1、1第 12 章 波动光学一、选择题1. 如 T12-1-1 图所示，折射率为 、厚度为 e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明2n介质的折射率分别为 和 ,已知 若波1n331长为 的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束 与 的光程差是： (A) (B) e2 2e(C) (D) nn2. 如 T12-1-2 图所示， 、 是两个相干光源，他们到 点的距离分别为 和 1S2 P1r路径 垂直穿过一块厚度为 ，折射率为 的一2rPS1t1种介质；路径 垂直穿过一块厚度为 的另一介质；2其余部分可看作真空这两条光路的光程差等于： (A) )()(1tnrtr(B) ( 122
2、2 t(C) (D) 1tn3. 在相同的时间内，一束波长为 的单色光在空气和在玻璃中 (A) 传播的路程相等，走过的光程相等(B) 传播的路程相等，走过的光程不相等(C) 传播的路程不相等，走过的光程相等(D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等4. 频率为 f 的单色光在折射率为 n 的媒质中的波速为 v, 则在此媒质中传播距离为 l后, 其光振动的相位改变了 (A) (B) (C) (D) vl2lvf2lf22lf5. 波长为 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 , 则光从 a点到 b 点的几何路程为: (A) (B) (C) (D) n222n6. 真空
3、中波长为 的单色光, 在折射率为 n 的均匀透明媒质中从 a 点沿某一路径传到b 点若将此路径的长度记为 l, a、b 两点的相位差记为 , 则e1n23)(T12-1-1 图1S21tn2PT12-1-2 图2 (A) (B) 3,2l 3,2nl(C) (D) n7. 两束平面平行相干光, 每一束都以强度 I 照射某一表面, 彼此同相地并合在一起, 则合光照在该表面的强度为 (A) I (B) 2I (C) 4I (D) I28. 相干光是指 (A) 振动方向相同、频率相同、相位差恒定的两束光(B) 振动方向相互垂直、频率相同、相位差不变的两束光(C) 同一发光体上不同部份发出的光(D)
4、两个一般的独立光源发出的光9. 两个独立的白炽光源发出的两条光线, 各以强度 I 照射某一表面如果这两条光线同时照射此表面, 则合光照在该表面的强度为 (A) I (B) 2I (C) 4I (D) 8I 10. 相干光波的条件是振动频率相同、相位相同或相位差恒定以及 (A) 传播方向相同 (B) 振幅相同(C) 振动方向相同 (D) 位置相同11. 用厚度为 d、折射率分别为 n1 和 n2 (n1n 2)的两片透明介质分别盖住杨氏双缝实验中的上下两缝, 若入射光的波长为 , 此时屏上原来的中央明纹处被第三级明纹所占据, 则该媒质的厚度为 (A) (B) 3123n(C) (D) 21212
5、. 一束波长为 的光线垂直投射到一双缝上, 在屏上形成明、暗相间的干涉条纹, 则下列光程差中对应于最低级次暗纹的是 (A) (B) (C) (D) 223213. 在杨氏双缝实验中, 若用白光作光源, 干涉条纹的情况为 (A) 中央明纹是白色的 (B) 红光条纹较密(C) 紫光条纹间距较大 (D) 干涉条纹为白色T12-1-11 图314. 在双缝干涉实验中，屏幕 E 上的 P 点处是明条纹若将缝 盖住，并在 连2S21S线的垂直平面出放一反射镜 M，如图所示，则此时 (A) P 点处仍为明条纹(B) P 点处为暗条纹(C) 不能确定 P 点处是明条纹还是暗条纹(D) 无干涉条纹15. 在双缝
