大学物理—光学习题.doc

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1、第 5 页 共 6 页光学:1等厚薄膜干涉中,当反射光干涉增强时必有透射光干涉减弱;.( )2单缝衍射中,如以白光入射,则在中央明纹两侧由里到外依次为由红到紫。.( )3.可以采取减小双缝间距的办法增大双缝干涉条纹的间距。 ( )4.两束光产生相干叠加的条件相位差相同,频率相同,振动方向相同。 ( )5、增大天文望远镜物镜的孔径主要是为了有效地提高其成像的放大率。 ( )6、自然光射入各向异性晶体时一定会发生双折射现象。 ( )7、从水面、柏油路面等反射的光通常都是部分偏振光。 ( )8、在夫琅和费单缝衍射实验中,对于给定的入射单色光,当缝宽变小时,除中央亮纹的中心位置不变外,各级衍射条纹对应

2、的衍射角变大。 ( )9.在单缝衍射中,将透镜沿垂直于透镜光轴稍微向上移动时,则观察屏上的衍射图样会移动。 ( )10. 若以相位的变化相同为条件, 光在折射率为 n 的介质中传播 L 距离,相当于光在真空中传播的距离为 nL。 ( )2. 为了使双缝干涉的条纹间距变大,可以采取的方法是 A. 使屏靠近双缝; C. 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。3. 一束平行的自然光以 60 度的入射角由空气入射到平行玻璃表面上,反射光成为完全线偏振光,则知 A 折射光的折射角为 30 度,玻璃的折射率为 1.73B 折射光的折射角为 60 度,玻璃的折射率为

3、1.73C 折射光的折射角为 30 度,玻璃的折射率为 1.50D 折射光的折射角为 60 度,玻璃的折射率为 1.504波长为 的单色平行光垂直入射到一狭缝上,若第一级暗纹的位置对应的衍射角为 30,则缝宽的大小为 第 5 页 共 6 页aA. 2.aB2C3D5. 一束光是自然光和线偏振光的混合光,让它垂直通过一偏振片,若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,那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为 A. 12 B. 15C. 1 3 D. 236、在单缝夫琅和费衍射实验中,波长为 的单色光垂直入射在宽度为 的6a单缝上,对应于衍射角为 30O的方向,单缝处

4、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 8、在双缝干涉实验中,为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采取的办法是( )A. 使屏靠近双缝;B. 改用波长较小的单色光;C. 把缝的宽度稍微调小些;D. 使两缝间距变小。9、光的偏振现象证实了 ( )A光具有波粒二象性; B光是电磁波;C光是横波; D光是纵波。10、波长为 的光垂直照射到每 内有 600 条刻痕的光栅上,则最多40nm1m能观察到的衍射光谱的级数是 ( )A. 2 级 B. 3 级 C. 4 级 D. 5 级11、在真空中波长为 的单色光,在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传到B,若A 、B两点相位

5、差为 ,则沿此路径AB 的光程差为 ( )A. B. C. D.5.1n5.13n5.112.增大劈尖的楔角,则条纹移动的方向和条纹间距( 第 5 页 共 6 页)A 远离棱边,条纹间距变小; B 靠向棱边,条纹间距变小;C 远离棱边,条纹间距变大; D 靠向棱边,条纹间距变大。13.某元素特征光谱中含有波长分别为 1=450nm 和 2=750nm 的光谱线。在光栅光谱中,这两种谱线有重叠现象,重叠处 2 谱线的级数将是 ( )A. 3,6,9,12. B.2,5,8,11. C. 2,4,6,8. D. 2,3,4,5.14、将波长为 的平行单色光垂直投射于 a=800nm 的单缝上,若对

