第八章波动光学参***。
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 )
13. (0.75mm )
15. (暗 )
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**明纹移动了3个条纹,上移至点。 求透明薄片的折射率。
解: 透明薄片盖住一条缝,光程差增加 ,则。
18. 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400nm~760nm,对于波长的光波,第一级干涉明纹中心的位置为。
波长和的光波,第一级明纹间距为。
19. 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。
光在反射中加强有。
可解得在可见光范围内,只有,相应波长为。
透射光的光程差。
光在透射中加强有。
可解得在可见光范围内,有和,相应波长为。
20. 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l
设玻璃片长为l、纸片厚度为d
则。呈现明纹条数为。
解法二:明纹条件。
得到。纸片处带入得到的计算值为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 ; **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 )
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级明纹位置恰与波长=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
对波长λ为的单色光有。
由于明纹位置重合,19.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。
k =1时,,由光栅方程得。
第二级谱线偏角 ,由光栅方程得。
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(=400~760nm)?
解:光栅常数为。
设,,完整不重叠光谱条件是的k +1级主明纹对应角度大于的k级主明纹对应角度。
由光栅方程。
满足条件的,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。
解:设入射光中自然光强为,线偏光强为,通过偏振片后光强为。
由题意。可得。
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