复习波动光学11

1、1.1.定义：定义：介介质质折折射射率率几几何何路路程程光光程程 2.2.光程差引起的相位变化为光程差引起的相位变化为2 3.3.附加的光程差附加的光程差 n1n2n2n3 无无 n1n3 有有 n1n2 ) ) 反射光为线偏振光（反射光为线偏振光（） / / /: :只只折折射射不不反反射射又反射又折射又反射又折射: 注意：注意： 2 0 i 反射线与折射线垂直反射线与折射线垂直 四、双折射四、双折射 两束折射光两束折射光 服从折射定律服从折射定律o光光 不服从折射定律不服从折射定律e光光 垂直主平面垂直主平面 平行于主平面平行于主平面 在在光轴光轴方向方向 ：e光的速度等于光的速度等于o光

2、速度光速度 自然光自然光 偏振光偏振光 部分偏振光部分偏振光 2 12 cosII 2 0 cos 2 1 I 2 P 1 P 0 I 1 I 2 I 0 i 1 n 2 n 0 i 0 r 1 2 0 tg n n i 2/ 00 ri 干涉条纹向光程增加的一侧移动干涉条纹向光程增加的一侧移动, ,并且条纹间距不变并且条纹间距不变. . C C 1 1、如图，用波长为、如图，用波长为的单色光照射双缝干涉实验装置，若将的单色光照射双缝干涉实验装置，若将 一折射率为一折射率为 n n ，劈尖角为，劈尖角为 的透明劈尖插入光线的透明劈尖插入光线 2 2 中，则当中，则当 劈劈 尖缓慢地向上移动时（

3、只遮住尖缓慢地向上移动时（只遮住S S2 2），屏上的干涉条纹：），屏上的干涉条纹： ( (A A) ) 间隔变大，向下移动间隔变大，向下移动 ( (B B) ) 间隔变小，向上移动间隔变小，向上移动 ( (C C) ) 间隔不变，向下移动间隔不变，向下移动 ( (D D) ) 间隔不变，向上移动间隔不变，向上移动 S S2 S1 P O n n d D x加劈尖前后加劈尖前后DD、d d、 不变，所以条纹间距不变。不变，所以条纹间距不变。 即：干涉条纹下移。即：干涉条纹下移。 条纹间距条纹间距: : mm d D x9 . 0 因为红光与蓝光频率不同因为红光与蓝光频率不同, ,不满足相干条件

4、不满足相干条件, ,故不产生干涉条纹。故不产生干涉条纹。 DD B B 2 2、用白色光光源进行双缝试验，若用一个纯红色的滤光片遮盖、用白色光光源进行双缝试验，若用一个纯红色的滤光片遮盖 一条缝，用一个一条缝，用一个 纯兰色的滤光片遮盖另一条缝，则：纯兰色的滤光片遮盖另一条缝，则： ( (A A) ) 干涉条纹的宽度将发生改变干涉条纹的宽度将发生改变 ( (B B) ) 产生红光和兰光两套彩色干涉条纹产生红光和兰光两套彩色干涉条纹 ( (C C) ) 干涉条纹的亮度将发生改变干涉条纹的亮度将发生改变 ( (DD) ) 不产生干涉条纹不产生干涉条纹 3、双缝间距为、双缝间距为 2 毫米，双缝与屏

5、相距毫米，双缝与屏相距 300 厘米，用波长为厘米，用波长为 6000 埃的光照射时，屏上干涉条纹的相邻两明条纹的距离（单位埃的光照射时，屏上干涉条纹的相邻两明条纹的距离（单位 为毫米）是：为毫米）是： (A) 4.5 (B) 0.9 (C) 3.12 (D) 4.15 (E) 5.18 d D o 1 r 2 r x 1 s 2 s x 3 , 2 , 1 k ne2 nn e 42 2 min 1时时当当： k 1 1 n 1 1 n n e k 2 B 4、一束波长为、一束波长为的单色光由空气垂直入射到折射率为的单色光由空气垂直入射到折射率为 n 的透的透 明薄膜上明薄膜上 ，透明薄膜放

6、在空气中，要使反射光得到干涉加，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：强，则薄膜最小的厚度为： (A) n2 (D)(C)(B) 2 4 n4 12 nnn n 1 n 2 n 2 2 e 空空 ne2 液液 2 )1(2 en e 1 n 2 n e 5、折射率分别为、折射率分别为 n1 和和 n2 的两块平板玻璃构成空气劈尖，用波的两块平板玻璃构成空气劈尖，用波 长为长为的单色光垂直照射，如果将该劈尖装置侵入折射率为的单色光垂直照射，如果将该劈尖装置侵入折射率为 n 的透明液体中且的透明液体中且 n2 n n1 ，则劈尖厚度为，则劈尖厚度为 e 的地方两反的地方

