大学物理光学练习题及答案

1、光学练习题一、选择题11.如图所示，用厚度为d、折射率分别为ni和n2(nin2)的两片透明介质分别盖住杨氏双缝实验中的上下两缝，若入射光的波长为，此时屏上原来的中央明纹处被第三级明纹所占据，则该介质的厚度为c3，(A)3(B)n2-n1c2-(C)2(D)n2一ni17 .如图所示，在杨氏双缝实验中，若用一片厚度为di的透光云母片将双缝装置中的上面一个缝挡住；再用一片厚度为d2的透光云母片将下面一个缝挡住，两云母片的折射率均为n,d1>d2,干涉条纹的变化情况是(A)条纹间距减小(C)整个条纹向上移动(B)条纹间距增大(D)整个条纹向下移动',若用一片能透光的云母片将，干涉条纹

2、的变化情况是18 .如图所示，在杨氏双缝实验中双缝装置中的上面一个缝盖住，(B)整个干涉条纹将向上移动(D)整个干涉条纹将向(A)条纹间距增大(C)条纹间距减小下移动26 .如图(a)所示，一光学平板玻璃A与待测工件B之间形成空气劈尖，用波长九=500nm(1nm=10-9m)的单色光垂直照射.看到的反射光的干涉条纹如图(b)所示.有些条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的切线相切.则工件的上表面缺陷是(A)不平处为凸起纹，最大高度为500nm(B)不平处为凸起纹，最大高度为250nm(C)不平处为凹槽，最大深度为500nm(D)不平处为凹槽，最大深度为250nm43 .光波的衍射现象

3、没有声波显著，这是由于(A)光波是电磁波，声波是机械波(B)光波传播速度比声波大(C)光是有颜色的(D)光的波长比声波小得多53 .在图所示的单缝夫琅禾费行T射实验中，将单缝K沿垂直光白入射光(x轴)方向稍微E平移，则x.EE(A)衍射条纹移动，条纹宽度不变(B)衍射条纹移动，条纹宽度变动(C)衍射条纹中心不动，条纹变宽(D)衍射条纹不动，条纹宽度不变54.在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，将单缝宽度正向作微小移动，则屏幕E的中央衍射条纹将(A)变窄，同时上移(B)变窄，同时下移(C)变窄，不移动(D)变宽，同时上移55 .在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，将单缝宽度沿x轴正方向作微小移动，则

4、屏幕E上的中央衍射条纹将(A)变宽，同时上移(B)变宽，同时下移(C)变宽，不移动(D)变窄，同时上移a稍稍变宽，同时使单缝沿a稍稍变窄，同时使汇聚透镜56 .一衍射光栅由宽300nm、中心间距为900nm的缝构成，当波长为600nm的光垂直照射时，屏幕上最多能观察到的亮条纹数为(A)2条(B)3条(C)4条(D)5条57 .白光垂直照射到每厘米有5000条刻痕的光栅上，若在衍射角邛=30°处能看到某一(A)1(B)2(C)3(D)4波长的光谱线，则该光谱线所属的级次为83 .如图所示，起偏器A与检偏器B的偏振化方向相互垂直，偏振片C位于A、B中间且与A、B平行，其偏振化方向与A的偏

5、振化方向成30°夹角.当强度为I的自然光垂直射向A片时，最后的出射光强为I(A)0(B)-2(C)：(D)以上答案都不对84 .如图所示，一束光强为Io的自然光相继通过三块偏振片Pi、P2、P3后，其出射光的强度为I=&.已知P1和P3的偏振化8方向相互垂直.若以入射光线为轴转动P2,问至少要转过多少角度才能出射光的光强度为零？(A)30°(B)45°(C)60°(D)9086.两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光线通过.当其中一偏振片慢慢转动时，投射光强度发生的变化为(A)光强单调增加(B)光强先增加，后又减小至零(C)光强先增加

6、，后减小，再增加(D)光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零1 .在相同的时间内，一束波长为£的单色光在空气和在玻璃中(A)传播的路程相等，走过的光程相等(B)传播的路程相等，走过的光程不相等(C)传播的路程不相等，走过的光程相等(D)传播的路程不相等，走过的光程不相2 .真空中波长为的单色光，在折射率为n的均匀透明介质中从a点沿某一路径传到b点.若a、b两点的相位差为3冗,则此路径的长度为3'3'33(A)(B)一(C)-(D)-n，2nn223 .相干光波的条件是振动频率相同、相位相同或相位差恒定以及(A)传播方向相同(B)振幅相同(C)振动方向相同(D)位置相