6、干涉实验中，入射光的波长为 ，用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大 2.5，则屏上原来的明纹处 (A) 仍为明条纹 (B) 变为暗条纹(C) 既非明条纹也非暗条纹 (D) 无法确定是明纹还是暗纹16. 把双缝干涉实验装置放在折射率为 n 的水中，两缝间距离为 d, 双缝到屏的距离为 D ( )，所用单色光在真空中的波长为 ，则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的d距离是： (A) (B) (C) (D) ndDdnD217. 如 T12-1-17 图所示，在杨氏双缝实验中, 若用一片厚度为 d1 的透光云母片将双缝装置中的上面一个缝挡住; 再用一片厚度为 d2 的透光云
7、母片将下面一个缝挡住, 两云母片的折射率均为 n, d1d 2, 干涉条纹的变化情况是 (A) 条纹间距减小 (B) 条纹间距增大(C) 整个条纹向上移动 (D) 整个条纹向下移动 18. 在杨氏双缝实验中 , 若用一片能透光的云母片将双缝装置中的上面一个缝盖住, 干涉条纹的变化情况是 (A) 条纹间距增大 (B) 整个干涉条纹将向上移动 (C) 条纹间距减小 (D) 整个干涉条纹将向下移动19. 当单色光垂直照射杨氏双缝时, 屏上可观察到明暗交替的干涉条纹若减小 (A) 缝屏间距离, 则条纹间距不变 (B) 双缝间距离, 则条纹间距变小(C) 入射光强度, 则条纹间距不变 (D) 入射光波长
8、, 则条纹间距不变20. 在保持入射光波长和缝屏距离不变的情况下, 将杨氏双缝的缝距减小, 则 (A) 干涉条纹宽度将变大 (B) 干涉条纹宽度将变小(C) 干涉条纹宽度将保持不变 (D) 给定区域内干涉条纹数目将增加21. 有两个几何形状完全相同的劈形膜：一个由空气中的玻璃形成玻璃劈形膜; 一个由玻璃中的空气形成空劈形膜当用相同的单色光分别垂直照射它们时, 从入射光方向观察到干涉条纹间距较大的是12PMET12-1-14 图T12-1-17 图T12-1-18 图T12-1-21 图4 (A) 玻璃劈形膜 (B) 空气劈形膜(C) 两劈形膜干涉条纹间距相同 (D) 已知条件不够, 难以判定2
9、2. 用波长可以连续改变的单色光垂直照射一劈形膜, 如果波长逐渐变小, 干涉条纹的变化情况为 (A) 明纹间距逐渐减小, 并背离劈棱移动(B) 明纹间距逐渐变小, 并向劈棱移动(C) 明纹间距逐渐变大, 并向劈棱移动(D) 明纹间距逐渐变大 , 并背向劈棱移动23. 在单色光垂直入射的劈形膜干涉实验中, 若慢慢地减小劈形膜夹角, 则从入射光方向可以察到干涉条纹的变化情况为 (A) 条纹间距减小(B) 给定区域内条纹数目增加(C) 条纹间距增大(D) 观察不到干涉条纹有什么变化24. 两块平玻璃板构成空气劈尖，左边为棱边，用单色平行光垂直入射若上面的平玻璃以棱边为轴，沿逆时针方向作微小转动，则干
10、涉条纹的 (A) 间隔变小，并向棱边方向平移 (B) 间隔变大，并向远离棱边方向平移(C) 间隔不变，向棱边方向平移 (D) 间隔变小，并向远离棱边方向平移25. 检验滚珠大小的干涉试装置示意如 T12-1-25(a)图S 为光源，L 为汇聚透镜，M为半透半反镜在平晶 T1、T 2 之间放置 A、B、C 三个滚珠，其中 A 为标准，直径为 用波长为 的单色光垂直照射平晶，在 M 上方观察时观察到等厚条纹如 T12-1-0d25(b)图所示，轻压 C 端，条纹间距变大，则 B 珠的直径 、C 珠的直径 与 的关系1d2d0分别为： (A) (B) ,01d302d,01d302dT12-1-23