7、两反 射光的光程差的改变量是射光的光程差的改变量是_。 12 nnn 6、在迈克尔逊干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为、在迈克尔逊干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为n 的的 透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波 长长，则薄膜的厚度是：，则薄膜的厚度是： (A) n2 (D)(C) (B) 2 )(1n2 n dn)1(2 )1(2 n d )1(2nd 1 M （固定）（固定） 分光板分光板 补偿板补偿板 观察孔观察孔 S 2 M d 2 M 2 M d n 解：解： D 当单缝向上或向下平行移动时当单缝向上或向下平行移动时,

8、 ,衍射衍射 图样的图样的位置、位置、形状、形状、光强光强 不变不变 C C 7 7在单维缝夫琅和费衍射实验装置中，在单维缝夫琅和费衍射实验装置中，S S为单缝，为单缝，L L为透镜，为透镜，C C 为放在为放在L L的焦面处的屏幕，当把单缝的焦面处的屏幕，当把单缝S S垂直于透镜光轴稍向上平垂直于透镜光轴稍向上平 移时，屏幕上行射图样移时，屏幕上行射图样 （A A）向上平移（）向上平移（B B）向下平移（）向下平移（C C）不动（）不动（D D）条纹间距变大）条纹间距变大 8 8在单缝夫琅和费行射实验中，波长为在单缝夫琅和费行射实验中，波长为的单色光垂直入射的单色光垂直入射 在宽度为在宽度为

9、a=4a=4的单缝上，对应于衍射角为的单缝上，对应于衍射角为3030的方向，单缝的方向，单缝 处波阵面可分成的半波带数目为处波阵面可分成的半波带数目为 （A A） 2 2个个 （B B） 4 4个个 （C C） 6 6个个 （D D） 8 8个个 4a p 0 30 A B C 0 30 sina BC 2 42 B 2 1 30sin 垂直入射垂直入射: : kd sin d kmax 斜入射斜入射: : )sin(sinkd sinddd B 9 9设光栅平面，透镜均与屏幕平行，则当入射的平行单色设光栅平面，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

10、的光谱光从垂直于光栅平面入射变为斜入射时，能观察到的光谱 线的最高级数线的最高级数k k （A A）变小（）变小（B B）变大（）变大（C C）不变（）不变（D D）改变无法确定）改变无法确定 sin max dd k P P C D C A B 有有AC+ADAC+AD的时候（的时候（AC+ADAC+AD） 1010波长为波长为4800A4800A 的平行光垂直照射到宽度 的平行光垂直照射到宽度a=0.40mma=0.40mm的的 单缝上，单缝后透镜的焦距单缝上，单缝后透镜的焦距f=60cmf=60cm，当单缝两边缘点，当单缝两边缘点A A、B B射射 向向P P点的两条光线在点的两条光线在

11、P P点的相位差为点的相位差为时时,P,P点离透镜焦点点离透镜焦点o o的的 距离等于距离等于 。 2 sin aBC 位相差为位相差为,即光程差为即光程差为/2/2 ftgx tgsin o p A B C f x mm a f x36.0 2 10max 2 1 III 2 1 1 0 I I 0min 2 1 II 5 min max I I 1 I 0 I 0 2 1 I 2 1 cosI A 11 11一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一一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，测得透射光强度最偏振片，若以此入射光束为轴旋转偏

12、振片，测得透射光强度最 大值是最小值的大值是最小值的5 5倍，那么入射光中自然光与线偏振光的光强倍，那么入射光中自然光与线偏振光的光强 比值为比值为 （A A）1/21/2（B B）1/51/5（C C）1/31/3（D D）2/52/5 C C b i r 2 n 1 n 1212自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上，反射自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上，反射 光是光是 （A A）在入射面内振动的完全偏振光）在入射面内振动的完全偏振光 （B B）平行于入射面的振动占优势的部分偏振光）平行于入射面的振动占优势的部分偏振光 （C C）垂直于入射面振动的完全偏振光）垂直于入射面振动

13、的完全偏振光 （D D）垂直干入射面的振动占优势的部分偏振光）垂直干入射面的振动占优势的部分偏振光 30 r DD 折射光为部分偏振光折射光为部分偏振光 90 rib 60 b i 1313自然光以自然光以6060的入射角照射到某两介质交界面时，反射光的入射角照射到某两介质交界面时，反射光 为完全偏振光，则知折射光为为完全偏振光，则知折射光为 （A A）完全偏振光且折射角是）完全偏振光且折射角是3030 （B B）部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为）部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为3 3的介的介 质时，折射角是质时，折射角是3030 （C C）部分编振光，但须知两种介质折射率才能确定折射角）部分编振光，但须知两种介质折射率才能确定折射角 （D D）部分偏振光且折射角是）部分偏振光且折射角是3030 在晶体内部，在晶体内部，o o光和光和e e光沿光轴的传播速度相等。光沿光轴的传播速度相等。 14. 14.在双折射晶体内部，有某种特定方向称为晶体的光轴，在双折射晶体内部，有某种特定方向称为晶体的光轴， 光在晶体内沿光轴传播时，光在晶体内沿光轴传播时， 光和光和 光的传播速光的传播速 度相等。度相等。 15