《光学习题干涉》PPT课件.ppt

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1、光 的 干 涉 一 选择题 1在真空中波长为l的单色光，在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B，若A、B两点相位差为3p，则此路径AB的光程为(A)1.5(B)1.5/n(C)1.5 n(D)3,2如图，S1、S2是两个相干光源，它们到P点的距离分别为r1和r2路径S1P垂直穿过一块厚度为t1，折射率为n1的介质板，路径S2P垂直穿过厚度为t2，折射率为n2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于(A)(B),A,B,3如图所示，波长为l的平行单色光垂直入射在折射率为n2的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉若薄膜厚度为e，而且n1n2n3，则两束反射光在相遇点的相

2、位差为(A)4 n2 e/(B)2 n2 e/(C)(4 n2 e/)+(D)(2 n2 e/)-,4在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则在接触点P处形成的圆斑为 A 全明B 全暗 C 右半部明，左半部暗 D 右半部暗，左半部明,5如图所示，两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为L，夹在两块平晶的中间，形成空气劈尖，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹如果两滚柱之间的距离L变大，则在L范围内干涉条纹的(A)数目增加，间距不变(B)数目减少，间距变大(C)数目增加，间距变小(D)数目不变，间距变大,A,D,D,6在迈克耳孙干涉仪的一支光路中，

3、放入一片折射率为n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长l，则薄膜的厚度是(A)/2(B)/(2n)(C)/n(D)/2(n-1),二 填空题 7波长为l的单色光垂直照射如图所示的透明薄膜膜厚度为e，两束反射光的光程差d 2.60e,8一双缝干涉装置，在空气中观察时干涉条纹间距为1.0 mm若整个装置放在水中，干涉条纹的间距将为 _mm(设水的折射率为4/3)9用波长为l的单色光垂直照射如图所示的、折射率为n2的劈形膜(n1n2，n3n2)，观察反射光干涉从劈形膜顶开始，第2条明条纹对应的膜厚度e,10用迈克耳孙干涉仪测微小的位移若入射光波波长l628.9 nm，当动臂反射镜移

4、动时，干涉条纹移动了2048条，反射镜移动的距离d_,D,0.75,0.644mm,11光强均为I0的两束相干光相遇而发生干涉时，在相遇区域内有可能出现的最大光强是_,三 计算题12在折射率n1.50的玻璃上，镀上1.35的透明介质薄膜入射光波垂直于介质膜表面照射，观察反射光的干涉，发现对1600 nm的光波干涉相消，对2700 nm的光波干涉相长且在600 nm到700 nm之间没有别的波长是最大限度相消或相长的情形求所镀介质膜的厚度(1 nm=10-9 m),解:,13两块平板玻璃，一端接触，另一端用纸片隔开，形成空气劈形膜用波长为l的单色光垂直照射，观察透射光的干涉条纹(1)设A点处空气

5、薄膜厚度为e，求发生干涉的两束透射光的光程差；(2)在劈形膜顶点处，透射光的干涉条纹是明纹还是暗纹？,四 回答问题14用波长为l的平行单色光垂直照射图中所示的装置，观察空气薄膜上下表面反射光形成的等厚干涉条纹试在图中所示的装置下方的方框内画出相应的干涉条纹，只画暗条纹，表示出它们的形状，条数和疏密,光 的 衍 射一 选择题1根据惠更斯菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为S，则S的前方某点P的光强度决定于波阵面S上所有面积元发出的子波各自传到P点的(A)振动振幅之和(B)光强之和(C)振动振幅之和的平方(D)振动的相干叠加 2在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为的单色光垂直入射在宽度为a4 的单缝

6、上，对应于衍射角为30的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为(A)2 个(B)4 个(C)6 个(D)8 个 4在单缝夫琅禾费衍射实验中，若增大缝宽，其他条件不变，则中央明条纹(A)宽度变小(B)宽度变大(C)宽度不变，且中心强度也不变(D)宽度不变，但中心强度增大,D,B,A,5一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数(a+b)为下列哪种情况时(a代表每条缝的宽度)，k=3、6、9 等级次的主极大均不出现？(A)ab=2 a(B)ab=3 a(C)ab=4 a(A)ab=6 a 6在光栅光谱中，假如所有偶数级次的主极大都恰好在单缝衍射的暗纹方向上，因而实际上不出现，那么此光栅每个透光缝宽

7、度a和相邻两缝间不透光部分宽度b的关系为(A)a=b(B)a=b(C)a=2b(D)a=3 b,B,B,二 填空题7波长为 600 nm的单色平行光，垂直入射到缝宽为a=0.60 mm的单缝上，缝后有一焦距=60 cm的透镜，在透镜焦平面上观察衍射图样则：中央明纹的宽度为_，两个第三级暗纹之间的距离为_(1 nm=109 m),8在单缝夫琅禾费衍射示意图中，所画出的各条正入射光线间距相等，那末光线1与2在幕上P点上相遇时的相位差为_，P点应为_ 点,9如图所示在单缝的夫琅禾费衍射中波长为l的单色光垂直入射在单缝上若对应于会聚在P点的衍射光线在缝宽a处的波阵面恰好分成3个半波带，图中，则光线 1