11、 图Sf45M1T2LBCAaaaaaaaT12-1-25(a)图 T12-1-25(b)图5(C) (D) ,201d230d,201d230d26. 如 T12-1-26(a)图所示，一光学平板玻璃 A 与待测工件 B 之间形成空气劈尖，用波长 500nm(1nm = 10-9m)的单色光垂直照射看到的反射光的干涉条纹如 T12-1-26(b)图所示有些条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的切线相切则工件的上表面缺陷是 (A) 不平处为凸起纹，最大高度为 500nm(B) 不平处为凸起纹，最大高度为 250nm(C) 不平处为凹槽，最大深度为 500nm(D) 不平处为凹槽，最大深
12、度为 250nm27. 设牛顿环干涉装置的平凸透镜可以在垂直于平玻璃的方向上下移动, 当透镜向上平移( 即离开玻璃板)时, 从入射光方向可观察到干涉条纹的变化情况是 (A) 环纹向边缘扩散, 环纹数目不变 (B) 环纹向边缘扩散, 环纹数目增加(C) 环纹向中心靠拢, 环纹数目不变 (D) 环纹向中心靠拢, 环纹数目减少28. 牛顿环实验中, 透射光的干涉情况是 (A) 中心暗斑, 条纹为内密外疏的同心圆环(B) 中心暗斑, 条纹为内疏外密的同心圆环(C) 中心亮斑, 条纹为内密外疏的同心圆环(D) 中心亮斑, 条纹为内疏外密的同心圆环29. 在牛顿环装置中, 若对平凸透镜的平面垂直向下施加压
13、力( 平凸透镜的平面始终保持与玻璃片平行), 则牛顿环 (A) 向中心收缩, 中心时为暗斑, 时为明斑, 明暗交替变化(B) 向中心收缩, 中心处始终为暗斑(C) 向外扩张, 中心处始终为暗斑(D) 向中心收缩 , 中心处始终为明斑30. 关于光的干涉，下面说法中唯一正确的是 (A) 在杨氏双缝干涉图样中, 相邻的明条纹与暗条纹间对应的光程差为 2(B) 在劈形膜的等厚干涉图样中, 相邻的明条纹与暗条纹间对应的厚度差为(C) 当空气劈形膜的下表面往下平移 时, 劈形膜上下表面两束反射光的光程差2将增加 2(D) 牛顿干涉圆环属于分波振面法干涉BAT12-1-26(a)图T12-1-26(b)图
14、T12-1-29 图631. 根据第 k 级牛顿环的半径 rk、第 k 级牛顿环所对应的空气膜厚 dk 和凸透镜之凸面半径 R 的关系式 可知，离开环心越远的条纹Rrdk2 (A) 对应的光程差越大，故环越密 (B) 对应的光程差越小，故环越密(C) 对应的光程差增加越快，故环越密 (D) 对应的光程差增加越慢，故环越密32. 如果用半圆柱形聚光透镜代替牛顿环实验中的平凸透镜, 放在平玻璃上, 则干涉条纹的形状 (A) 为内疏外密的圆环 (B) 为等间距圆环形条纹(C) 为等间距平行直条纹(D)为以接触线为中心 ,两侧对称分布 ,明暗相间, 内疏外密的一组平行直条纹33. 劈尖膜干涉条纹是等间
15、距的，而牛顿环干涉条纹的间距是不相等的这是因为： (A) 牛顿环的条纹是环形的 (B) 劈尖条纹是直线形的(C) 平凸透镜曲面上各点的斜率不等 (D) 各级条纹对应膜的厚度不等34. 如 T12-1-34 图所示，一束平行单色光垂直照射到薄膜上，经上、下两表面反射的光束发生干涉若薄膜的厚度为 e，且 n1 n3， 为入射光在折射率为 n1 的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为： (A) (B) en1242(C) (D) 4 en135. 用白光垂直照射厚度 e = 350nm 的薄膜，若膜的折射率 n2 = 1.4 ,薄膜上面的媒质折射率为 n1，薄膜下面的媒质折射率为 n3，且
