk=(3lkl)D/d Dx=xk+1-xk=Dl/ds1s2屏图22.6dDOx2. 双缝干涉实验装置如图22.6所示,双缝与屏之间的距离D=120cm,两缝之间的距离d=0.50mm,用波长l=5000 的单色光垂直照射双缝.(1) 求原点O(零级明条纹所在处)上方的第五级明条纹的坐标.2.(1)光程差 d=r2-r1=xd/D=klxk=klD/d因k=5有 x5=6mm练习二十三 薄膜干涉 劈尖 牛顿环一.选择题(1)(2)n1n2n3图23.11. 如图23.1所示, 薄膜的折射率为n2, 入射介质的折射率为n1, 透射介质为n3,且n1n2n3, 入射光线在两介质交界面的反射光线分别为(1)和(2), 则产生半波损失的情况是(A) (1)光产生半波损失, (2)光不产生半波损失.(B) (1)光 (2)光都产生半波损失.(C) (1)光 (2)光都不产生半波损失.(D) (1)光不产生半波损失, (2)光产生半波损失.2. 波长为l的单色光垂直入射到厚度为e的平行膜上,如图23.2,若反射光消失,则当n1n2n3时,应满足条件(1)； 当n1n2n3时应满足条件(2). 条件(1),条件(2)分别是n1n2dln3图23.2(A) (1)2ne = kl, (2) 2ne = kl.(B) (1)2ne = kl + l/2, (2) 2ne = kl+l/2.(C) (1)2ne = kll/2, (2) 2ne = kl.(D) (1)2ne = kl, (2) 2ne = kll/2.4波长l = 5500 的单色光垂直照射到光栅常数d= 2104cm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) 5.二.填空题3. 用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时,波长为l1 = 440nm的第3级光谱线,将与波长为l2 = nm的第2级光谱线重叠. 660.练习二十五 光的偏振一.选择题1. 一束由自然光和线偏光组成的复合光通过一偏振片,当偏振片转动时,最强的透射光是最弱的透射光光强的16倍,则在入射光中,自然光的强度I1和偏振光的强度I2之比I1:I2为(A) 2:15.(B) 15:2.(C) 1:15.(D) 15:1.3. 自然光以入射角i= 58从真空入射到某介质表面时,反射光为线偏光,则这种物质的折射率为(A) cot58 .(B) tan58 . (C) sin58.(D) cos58.二.填空题wP1P2P3图25.23. 两平行放置的偏振化方向正交的偏振片P1与P3之间平行地加入一块偏振片P2. P2以入射光线为轴以角速度w匀速转动,如图25.2.光强为I0的自然光