7、同4 .如图所示，有两个几何形状完全相同的劈形膜：一个由空气中的玻璃形成玻璃劈形膜；一个由玻璃中的空气形成空劈形膜.当用相同的单色光分别垂直照射它们时，从入射光方向观察到干涉条纹间距较大的是(A)玻璃劈形膜(B)空气劈形膜(C)两劈形膜干涉条纹间距相同(D)已知条件不够，难以判定5 .用波长可以连续改变的单色光垂直照射一劈形膜，如果波长逐渐变小，干涉条纹的变化情况为(A)明纹间距逐渐减小，并背离劈棱移动(B)明纹间距逐渐变小，并向劈棱移动(C)明纹间距逐渐变大，并向劈棱移动(D)明纹间距逐渐变大，并背向劈棱移动6 .牛顿环实验中，透射光的干涉情况是(A)中心暗斑，条纹为内密外疏的同心圆环(B)

8、中心暗斑，条纹为内疏外密的同心圆环(C)中心亮斑，条纹为内密外疏的同心圆环(D)中心亮斑，条纹为内疏外密的同心圆环7 .若用波长为的单色光照射迈克耳孙干涉仪，并在迈克耳孙干涉仪的一条光路中放入一厚度为1、折射率为n的透明薄片，则可观察到某处的干涉条纹移动的条数为(A)4(n-1)-l(B)n一(C)2(n-1)-(D)(n-1)-8.如图12-1-44所示，波长为的单色光垂直入射在缝宽为a的单缝上，缝后紧靠着焦距为f的薄凸透镜，屏置于透镜的焦平面上出现的中央明纹宽度为(A)(B)na(C)2fna(D)2nf-9 .在一光栅衍射实验中，若衍射光栅单位长度上的刻痕数越多，则在入射光波长一定的情况

9、下，光栅的(A)光栅常数越小(B)衍射图样中亮纹亮度越小(C)衍射图样中亮纹间距越小(D)同级亮纹的衍射角越小10 .一束平行光垂直入射在一衍射光栅上，当光栅常数(a+b)为下列哪种情况时(a为每条缝的宽度，b为不透光部分宽度)，k=3,6,9,等级次的主极大均不出现.(A)ab=2a(B)ab=3a(C)ab=4a(D)ab=6a11 .自然光以60二的入射角照射到不知其折射率的某一透明介质表面时，反射光为线偏振光，则(A)折射光为线偏振光，折射角为30：(B)折射光为部分线偏振光，折射角为30二(C)折射光为线偏振光，折射角不能确定(D)折射光为部分线偏振光，折射角不能确定12 .关于光的

10、干涉，下面说法中唯一正确的是(A)在杨氏双缝干涉图样中，相邻的明条纹与暗条纹间对应的光程差为2(B)在劈形膜的等厚干涉图样中，相邻的明条纹与暗条纹间对应的厚度差为-2(C)当空气劈形膜的下表面往下平移；时，劈形膜上下表面两束反射光的光程差将增加;(D)牛顿干涉圆环属于分波振面法干涉二、填空题1 .如图12-2-1所示，折射率为n2、厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为I和飞，已知n1cn2An3,若用波长为入的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下表面反射的光束（用与示意）的光程差是2 .真空中波长=400nm的紫光在折射率为n=1.5的介质中从A点传到B点时,光振

11、动的相位改变了5,该光从A到B所走的光程为.4 .如图所示，在双缝干涉实验中SS=Sa,用波长为£的光照射双缝S和3,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S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=5 .两条狭缝相距2mm,离屏300cm,用600nm的光照射时，干涉条纹的相邻明纹间距为mm.6 .将一块很薄的云母片（n=1.58）覆盖在杨氏双缝实验中的一条缝上，这时屏幕上的中央明纹中心被原来的第7级明纹中心占据.如果入射光的波长=550nm,则该云母片的厚度为9 .如图所示，在玻璃（折射率n3=1.60

