1、光學(xué)練習(xí)題一、選擇題11.如下圖,用厚度為d、折射率分別為ni和n2(nin2)的兩片透明介質(zhì)分別蓋住楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中的上下兩縫,假設(shè)入射光的波長(zhǎng)為,此時(shí)屏上原來的中央明紋處被第三級(jí)明紋所占據(jù),那么該介質(zhì)的厚度為c3,(A)3(B)n2-n1c2-(C)2(D)n2一ni17 .如下圖,在楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中,假設(shè)用一片厚度為di的透光云母片將雙縫裝置中的上面一個(gè)縫擋?。辉儆靡黄穸葹閐2的透光云母片將下面一個(gè)縫擋住,兩云母片的折射率均為n,d1d2,干預(yù)條紋的變化情況是(A)條紋間距減小(C)整個(gè)條紋向上移動(dòng)(B)條紋間距增大(D)整個(gè)條紋向下移動(dòng),假設(shè)用一片能透光的云母片將,干預(yù)條紋的變化情況是1

2、8 .如下圖,在楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中雙縫裝置中的上面一個(gè)縫蓋住,(B)整個(gè)干預(yù)條紋將向上移動(dòng)(D)整個(gè)干預(yù)條紋將向(A)條紋間距增大(C)條紋間距減小下移動(dòng)26.如圖(a)所示,一光學(xué)平板玻璃A與待測(cè)工件B之間形成空氣劈尖,用波長(zhǎng)?500nm(1nm=10-9m)的單色光垂直照射.看到的反射光的干預(yù)條紋如圖(b)所示.有些條紋彎曲局部的頂點(diǎn)恰好與其右邊條紋的直線局部的切線相切.那么工件的上外表缺陷是(A)不平處為凸起紋,最大高度為500nm(B)不平處為凸起紋,最大高度為250nm(C)不平處為凹槽,最大深度為500nm(D)不平處為凹槽,最大深度為250nm43.光波的衍射現(xiàn)象沒有聲波顯著,這是由

3、于(A)光波是電磁波,聲波是機(jī)械波(B)光波傳播速度比聲波大(C)光是有顏色的(D)光的波長(zhǎng)比聲波小得多53 .在圖所示的單縫夫瑯禾費(fèi)行T射實(shí)驗(yàn)中,將單縫K沿垂直光白入射光(x軸)方向稍微E平移,那么x.EE(A)衍射條紋移動(dòng),條紋寬度不變(B)衍射條紋移動(dòng),條紋寬度變動(dòng)(C)衍射條紋中央不動(dòng),條紋變寬(D)衍射條紋不動(dòng),條紋寬度不變54.在圖所示的單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中,將單縫寬度正向作微小移動(dòng),那么屏幕E的中央衍射條紋將(A)變窄,同時(shí)上移(B)變窄,同時(shí)下移(C)變窄,不移動(dòng)(D)變寬,同時(shí)上移55 .在圖所示的單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中,將單縫寬度a稍稍變窄,同時(shí)使會(huì)聚透鏡L2沿x軸正方向

4、作微小移動(dòng),那么屏幕E上的中央衍射條紋將(A)變寬,同時(shí)上移(B)變寬,同時(shí)下移(C)變寬,不移動(dòng)(D)變窄,同時(shí)上移a稍稍變寬,同時(shí)使單縫沿56 .一衍射光柵由寬300nm、中央間距為900nm的縫構(gòu)成,當(dāng)波長(zhǎng)為600nm的光垂直照射時(shí),屏幕上最多能觀察到的亮條紋數(shù)為(A)2條(B)3條(C)4條(D)5條57 .白光垂直照射到每厘米有5000條刻痕的光柵上,假設(shè)在衍射角?=300處能看到某一波長(zhǎng)的光譜線,那么該光譜線所屬的級(jí)次為(A)1(B)2(C)3(D)483.如下圖,起偏器A與檢偏器B的偏振化方向相互垂直,偏振片C位于A、B中間且與A、B平行,其偏振化方向與A的偏振化方向成30夾角.

