波动光学答案

发布 2022-09-02 02:05:28 阅读 2514

波动光学填空题。

56、杨氏双缝的间距为0.3mm,双缝距离屏幕1500mm,若第四到第七明纹距离为7.5 ,则入射光波长 =_500nm___若入射光的波长 =639nm,则相邻两明纹的间距xk+1-xk=__3.

195___mm。

57、用单色光做单缝衍射实验,若缝宽变为原来的6倍,则**明纹区宽度是原来的___1/6___倍。

58、波长为750nm的单色平行光,垂直照射到宽度为d的单缝上,若衍射角为3π/12时,对应的衍射图样为第一极小,则缝宽为___1.06m___

59、单色平行光垂直入射于单缝上,观察夫琅和费衍射,若屏上p点处为第3级暗纹,则单缝处波面相应地可划分为 __6___个半波带,若将单缝宽度缩小一半,p点将是第__1__级__明__纹。

60、单色平行光垂直入射于单缝上,观察夫琅和费衍射,若屏上p点处为第3级明纹,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点将是第___级___纹。

61、一束强度为i0的自然光垂直穿过两个叠合在一起、偏振化方向成45゜角的理想偏振片,则透射光强为___1/4___i0

62、光的干涉和衍射现象反映了光的___波动___性质.光的偏振现象说明光波是___横___波.

63、单色平行光垂直入射于单缝上,观察夫琅和费衍射,若屏上p点处为第2级明纹,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点将是第___级___纹。

64、单色光在折射率为n=1.4的介质中传播的几何路程长度为30m,则相当于该光在真空中传播的路程长度为___42m___

65、波长为λ=532nm的单色光垂直照射到宽度为d的单缝上,若对应第二级暗纹的衍射角θ=30°。则缝宽d__2128___nm。

66、光的_ 干涉___和_ 衍射___现象表明光具有波动性质,光的__偏振___现象说明光波是横波。

67、一束自然光由空气斜入射到折射率为n的均匀平板玻璃表面,当入射角i满足___n时,反射光将具有完全偏振性。

68、光从光疏媒质射向光密媒质时,反射光的半波损失对应的附加光程为__λ2__,对应的附加位相为___

69、一束自然光通过两个偏振片,若两偏振片的偏振化方向间夹角由α1转到α2,则转动前后透射光强度之比为。

70、已知玻璃的折射率为 ,在其上面镀一层氟化镁(mgf2)薄膜(n=1.38),放在空气中,白光垂直照射到膜的表面,欲使反射光中波长为550nm的光相消,此膜的最小厚度为___0.1m___

波动光学选择题。

79、为了使双缝干涉的条纹间距变大,可以采取的方法是:[ b

a. 使屏靠近双缝b. 使两缝的间距变小; c. 使两缝的宽度稍微变小; d. 改用波长较小的单色光源。

80、为了使干涉的条纹更亮,可见条纹更多,条纹拉得更开,最可取的方法是:[ b

a. 使屏靠近光缝b. 减小缝间距; c. 增加缝间距d. 采用等距多缝方案。

81、在垂直照射的劈尖干涉实验中,当劈尖的夹角变大时,干涉条纹将[ b ]。

a. 远离劈棱方向移动b. 向劈棱方向移动; c. 相邻条纹间的距离将变宽; d. 条纹位置和间距不变。

82、真空中波长为λ的单色光,在折射率为n的媒质中,由a点传到b点相位改变了π,则对应的光程为[ d ]

a. λb. λ2; c. λn/2; d. λ2n

83、光波从光疏媒质垂直入射到光密媒质,当它在界面反射时,其[ c ]。

a.相位不变 b.频率增大 c.产生附加光程λ/2 d.频率减小。

84、用波长连续改变的单色光垂直照射劈尖,如果波长逐渐减小,则干涉条纹变化情况为[ b ]

a. 明纹间距变小,并向劈尖增厚方向移动;b. 明纹间距变小,并向劈尖方向移动;

c. 明纹间距变大,并向劈尖方向移动;d. 明纹间距变大,并向劈尖增厚方向移动。

85、单色平行光垂直入射于单缝上,观察夫琅和费衍射,则 [ a ]

a. 若屏上p点处为第2级明纹,则单缝处波面相应地可划分为 5个半波带b.若将单缝宽度加倍,p点还是明纹;

c. 缝宽加倍,条纹宽度也加倍; d. 缝宽减半, 条纹宽度不变。

86、一束自然光i0垂直穿过两个偏振片,已知两偏振片的偏振化方向成45度角,则穿过两偏振片后的光强为:[ b ]

(a); b)i0 / 4 ; c)i0 / 2 ; d)

87、有一束平行光从真空射向折射率的某种玻璃的表面,则在下面说法中,不正确的是: [a ]

a.当入射角大于45时会发生全反射现象。 b.无论入射角多大,折射角都不会超过45。

c.入射角为45时,折射角为30。 d.当入射角为时,反射光线跟折射光线恰好垂直。

波动光学计算题。

108、用λ =400nm的光垂直入射到楔形薄透明片(劈尖)上,形成等厚条纹,已知膜片的折射率为n=1.4,等厚条纹相邻纹间距为5.0mm ,求楔形面间的夹角。

解: 109、一平面单色光波垂直照射在厚度均匀的薄油膜上,油膜覆盖在玻璃板上.油的折射率为1.30,玻璃的折射率为1.