8、和2在P点的相位差为_,1.2mm,3.6mm,2,暗,10一束单色光垂直入射在光栅上，衍射光谱中共出现5条明纹若已知此光栅缝宽度与不透明部分宽度相等，那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是第_级和第_级谱线。11波长为=550 nm(1nm=109m)的单色光垂直入射于光栅常数d=210-4 cm的平面衍射光栅上，可能观察到光谱线的最高级次为第_级,一,三,3,三 计算题12用波长=632.8nm(1nm=10-9m)的平行光垂直入射在单缝上，缝后用焦距f=40cm的凸透镜把衍射光会聚于焦平面上测得中央明条纹的宽度为 3.4mm，单缝的宽度是多少？,13一束具有两种波长1和2的平行光垂直照射到一

9、衍射光栅上，测得波长1的第三级主极大衍射角和 2的第四级主极大衍射角均为30已知1=560 nm(1 nm=10-9 m)，试求:(1)光栅常数ab(2)波长2,四 回答问题 14图为单缝衍射装置示意图，对于会聚到P点的衍射光线，单缝宽度a的波阵面恰好可以分成三个半波带，图中光线1和2，光线3和4在P点引起的光振动都是反相的，一对光线的作用恰好抵消为什么在P点光强是极大而不是零呢？,三个半波带只能互相撤消二个,剩下一个半波带上的各点发出的光会聚于P点叠加加强,使P点出现极大值.,15为什么在日常生活中容易察觉声波的衍射现象而不大容易观察到光波的衍射现象？,声波波长0.11米,可见光为1微米.,

10、光 的 偏 振一 选择题1在双缝干涉实验中，用单色自然光，在屏上形成干涉条纹若在两缝后放一个偏振片，则(A)干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度加强(B)干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度减弱(C)干涉条纹的间距变窄，且明纹的亮度减弱(D)无干涉条纹 2一束光强为I0的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向成45角，则穿过两个偏振片后的光强I为(A)(B)I0/4(C)I 0/2(D)3两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射时没有光线通过.当其中一偏振片慢慢转动180时透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，后减小，再增加(D)光强先增加

11、，然后减小，再增加，再减小至零,B,B,B,4一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图)，设入射角等于布儒斯特角i0，则在界面2的反射光(A)是自然光(B)是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面(C)是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面(D)是部分偏振光,5ABCD为一块方解石的一个截面，AB为垂直于纸面的晶体平面与纸面的交线光轴方向在纸面内且与AB成一锐角q，如图所示一束平行的单色自然光垂直于AB端面入射在方解石内折射光分解为o光和e光，o光和e光的(A)传播方向相同，电场强度的振动方向互相垂直(B)传播方向相同，电场强度的振动方向不互相垂直(C)传播方向不同，电场强度的振动方向互相垂直

12、(D)传播方向不同，电场强度的振动方向不互相垂直,B,C,二 填空题6在以下五个图中，前四个图表示线偏振光入射于两种介质分界面上，最后一图表示入射光是自然光n1、n2为两种介质的折射率，图中入射角i0arctg(n2/n1)，ii0试在图上画出实际存在的折射光线和反射光线，并用点或短线把振动方向表示出来,7某一块火石玻璃的折射率是1.65，现将这块玻璃浸没在水中（n=1.33）。欲使从这块玻璃表面反射到水中的光是完全偏振的，则光由水射向玻璃的入射角应为 51.10 8自然光以布儒斯特角i0从第一种介质(折射率为n1)入射到第二种介质(折射率为n2)内，则tg i0_,9一束线偏振的平行光，在真

13、空中波长为589 nm(1 nm10-9m)，垂直入射到方解石晶体上，晶体的光轴和表面平行，如图所示已知方解石晶体对此单色光的折射率为no1.658，ne1.486 这晶体中的寻常光的波长o=_355nm_，非寻常光的波长e_396nm_10在光学各向异性晶体内部有一确定的方向，沿这一方向寻常光和非常光的_传播速度_相等，这一方向称为晶体的光轴只具有一个光轴方向的晶体称为 单轴 晶体,三 计算题11两个偏振片叠在一起，在它们的偏振化方向成a130时，观测一束单色自然光又在a245时，观测另一束单色自然光若两次所测得的透射光强度相等，求两次入射自然光的强度之比,12两个偏振片叠在一起，欲使一束垂直入射的线偏振光经过这两个偏振片之后振动方向转过了90，且使出射光强尽可能大，那么入射光振动方向和两偏振片的偏振化方向之间的夹角应如何选择？这种情况下的最大出射光强与入射光强的比值是多少？,设入射光强为I0,则出射光强为,