12、）表面镀一层MgF2（折射n2=1.38）薄膜作为增透膜.为了使波长为500nm的光从空气（折射率n=1.00）正入射时尽可能减少反射，MgF2膜的最小厚度应是.10 .用白光垂直照射厚度e=350nm的薄膜，若膜的折射率n2=1.4,薄膜上面的介质折射率为m,薄膜下面的介质折射率为且n1<n2<n3.则透射光中可看到的加强光的波长为.14 .波长为久的平行单色光垂直地照射到劈尖薄膜上，劈尖薄膜的折射率为n,第二级明纹与第五条明纹所对应的薄膜厚度之差是.415 .两玻璃片中夹满水（水的折射率n=一）形成一劈形膜，用波长为九的单色光垂直照射其3上，若要使某一条纹从明变为暗，则需将上面

13、一片玻璃向上平移.22 .若在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜M移动0.620mm的过程中，观察到干涉条纹移动了2300条，则所用光波的波长为.23 .在迈克耳孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n,厚度为d的透明介质薄片，放入后，这条光路的光程改变了.25 .如果单缝夫琅禾费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为5=30二的方位上，所用的单色光波长为Z=500nm,则单缝宽度为.26 .一束平行光束垂直照射宽度为1.0mm的单缝上，在缝后放一焦距为2.0mm的汇聚透镜.已知位于透镜焦平面处的中央明纹的宽度为2.0mm,则入射光波长约为.29用半波带法讨论单缝衍射暗条纹中心的条件时，与中央明条纹旁第三个暗条

14、纹中心相对应的半波带的数目是.30.平行单色光垂直入射于单缝上，观察夫琅禾费衍射.若屏上P点处为第三级暗纹，则单缝处波面相应地可划分为个半波带.若将单缝宽度缩小一半，P点处将是级纹.36.一衍射光栅，狭缝宽为a,缝间不透明部分宽为b.当波长为600nm的光垂直照射时，在某一衍射角邛处出现第二级主极大.若换为400nm的光垂直入射时，则在上述衍射角中处出现缺级，b至少是a的倍.38.已知衍射光栅主极大公式(a+b)sin中=±kZ,k=0,1,2,.在k=2的方向上第一条缝与第六条缝对应点发出的两条衍射光的光程差=.40 .当自然光以58强从空气射入到玻璃板表面上时，若反射光为线偏振光

15、，则透射光的折射角为.41 .一束自然光入射到空气和玻璃的分界面上，当入射角为60对反射光为完全偏振光，则此玻璃的折射率为.44.一束由自然光和线偏振光组成的混合光，让它垂直通过一偏振片.若以此入射光束轴旋转偏振片，测得透射光强度的最大值是最小值的7倍；那么入射光束自然光和线偏振光的光强比为.计算题8.用白光垂直照射置于空气中的厚度为0.50Nm的玻璃片.玻璃片的折射率为1.50.在可见光范围内(400nm760nm)哪些波长的反射光有最大限度的增强？13.图12-3-13所示为一牛顿环装置，设平凸透镜中心恰好与平玻璃接触，透镜凸表面的曲率半径是R=400cm.用单色平行光垂直入射，观察反射光

16、形成的牛顿环，测得第5个明环的半径是0.30cm.(1)求入射光的波长；(2)设图中OA=1.00cm,求在半径为OA的范围内可观察到的明环数目.18 .在某个单缝衍射实验中，光源发出的光含有两种波长九1和九2,并垂直入射于单缝上.假如九1的第一级衍射极小与儿2的第二级衍射极小相重合，试问：(1)这两种波长之间有何关系？(2)在这两种波长的光所形成的衍射图样中，是否还有其它极小相重合？19 .某种单色平行光垂直地入射在一单缝上，单缝的宽度a=0.15mm.缝后放一个焦距f=400mm的凸透镜，在透镜的焦平面上，测得中央明条纹两侧的两个第三级暗条纹之间的距离为8.0mm,求入射光的波长.30 .一衍射光栅，每厘米有200条透光缝，每条透光缝宽为a=2M10-3cm,在光栅后方一焦距f=1m的凸透镜.现以66600nm的单色平行光垂直照射光栅，求：(1)透光缝a的单缝衍射中央明区条纹宽度；(2)在透光缝a的单