5、當(dāng)強(qiáng)公q度為I的自然光垂直射向a片時(shí),最后的出射光強(qiáng)為_L.I(A)0(B)2ACB(C)；(D)以上答案都不對(duì)84.如下圖,一束光強(qiáng)為I.的自然光相繼通過三塊偏振片_=小4I0工It-Pl、P2、P3后,其出射光的強(qiáng)度為I=一,Pi和P3的偏振化一8方向相互垂直.假設(shè)以入射光線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)P2,問至少要轉(zhuǎn)過多少角P1P2P3度才能出射光的光強(qiáng)度為零？(A)30(B)45(C)60(D)9086.兩偏振片堆疊在一起,一束自然光垂直入射其上時(shí)沒有光線通過.當(dāng)其中一偏振片慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),投射光強(qiáng)度發(fā)生的變化為(A)光強(qiáng)單調(diào)增加(B)光強(qiáng)先增加,后又減小至零(C)光強(qiáng)先增加,后減小,再增加(D)光強(qiáng)先增加,

6、然后減小,再增加,再減小至零1 .在相同的時(shí)間內(nèi),一束波長(zhǎng)為用勺單色光在空氣和在玻璃中(A)傳播的路程相等,走過的光程相等(B)傳播的路程相等,走過的光程不相等(C)傳播的路程不相等,走過的光程相等(D)傳播的路程不相等,走過的光程不相a點(diǎn)沿某一路徑傳到b2 .真空中波長(zhǎng)為的單色光,在折射率為n的均勻透明介質(zhì)中從點(diǎn).假設(shè)a、b兩點(diǎn)的相位差為3兀,那么此路徑的長(zhǎng)度為(A)癡3(B)一3(C)-(D)3 .相干光波的條件是振動(dòng)頻率相同、相位相同或相位差恒定以及(A)傳播方向相同(B)振幅相同(C)振動(dòng)方向相同(D)位置相同4 .如下圖,有兩個(gè)幾何形狀完全相同的劈形膜：一個(gè)由空氣中的玻璃形成玻璃劈形

7、膜；一個(gè)由玻璃中的空氣形成空劈形膜.當(dāng)用相同的單色光分別垂直照射它們時(shí),從入射光方向觀察到干預(yù)條紋間距較大的是(A)玻璃劈形膜(B)空氣劈形膜(C)兩劈形膜干預(yù)條紋間距相同(D)條件不夠,難以判定3n,25 .用波長(zhǎng)可以連續(xù)改變的單色光垂直照射一劈形膜,如果波長(zhǎng)逐漸變小,干預(yù)條紋的變化情況為(A)明紋間距逐漸減小,并背離劈棱移動(dòng)(B)明紋間距逐漸變小,并向劈棱移動(dòng)(C)明紋間距逐漸變大,并向劈棱移動(dòng)(D)明紋間距逐漸變大,并背向劈棱移動(dòng)6 .牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中,透射光的干預(yù)情況是(A)中央暗斑,條紋為內(nèi)密外疏的同心圓環(huán)(B)中央暗斑,條紋為內(nèi)疏外密的同心圓環(huán)(C)中央亮斑,條紋為內(nèi)密外疏的同心圓環(huán)(

8、D)中央亮斑,條紋為內(nèi)疏外密的同心圓環(huán)7 .假設(shè)用波長(zhǎng)為的單色光照射邁克耳孫干預(yù)儀,并在邁克耳孫干預(yù)儀的一條光路中放入一厚度為1、折射率為n的透明薄片,那么可觀察到某處的干預(yù)條紋移動(dòng)的條數(shù)為(A)4(n-1)-(B)n-(C)2(n-1)-(D)(n-1)-/u/u/u/u8 .如圖12-1-44所示,波長(zhǎng)為的單色光垂直入射在縫寬為a的單縫上,縫后緊靠著焦距為f的薄凸透鏡,屏置于透鏡的焦平面上,假設(shè)整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置浸入折射率為n的液體中,那么在屏上出現(xiàn)的中央明紋寬度為(A)(B)生nana2nf-(D)2f(C)一na9 .在一光柵衍射實(shí)驗(yàn)中,假設(shè)衍射光柵單位長(zhǎng)度上的刻痕數(shù)越多,那么在入射光波長(zhǎng)一