16、n1 1)劈形膜的干涉条纹间距增大，可采取的措施是： (A) 增大劈形膜夹角 (B) 增大棱边长度T12-1-32 图e n1 n2 n3 T12-1-34 图e n1 n2 n3 T12-2-35 图7(C) 换用波长较短的入射光 (D) 换用折射率较小的液体38. 若用波长为 的单色光照射迈克尔逊干涉仪，并在迈克尔逊干涉仪的一条光路中放入厚度为 l、折射率为 n 的透明薄片放入后，干涉仪两条光路之间的光程差改变量为 (A) (n-1)l (B) nl (C) 2nl (D) 2(n-1)l39. 若用波长为 的单色光照射迈克尔逊干涉仪, 并在迈克尔逊干涉仪的一条光路中放入一厚度为 l、折射
17、率为 n 的透明薄片, 则可观察到某处的干涉条纹移动的条数为 (A) (B) (C) (D)1(4l ln)1(l)1(40. 如图所示，用波长为 的单色光照射双缝干涉实验装置，若将一折射率为 n、劈角为 的透明劈尖 b 插入光线 2 中，则当劈尖 b 缓慢向上移动时(只遮住 S2)，屏 C 上的干涉条纹 (A) 间隔变大，向下移动 (B) 间隔变小，向上移动(C) 间隔不变，向下移动 (D) 间隔不变，向上移动41. 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 的光强度取决于波阵面 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
18、(B) 振动振幅之和的平方(C) 光强之和 (D) 振动的相干叠加42. 无线电波能绕过建筑物, 而可见光波不能绕过建筑物这是因为 (A) 无线电波是电磁波 (B) 光是直线传播的(C) 无线电波是球面波 (D) 光波的波长比无线电波的波长小得多43. 光波的衍射现象没有显著, 这是由于 (A) 光波是电磁波, 声波是机械波 (B) 光波传播速度比声波大(C) 光是有颜色的 (D) 光的波长比声波小得多44. 波长为 的单色光垂直入射在缝宽为 a 的单缝上, 缝后紧靠着焦距为 f 的薄凸透镜, 屏置于透镜的焦平面上 , 若整个实验装置浸入折射率为 n的液体中, 则在屏上出现的中央明纹宽度为 (
19、A) (B) naf f(C) (D) 2a245. 在单缝衍射中, 若屏上的 P 点满足 a sin = 52 则该点为 (A) 第二级暗纹 (B) 第五级暗纹(C) 第二级明纹 (D) 第五级明纹1S2OCbT12-1-40 图T12-1-44 图846. 在夫琅和费单缝衍射实验中, 欲使中央亮纹宽度增加, 可采取的方法是 (A) 换用长焦距的透镜 (B) 换用波长较短的入射光(C) 增大单缝宽度 (D) 将实验装置浸入水中47. 夫琅和费单缝衍射图样的特点是 (A) 各级亮条纹亮度相同(B) 各级暗条纹间距不等(C) 中央亮条纹宽度两倍于其它亮条纹宽度(D) 当用白光照射时 , 中央亮纹
20、两侧为由红到紫的彩色条纹48. 在夫琅和费衍射实验中，对给定的入射单色光，当缝宽变小时，除中央亮纹的中心位置不变，各衍射条纹 (A) 对应的衍射角变小 (B) 对应的衍射角变大(C) 对应的衍射角不变 (D) 光强也不变49. 一束波长为 的平行单色光垂直入射到一单缝 AB 上，装置如 T12-1-49 图所示，在屏幕 E 上形成衍射图样如果 P 是中央亮纹一侧第一个暗纹所在的位置，则 的长度为BC (A) (B) 2(C) (D) 2350. 在单缝夫琅和费衍射实验中，若增大缝宽，其它条件不变，则中央明纹 (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