6、应于衍射图样的第一级暗纹的衍射角 =4,那么所用光的波长为( ) ()700nm ()750nm ()566nm ()555nm 15、自然光以 600 的入射角照射到某两介质交界面时,反射光为完全偏振光,则知折射光为: ( )(A) 完全偏振光且折射角是 300;(B) 部分偏振光且只在该光由真空入射到折射率为 的介质时,折射角是3300;(C) 部分偏振光,但须知两种介质的折射率才能确定折射角;(D) 部分偏振光且折射角是 300。16、如右图所示,一厚度为 e 光学薄膜的折射率为 n2,其上方空间介质的折射率为 n1,其下方空间介质的折射率为 n3,则 ( ) (A) 若 n1n 2n

7、3,满足 条件的反 射光增强;ke2(B) 若 n1n 2n 3,满足 条件的反射光消失;n(C) 若 n1n 2n 3,满足 条件的反射光增强;ke2(D) 若 n1n 2n 3,满足 条件的反射光增强;17、两偏振片位置互相平行,偏振化方向夹角为 30o,一束光强为 I0的自然光相继垂直通过两个偏振片,则透射光的光强为: ( )A ; B ; C ; D80I830I430I430I18、如右图所示,两列波长为 的相干波在 P 点相en1n2n3第 5 页 共 6 页遇, S1 点的初位相是 1, S1 到 P 点的距离是 r1, S2 点的初位相是 2, S2 到 P点的距离是 r2,以

8、 k 代表零或正、负整数,则 P 点是干涉极大的条件为:122112(A);B(r)(C) k;D19. 以下两种方法都可以提高光学仪器分辨率的是 ( )A. 减小物镜孔径, 减小入射波长B. 增大物镜孔径, 增大入射波长C. 减小物镜孔径, 增大入射波长D. 增大物镜孔径, 减小入射波长20. 以下干涉实验属于分波振面干涉的是 ( )A. 增透膜 B. 劈尖干涉 C. 洛埃镜 D. 牛顿环21. 以下三个图是双缝干涉(标记为 1) 、单缝衍射(标记为 2) 、光栅衍射(标记为 3)的条纹图样,则从左到右依次为 ( )A. 321 B. 123 C. 312 D. 其它22波长为 的单色平行光

9、垂直入射到一狭缝上,若第一级暗纹的位置对应的衍射角为 30,则缝宽的大小为( )aA. 2.aB2C3D23、在单缝的夫琅禾费衍射实验中,波长为 的单色光垂直入射在宽度为6a的单缝上,则对应于衍射角 的方向,单缝处波面可分成的半波带数目为30A.2 个; B.4 个; C.6 个; D.8 个。24、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( )第 5 页 共 6 页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。25、一束白光垂直照射在一光栅上,在形成的同

10、一级光栅光谱中,偏离中央明纹最远的是( ) A.紫光; B.绿光; C.黄光; D.红光。26.当入射光在各向同性介质界面上以布儒斯特角入射时( )A.入射光线和折射光线互相垂直;B.入射光线、反射光线和折射光线互相垂直;C.反射光是线偏振光,折射光是部分偏振光;D.反向光和折射光都是部分偏振光;27、下列哪种措施不能提高光学仪器的分辨率 ( ) A.增大孔径;B.减小入射光波长;C.增大透镜焦距;D.物空间充满介质1、薄膜干涉在实际中意义最大的是等倾干涉和等厚干涉。其中牛顿环是 干涉的结果,迈克尔逊干涉仪所形成的同心圆环是 干涉的结果。2、光的干涉和 现象说明光的波动性质;光的 现象说明光是

11、横波。3、提高光学仪器分辨率的两个途径: 仪器的孔径, 入射光的波长(填增大或减小) 。4杨氏双缝干涉中,如在其中一条光线的传播路径上放一折射率为 n,厚为 d的介质,则光程差的变化是 ;5 两偏振片夹角为 30,一束光强为 I0 的自然光相继通过两个偏振片,则透射光的光强是 ;6.氏双缝干涉中,如在其中一条光线的传播路径上放一折射率为 n,厚为 d 的介质,则光程差的变化是 ;7 相干波的条件是 、 、 。 8 能够说明光为横波的光学实验现象为光的 现象。9 在杨氏双缝干涉实验中,将一折射率为 n、厚度为 d 的透明薄片放入其中一条第 5 页 共 6 页光线的传播路径上,则两条光线光程差的变