9、定的情況下,光柵的(A)光柵常數(shù)越小(B)衍射圖樣中亮紋亮度越小(C)衍射圖樣中亮紋間距越小(D)同級(jí)亮紋的衍射角越小10 .一束平行光垂直入射在一衍射光柵上,當(dāng)光柵常數(shù)(a+b)為以下哪種情況時(shí)(a為每條縫的寬度,b為不透光局部寬度),k=3,6,9,等級(jí)次的主極大均不出現(xiàn).(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質(zhì)外表時(shí),反射光為線偏振光,那么(A)折射光為線偏振光,折射角為30：(B)折射光為局部線偏振光,折射角為30二(C)折射光為線偏振光,折射角不能確定(D)折射光為局部線偏振光,折射角不能確定12

10、.關(guān)于光的干預(yù),下面說法中唯一正確的選項(xiàng)是(A)在楊氏雙縫干預(yù)圖樣中,相鄰的明條紋與暗條紋間對(duì)應(yīng)的光程差為-2(B)在劈形膜的等厚干預(yù)圖樣中,相鄰的明條紋與暗條紋間對(duì)應(yīng)的厚度差為-2(C)當(dāng)空氣劈形膜的下外表往下平移彳時(shí),劈形膜上下外表兩束反射光的光程差將增加q(D)牛頓干預(yù)圓環(huán)屬于分波振面法干預(yù)二、填空題1 .如圖12-2-1所示,折射率為n2、厚度為e的透明介質(zhì)薄膜的上方和下方的透明介質(zhì)的折射率分別為必和小,n1n3,假設(shè)用波長(zhǎng)為入的單色平行光垂直入射到該薄膜上,那么從薄膜上、下外表反射的光束(用與示意)的光程差是2 .真空中波長(zhǎng)=400nm的紫光在折射率為n=1.5的介質(zhì)中從A點(diǎn)傳到B點(diǎn)

11、時(shí),光振動(dòng)的相位改變了5,該光從A到B所走的光程為.4 .如下圖,在雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)中SS=S&,用波長(zhǎng)為？的光照射雙縫G和,通過空氣后在屏幕E上形成干預(yù)條紋.P點(diǎn)處為第三級(jí)明條紋,那么G和S2到P點(diǎn)的光程差為.假設(shè)將整個(gè)裝置放于某種透明液體中,P點(diǎn)為第四級(jí)明條紋,那么該液體的折射率n=.5 .兩條狹縫相距2mm,離屏300cm,用600nm的光照射時(shí),干預(yù)條紋的相鄰明紋間距為mm.6 .將一塊很薄的云母片n=1.58覆蓋在楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中的一條縫上,這時(shí)屏幕上的中央明紋中央被原來的第7級(jí)明紋中央占據(jù).如果入射光的波長(zhǎng)?=550nm,那么該云母片的厚度為9 .如下圖,在玻璃折射率n3=1.60外表鍍

12、一層MgF2折射n2=1.38薄膜作為增透膜.為了使波長(zhǎng)為500nm的光從空氣折射率5=1.00正入射時(shí)盡可能減少反射,MgF2膜的最小厚度應(yīng)是.10 .用白光垂直照射厚度e=350nm的薄膜,假設(shè)膜的折射率血=1.4,薄膜上面的介質(zhì)折射率為n1,薄膜下面的介質(zhì)折射率為明,且】作n3.那么透射光中可看到的增強(qiáng)光的波長(zhǎng)為.14 .波長(zhǎng)為的平行單色光垂直地照射到劈尖薄膜上,劈尖薄膜的折射率為n,第二級(jí)明紋與第五條明紋所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度之差是.一一4一一,15 .兩玻璃片中夾滿水水的折射率n=一形成一劈形膜,用波長(zhǎng)為九的單色光垂直照射其3上,假設(shè)要使某一條紋從明變?yōu)榘?那么需將上面一片玻璃向上平移.2

