大学物理：第八章 波 动 光 学作业答案

1、第八章 波动光学参考答案(一) 光的干涉 一. 选择题1. ( C ) 2. ( B ) 3. ( B ) 4. ( B ) 5. ( B ) 6. ( C ) 7. ( D ) 8. ( C ) 9. ( D )二. 填空题10. （ 分波面法 ；分振幅法 ）11. （ n1d1+n2d2 ）12. （ d5Dx ）13. （ 0.75mm ）14. （ 674 ； 404 ）15. （ 暗 ）16.（ 1.2 ） 三. 计算题 17. 如图所示，在双缝干涉实验中入射光的波长为，用一厚度为的透明薄片盖住S1缝，发现中央明纹移动了3个条纹，上移至点. 求透明薄片的折射率. 解: 透明薄片盖住一

2、条缝,光程差增加 ne-e ,则ne-e=n-1e=3 n=1.5818. 用白光入射到的双缝，距缝50cm处放置屏幕，问观察到第一级明纹彩色带有多宽？ 解: 取白光波长范围400nm760nm，对于波长的光波，第一级干涉明纹中心的位置为x=Dd波长 1=400nm和 2=760nm 的光波，第一级明纹间距为x=D(2-1)d=7.2×10-4m19. 一薄玻璃片，厚度为，折射率为1.50，用白光垂直照射，问在可见光范围内，哪些波长的光在反射中加强？哪些波长的光在透射中加强？解：从玻璃片两表面反射的光的光程差=2ne+2光在反射中加强有=2ne+2=k (k=1,2,3)可解得在可见

3、光范围内，只有 k=3 ，相应波长为=480nm透射光的光程差=2ne光在透射中加强有=2ne=k (k=1,2,3)可解得在可见光范围内，有 k=2 和 k=3，相应波长为1=600nm ， 2=400nm20. 波长为680nm的平行光垂直地照射到12cm长的两块玻璃片上，两玻璃片一边相互接触，另一边被厚0.048mm的纸片隔开. 试问在这12cm内呈现多少条明条纹?解：两玻璃片之间是一空气劈尖，相邻明纹间距为llsin=2设玻璃片长为L、纸片厚度为dsin=dL则l=2sin=L2d呈现明纹条数为N=Ll=141解法二：明纹条件 2d+/2=k得到 k=2d/+1/2纸片处 d=0.04

4、8cm, 带入得到k的计算值为141.7, 故会呈现141条明纹 (二) 光的衍射、偏振一. 选择题1. （ C ） 2. （ B ） 3. （ B ） 4. （ C ） 5. （ A ）6. （ D ） 7. （ B ） 8. （ B ） 9. （ C ）二. 填空题10. （ 菲涅耳半波带法 ； 中央明纹 ）11. （ 1.5mm ）12. （ 4 ； 第一级暗纹 ）13. （ 3 mm ）14. （ 多缝干涉 ； 单缝衍射 ）15. （ 30o ）16. （ cos21cos22 ）17（ 30o ； 1.73 ）三. 计算题18. 在复色光照射下的单缝衍射图样中，其中某一波长的第3级明

5、纹位置恰与波长l=600nm的单色光的第2级明纹位置重合，求这光波的波长.解：设未知波长为 '，则asin'=2k'+1'2=72'对波长为的单色光有asin=2k+12=52由于明纹位置重合，'=72'=52'=428.6 nm19某单色光垂直入射到一每厘米刻有6000条刻线的光栅上，如果第一级谱线的偏角为20°，试问入射光的波长如何？它的第二级谱线将在何处？解：光栅常数为d=16000 cm=1.67×10-6 mk =1时，=20o，由光栅方程得=dsink=570nm第二级谱线偏角 '，由光栅方

6、程得sin'=kd=0.683'=43o5'20. 已知一个每厘米刻有4000条缝的光栅，利用这个光栅可以产生多少级完整不重叠的可见光谱(l400760nm)?解：光栅常数为d=14000 cm=2.5×10-6 m设 1=400nm， 2=760nm，完整不重叠光谱条件是 1 的k +1级主明纹对应角度大于 2 的k级主明纹对应角度1(k+1)>2k由光栅方程dsin1(k+1)=(k+1)1dsin2k=k2满足条件的 k=1，所以此光栅可产生一级完整不重叠谱线.21. 一束自然光和线偏振光的混合光，垂直通过一偏振片，以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的5倍. 求入射光束中自然光和线偏振光的光强比值