50,若单色光的波长可由光源连续可调,可观察到500nm与700nm这两个波长的单色光在反射中消失.试求油膜层的厚度.

解: 油膜上、下两表面反射光的光程差为,由反射相消条件有。

当时,有。当时,有。

因,所以;又因为与之间不存在满足。

式。即不存在的情形,所以、应为连续整数,即。

由②、③式可得:

得 可由②式求得油膜的厚度为。

110、如图所示,波长为680nm的平行光垂直照射到l=0.12m长的两块玻璃片上,两玻璃片一边相互接触,另一边被直径d=0.048mm的细钢丝隔开.求:

(1)两玻璃片间的夹角θ(2)相邻两明条纹间空气膜的厚度差是多少?(3)相邻两暗条纹的间距是多少?(4)在这0.

12 m内呈现多少条明条纹?

解: (1)由图知,,即。

故 (弧度) (2)相邻两明条纹空气膜厚度差为 (3)相邻两暗纹间距

(4)条。111、在杨氏双缝实验中,双缝间距d=0.20mm,缝屏间距d=1.

0m,试求:(1)若第二级明条纹离屏中心的距离为6.0mm,计算此单色光的波长;(2)相邻两明条纹间的距离.

解: (1)由知,(2)

112、把金属丝放到两块叠合的玻璃片一端,构成一空气劈尖,从劈棱到金属丝顶的长度为2.888cm,以波长为589.3nm的单色光垂直照射,观察反射光的等厚干涉条纹,相邻条纹间距为1.

432×10-2cm。求(1)劈棱处是明纹还是暗纹?(2)玻璃片从劈棱到金属丝之间所呈现的暗条纹数目;(3)金属丝的直径d。

解:(1)暗纹条件劈棱处为暗纹。

2)暗条纹数目100。

113、在杨氏双缝干涉实验中,设两缝间的距离:d=0.02cm,屏与缝之间距离d=100cm,试求:

(1)以波长为589nm的单色光照射,第10级明条纹离开**明条纹的距离;(2)第10级干涉明条纹的宽度;(3)以白色光照射时,屏幕上出现彩色干涉条纹,求第2级光谱的宽度;(4)若把此双缝实验装置放到水中进行,则屏幕上干涉条纹如何变化?(5)在s1光路中放上厚为l=3.0cm,折射率为n的很薄的透明云母片,观察到屏幕上条纹移过20条,则云母片折射率为多少?

(空气折射率n0=1)

3)白光(波长400--760nm),第2级光谱宽度。

4)干涉条纹间距变小。

114、用钠灯光源(λ=589.3nm)观察牛顿环,看到第k条暗环的半径rk=4mm,第k+5条暗环半径rk+5=6mm,求所用平凸透镜的曲率半径r。

解: 115、若用波长不同的光观察牛顿环,λ1=600nm ,λ2=450nm ,观察到用λ1时的第k个暗环与用λ2时的第k+1个暗环重合,已知透镜的曲率半径是190cm.求用λ1时第k个暗环的半径.

解: 116、用每毫米500条栅纹的光栅,观察钠光光谱(λ=590nm)衍射。问:(1)光线垂直入射;(2)光线以入射角30°入射时,最多能看到几条条纹?

解:(1)

由知,最多见到的条纹级数对应的,所以有,即实际见到的最高级次为。

117、光栅常数为4×10-4cm,每条狭缝的宽度为2×10-4cm ,用波长为600nm的单色光垂直照射时,可观察到的谱线最高级次是多少?包括零级在内最多可看到多少条谱线?

解: 缺级的最大值为。

能看到的谱线数目

118、用440nm的单色光垂直入射到每毫米有500条刻痕的光栅上,问最多能看到第几级明条纹?

解: 由知,最多见到的条纹级数对应的,所以有,即实际见到的最高级次为。

119、波长λ=600nm(1nm=10﹣9m)的单色光垂直入射到一光栅上,测得第二级主极大的衍射角为30°,且第**是缺级. (1) 光栅常数(a+b)等于多少? (2) 透光缝可能的最小宽度a等于多少?(3) 在选定了上述(a+b)和a之后,求在衍射角-π/2<φ<2范围内可能观察到的全部主极大的级次.

解:(1)2)第**缺级。

因缺级,所以共5条明条纹(看不到)

120、波长为λ1=600nm的单色光,垂直照射在一光栅上,第2级明线出现在sinφ=0.2的位置上。当用另一未知波长λ2的单色光垂直照射该光栅时,其第1级明纹出现在sinφ=0.

08的位置。求(1)该光栅的光栅常数;(2)求未知单色光的波长λ2;(3)已知单色光λ2的第4条明线缺级,试计算该光栅狭缝的最小宽度a。

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