13、2 .假設(shè)在邁克耳孫干預(yù)儀的可動(dòng)反射鏡M移動(dòng)0.620mm的過程中,觀察到干預(yù)條紋移動(dòng)了2300條,那么所用光波的波長(zhǎng)為.23 .在邁克耳孫干預(yù)儀的一條光路中,放入一折射率為n,厚度為d的透明介質(zhì)薄片,放入后,這條光路的光程改變了.25 .如果單縫夫瑯禾費(fèi)衍射的第一級(jí)暗紋發(fā)生在衍射角為中=30二的方位上,所用的單色光波長(zhǎng)為人=500nm,那么單縫寬度為.26 .一束平行光束垂直照射寬度為1.0mm的單縫上,在縫后放一焦距為2.0mm的會(huì)聚透鏡.位于透鏡焦平面處的中央明紋的寬度為2.0mm,那么入射光波長(zhǎng)約為.29用半波帶法討論單縫衍射暗條紋中央的條件時(shí),與中央明條紋旁第三個(gè)暗條紋中央相對(duì)應(yīng)的半

14、波帶的數(shù)目是.30.平行單色光垂直入射于單縫上,觀察夫瑯禾費(fèi)衍射.假設(shè)屏上P點(diǎn)處為第三級(jí)暗紋,那么單縫處波面相應(yīng)地可劃分為個(gè)半波帶.假設(shè)將單縫寬度縮小一半,P點(diǎn)處將是級(jí)紋.36.一衍射光柵,狹縫寬為a,縫間不透明局部寬為b.當(dāng)波長(zhǎng)為600nm的光垂直照射時(shí),在某一衍射角？處出現(xiàn)第二級(jí)主極大.假設(shè)換為400nm的光垂直入射時(shí),那么在上述衍射角？處出現(xiàn)缺級(jí),b至少是a的倍.38.衍射光柵主極大公式(a+b)sin二k?,k=0,1,2,.在k=2的方向上第一條縫與第六條縫對(duì)應(yīng)點(diǎn)發(fā)出的兩條衍射光的光程差?=.40 .當(dāng)自然光以58陶從空氣射入到玻璃板外表上時(shí),假設(shè)反射光為線偏振光,那么透射光的折射角

15、為.41 .一束自然光入射到空氣和玻璃的分界面上,當(dāng)入射角為60-對(duì)反射光為完全偏振光,那么此玻璃的折射率為.44.一束由自然光和線偏振光組成的混合光,讓它垂直通過一偏振片.假設(shè)以此入射光束軸旋轉(zhuǎn)偏振片,測(cè)得透射光強(qiáng)度的最大值是最小值的7倍；那么入射光束自然光和線偏振光的光強(qiáng)比為.三、計(jì)算題8.用白光垂直照射置于空氣中的厚度為0.50m的玻璃片.玻璃片的折射率為1.50.在可見光范圍內(nèi)(400nm760nm)哪些波長(zhǎng)的反射光有最大限度的增強(qiáng)？13.圖12-3-13所示為一牛頓環(huán)裝置,設(shè)平凸透鏡中央恰好與|平玻璃接觸,透鏡凸外表的曲率半徑是R=400cm.用單色平!_I_!_行光垂直入射,觀察反

16、射光形成的牛頓環(huán),測(cè)得第5個(gè)明環(huán)的Oa半徑是0.30cm.(1)求入射光的波長(zhǎng)；(2)設(shè)圖中OA=1.00cm,求在半徑為OA的范圍內(nèi)可觀察到的明環(huán)數(shù)目.18 .在某個(gè)單縫衍射實(shí)驗(yàn)中,光源發(fā)出的光含有兩種波長(zhǎng)九1和兒2,并垂直入射于單縫上.假設(shè)九1的第一級(jí)衍射極小與%的第二級(jí)衍射極小相重合,試問：(1)這兩種波長(zhǎng)之間有何關(guān)系？(2)在這兩種波長(zhǎng)的光所形成的衍射圖樣中,是否還有其它極小相重合？19 .某種單色平行光垂直地入射在一單縫上,單縫的寬度a=0.15mm.縫后放一個(gè)焦距f=400mm的凸透鏡,在透鏡的焦平面上,測(cè)得中央明條紋兩側(cè)的兩個(gè)第三級(jí)暗條紋之間的距離為8.0mm,求入射光的波長(zhǎng).30 .一衍射光柵,每厘米有200條透光縫,每條透光縫寬為a=2?10-3cm,在光柵前方一焦距f=1m的凸透鏡.現(xiàn)以九=600nm的單色平行光垂直照射光柵,求：(1)透光縫a的單縫衍射中央明區(qū)條紋寬度；(2)在