12、化量为 ;若将该透明薄片放入迈克尔逊干涉仪的一条光路中,这条光路的光程改变量为 。10 克尔逊干涉仪的反射镜 M2 移动 时,看到条纹移过的数目为 909 个,0.5m设光垂直入射到两平面镜上,则两束光的光程差变化了 ,入射光的波长为 。11 束自然光从空气中入射到折射率为 的平板玻璃上,这时反射光为完全偏n振光,则入射角 的值为 ,反射光线与折射光线之间的夹i角为 。12 两个偏振片叠放在一起,其偏振化方向之间的夹角为 ,以光强为 的600I自然光照射,设无吸收损失,则穿过第一个偏振片的出射光强为 , 穿过第二个偏振片的出射光强为 。13.牛顿环装置中的平板玻璃向下平移,则干涉图样中所有圆环

13、将 (填“收缩” 、 “扩张” 或“不变” ) ,对同一级暗环,其半径将 (填“变大” 、 “不变”或“变小” )14.光学仪器分辨率的两种途径:_ 和_15 波长为 500nm 单色光垂直入射到光栅常数为 的衍41.0cm射光栅上,第一级衍射主极大所对应的衍射角为 。16.得相干光的方法是分波面法和分振幅法,杨氏双缝干涉属于_法,而薄膜干涉属于_法。17.自然光在空气中以某一入射角入射到平板玻璃上,这时反射光为完全偏振光。若折射光的折射角为 30o,则太阳光的入射角为 ,该玻璃的折射率为 。18.然光从空气投射到玻璃表面上(空气折射率为 1) ,当折射角为 时,反射03光是完全偏振光,则此玻

14、璃板的折射率等于 。19.是自然光和偏振光的混合光,让它们垂直通过一偏振片,若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,那么入射光束中自然光和线偏振光的光强比值为 。20.550nm 的单色光垂直入射到光栅常数为 a+b=210-4 cm 的平面透射光栅上,第 5 页 共 6 页可观察到谱线的最高级次为第 级;共有 条主极大亮纹。21.缝干涉实验从空气移入水面之下进行,则干涉条纹间的距离将 。 (填变大、变小或不变)22.为的单色光垂直入射到折射率为 n 厚度为 e 的薄膜上,薄膜放在空气中,则薄膜两表面反射(不考虑多次反射)的光线其光程差为_.23.行单色光垂直入射

15、在缝宽为 0.1mm 的单缝上,缝后有焦距为 800mm 的凸透镜,在其焦平面上放置观察屏幕现测得屏幕上中央明条纹宽度为 8 mm,则入射光的波长为_nm24.束自然光和一束线偏振光构成的混合光垂直照射在一偏振片上. 以光的传播方向为轴旋转偏振片时,发现透射光强的最大值为最小值的 3 倍,则入射光中自然光强与线偏振光强之比为_25.空气射向某介质时的布儒斯特角是 600, 则此介质的折射率为_26.衍射的光强分布由 和 共同决定。1 用波长为 的单色光垂直照射宽度 的单缝,缝后凸透镜的焦距m6.0a。衍射屏幕上离中心点 O 的距离为 的 P 点恰为一明纹cm40f 4.1x的中心。求:(1)该

