大学物理规范作业上册12解答完整课件

1、大学物理规范作业上册总（12）衍射光栅 光的偏振1大学物理规范作业上册12解答完整一、选择题一、选择题1.1.一衍射光栅对某一定波长的垂直入射光，在屏幕上一衍射光栅对某一定波长的垂直入射光，在屏幕上只能出现零级和一级主极大，欲使屏幕上出现更高级只能出现零级和一级主极大，欲使屏幕上出现更高级次的主极大，应该次的主极大，应该: : 【 】 (a) (a) 换一个光栅常数较小的光栅；换一个光栅常数较小的光栅； (b) (b) 换一个光栅常数较大的光栅；换一个光栅常数较大的光栅； (c) (c) 将光栅朝靠近屏幕的方向移动；将光栅朝靠近屏幕的方向移动； (d) (d) 将光栅朝远离屏幕的方向移动。将光

2、栅朝远离屏幕的方向移动。分析：由光栅方程 要屏幕上出现更高级次的主极大，d就要变大，即换个光栅常数大的光栅。kdsinb b2大学物理规范作业上册12解答完整2.2.一束平行入射面振动的线偏振光以起偏角入到某介一束平行入射面振动的线偏振光以起偏角入到某介质表面质表面, ,则反射光与折射光的偏振情况是则反射光与折射光的偏振情况是 【 】(a) (a) 反射光与折射光都是平行入射面振动的线偏光反射光与折射光都是平行入射面振动的线偏光. . (b) (b) 反射光是垂直入射面振动的线偏光反射光是垂直入射面振动的线偏光, , 折射光是平折射光是平行入射面振动的线偏光行入射面振动的线偏光. . (c)

3、(c) 反射光是平行入射面振动的线偏光反射光是平行入射面振动的线偏光, , 折射光是垂折射光是垂直入射面振动的线偏光直入射面振动的线偏光. . (d) (d) 折射光是平行入射面振动的线偏光折射光是平行入射面振动的线偏光, ,看不见反射光看不见反射光. . 反射光的振动方向垂直于入射面,其强度为0d d3大学物理规范作业上册12解答完整二、填空题二、填空题1 1一束波长为一束波长为600 nm600 nm的平行光垂直入射一每厘米的平行光垂直入射一每厘米40004000条刻痕的光栅上，则光栅常数条刻痕的光栅上，则光栅常数d=_nm d=_nm ，屏上可，屏上可以见到主极大的最高级次是第以见到主极

4、大的最高级次是第_级；若偶数级为缺级；若偶数级为缺级，则透光缝宽度为级，则透光缝宽度为a a_nm_nm。 解：nmmd2500105 . 2400010162光栅常数,sinkd2 . 4maxdk得到根据光栅方程取kmax=4,所以可以见到主极大的最高级次为第4级), 2, 1( ,2kkkadk缺级数nmda12502250025004 4125012504大学物理规范作业上册12解答完整2. 2. 一束自然光自空气射向某液体，当入射角为一束自然光自空气射向某液体，当入射角为5656时时发现反射光为线偏振光，则该液体的折射率为发现反射光为线偏振光，则该液体的折射率为_；如果自然光改由液体

5、射向空气，则反射光为线偏振光时如果自然光改由液体射向空气，则反射光为线偏振光时的入射角是的入射角是_。 1.481.483434。12nntgb解：根据布儒斯特定律 ，得：48. 11560ntg,68. 01ntg当自然光自空气射向某液体时，当自然光改由液体射向空气时，0345大学物理规范作业上册12解答完整3.3.有两个偏振片分别作为起偏振器和检偏振器。它们有两个偏振片分别作为起偏振器和检偏振器。它们的偏振化方向夹角为的偏振化方向夹角为3030 时观察一束单色自然光。当夹时观察一束单色自然光。当夹角为角为6060 时观察另一束单色自然光，发现从检偏振器透时观察另一束单色自然光，发现从检偏振

6、器透射出的两束光强度相等。则这两束自然光的强度之比射出的两束光强度相等。则这两束自然光的强度之比为为_。 解：221211cos 30cos 6022iii1213ii1:36大学物理规范作业上册12解答完整三、计算题三、计算题1.1.以以1 1=400 nm=400 nm和和2 2=700 nm=700 nm的两单色光同时垂直射的两单色光同时垂直射至某光栅。实验发现，除零级外，它们的谱线第二次至某光栅。实验发现，除零级外，它们的谱线第二次重迭时在重迭时在=30=30的方向上，的方向上，(1)(1)求此光栅的光栅常数求此光栅的光栅常数d d；（；（2 2）若此光栅的透光缝宽为不透光缝宽的一半，

7、）若此光栅的透光缝宽为不透光缝宽的一半，求用求用500 nm500 nm的单色光垂直入射光栅时，实际可观察到的单色光垂直入射光栅时，实际可观察到的谱线级次。的谱线级次。 （k1、k2必须为整数）kdsin,2211kk,7421kk 1274kk 解：（1）根据光栅干涉的主极大条件谱线重叠时满足：即：当第二次重叠时，k28，,12, 8 , 42k即mdd52201012. 116,830sin7大学物理规范作业上册12解答完整kdsin（2）根据光栅干涉的主极大条件4 .22105001012. 1295maxdk得到令2222kmax，即极大最高级数为取,2ab 又缺级即21,18,15,

8、12, 9, 6, 3k0124578101113141617192022，可看到的级次分别为), 3, 2, 1( ,3kkkabak缺级数8大学物理规范作业上册12解答完整2. 2. 将三个偏振片叠放在一起，第二个和第三个偏振将三个偏振片叠放在一起，第二个和第三个偏振片的偏振化方向分别与第一个偏振片的偏振化方向成片的偏振化方向分别与第一个偏振片的偏振化方向成4545和和9090角。光强为角。光强为i i0 0的自然光垂直穿过这一堆偏的自然光垂直穿过这一堆偏振片。（振片。（1 1）求经过每一个偏振片后的光强；（）求经过每一个偏振片后的光强；（2 2）如）如果将第二个偏振片抽走，再求经过每一个偏振