16、入射光的波长和 P 点处明纹的级次;(2)该明纹相应单缝处的波振面被划分为多少个半波带。2 如图所示的是集成光学中的楔形薄膜,它由沉积在玻璃衬底上的氧化钽构成,其楔形端从 A 到 B 厚度逐渐减小为零。为了测量薄膜的厚度 d ,以波长为 的激光垂直照射,观察到薄膜楔形端(AB 段)共出现 11 条暗纹,63.8nm且 A 处对应于一暗纹。已知氧化钽对 激光的折射率为 ,632.8nm2.1n试求氧化钽薄膜的厚度 d 。3 在半导体生产中需要测量物质 A 上 SiO2 薄膜的厚度,将此薄膜磨成劈尖。已知 SiO2 的折射率为 1.5,物质 A 的折射率为 1.3,用波长 633nm 的光垂直照射

17、,观察整个斜面上刚好有 9 条暗纹和 9 条明纹,求 SiO2 薄膜的厚度。AdBnSiO2A第 5 页 共 6 页4 单缝宽 a = 0.5mm,透镜焦距 f = 100cm,如单色平行光垂直照射单缝,则在屏上形成衍射条纹;若在离屏上中央明条纹中心距离为 1.5mm 处的 P 点为一亮纹,求:(1)入射光的波长;(2)P 点条纹的级数;(3)狭缝处的波面可分为几个半波带;(4)中央明条纹的线宽度。5.所学的光学知识,请举出二种测量未知光线波长的方法,并简述其基本原理。(此题 10 分)6.缝的宽度为 a=1.010-4m,透镜焦距为 0.5m,有一与狭缝平行的屏放置在透镜的焦平面处,现用 7

18、60nm 的平行单色光垂直照射,在光屏上形成夫琅和费衍射条纹。 (本题 10 分)求:(1)中央明纹的宽度;(2)第三级暗纹中心的位置。7 如图,在眼镜表面镀上一层 MgF2薄膜作为增透膜。为了使垂直入射的波长为500nm 的光尽可能减少反射,试计算 MgF2薄膜的最小厚度。已知空气、玻璃、MgF2的折射率分别为 。 (本题 10 分)38.1,60.,.12nn8 在双缝实验中,入射光波长为 500 nm,双缝距观察屏为 1 米,双缝之间距离为 0.25mm. 用折射率 n=1.5 的很薄的玻璃片覆盖在双缝实验中的一条缝上,这时屏上的第 0 级亮条纹刚好移动了 1cm. 求玻璃片的厚度.2n

19、1第 5 页 共 6 页9 用一个每毫米有 500 条缝的衍射光栅观察钠谱线(波长 589nm) ,问平行光在垂直入射时,最多能看见哪几级谱线?共看到几条谱线?(不考虑缺级)(本题 8 分)10 如图 4,在眼镜表面镀上一层 MgF2薄膜作为增透膜。为了使垂直入射的波长为 500nm 的光尽可能减少反射,试计算 MgF2薄膜的最小厚度。已知空气、玻璃、MgF2的折射率分别为 。 (本题 8 分)38.1,60.,.12nn11 油轮漏出的油(n 1 =1.20)污染了某海域,在海水( n2 =1.30)表面形成一层薄薄的油污。油层厚度为 e = 460nm,试问在可见光范围内( 400760n

20、m):(1)飞行员从上往下观察哪些波长的光增强?(2)潜水员从下往上观察哪些波长的光增强?12 自然光通过两个偏振化方向成 的偏振片,透射光强为 ,今在这两个偏60 1I振片中间再插入另一偏振片,它的偏振化方向与前两个偏振片均成 ,则30透射光强为多少?13 光垂直照射在空气中厚度为 0.4m 的玻璃片上,玻璃的折射率为 1.50,在可见光范围内求:(1)哪些波长的光在反射中增强;(2)哪些波长的光在透射中增强;14 缝的宽度为 a=1.010-4m,透镜焦距为 0.5m,有一与狭缝平行的屏放置在透镜的焦平面处,现用 760nm 的平行单色光垂直照射,在光屏上形成夫琅和费衍射条纹。求:(1)中央明纹的宽度;(2)第三级暗纹距中央的距离。2n1计算题 第 4 题图

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