21、变，但中心强度增大51. 在如 T12-1-51 图所示的在单缝夫琅和费衍射装置中，设中央明纹的衍射角范围很小若单缝 变为原来的 ，同时使入射的单色光的a23波长变为原来的 ，则屏幕 E 上的单缝衍射条纹中央明4纹的宽度x 将变为原来的 (A) 倍 (B) 倍 (C) 倍 (D) 倍33892152. 一单缝夫琅和费衍射实验装置如 T12-1-52 图所示，L 为透镜， E 为屏幕；当把单缝向右稍微移动一点时，衍射图样将 (A) 向上平移 (B) 向下平移EPLABCfT12-1-49 图T12-1-51 图aLEfT12-1-52 图aLEf9(C) 不动 (D) 消失53. 在 T12-1
22、-53 图所示的单缝夫琅和费衍射实验中，将单缝 K 沿垂直光的入射光(x轴)方向稍微平移，则 (A) 衍射条纹移动，条纹宽度不变 (B) 衍射条纹移动，条纹宽度变动(C) 衍射条纹中心不动，条纹变宽 (D) 衍射条纹不动，条纹宽度不变54. 在 T12-1-54 图所示的单缝夫琅和费衍射实验中，将单缝宽度 a 稍稍变宽，同时使单缝沿 x 轴正向作微小移动，则屏幕 E 的中央衍射条纹将 (A) 变窄，同时上移 (B) 变窄，同时下移 (C) 变窄，不移动 (D) 变宽，同时上移55. 在 T12-1-55 图所示的单缝夫琅和费衍射实验中，将单缝宽度 a 稍稍变窄，同时使会聚透镜 L2 沿 x 轴
23、正方向作微小移动，则屏幕 E 上的中央衍射条纹将 (A) 变宽，同时上移 (B) 变宽，同时下移 (C) 变宽，不移动 (D) 变窄，同时上移56. 一衍射光栅由宽 300 nm、中心间距为 900 nm 的缝构成 , 当波长为 600 nm 的光垂直照射时, 屏幕上最多能观察到的亮条纹数为： (A) 2 条 (B) 3 条 (C) 4 条 (D) 5 条57. 白光垂直照射到每厘米有 5000 条刻痕的光栅上, 若在衍射角 = 30处能看到某一波长的光谱线, 则该光谱线所属的级次为 (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 458. 波长为 的单色光垂直入射于光栅常数为 、缝宽 、 总缝数
24、为 N 的光栅da上取 , , ,，则决定出现主级大的衍射角 的公式可写成0k (A) (B) kNasin ksin(C) (D) d59. 一衍射光栅对某一定波长的垂直入射光，在屏幕上只能出现零级和一级主极大，欲使屏幕出现更高级次的主极大，应该 (A) 换一个光栅常数较小的光栅 (B) 换一个光栅常数较大光栅(C) 将光轴向靠近屏幕的方向移动 (D) 将光轴向远离屏幕的方向移动S1L2EfT12-1-53 图KS1L2xEfT12-1-54 图KS1L2xEfT12-1-55 图1060. 为测量一单色光的波长，下列方法中最准确的是( )实验 (A) 双缝干涉 (B) 牛顿环干涉 (C)
25、单缝衍射 (D) 光栅衍射61. 一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是 (A) 紫光 (B) 绿光 (C) 黄光 (D) 红光62. 在光栅光谱中，假设所有的偶数极次的主级大都恰好在每缝衍射的暗纹方向上，因而实际上不出现，那么光栅每个透光缝宽度 a 和相邻两缝间不透光部分宽度 b 的关系 (A) a = b (B) a =2b (C) a = 3b (D) b = 2a63. 若用衍射光栅准确测量一单色可见光的波长，在下列各种光栅常数的光栅中选那一种最好? (A) mm (B) mm 10.10.5(C) mm (D) mm2 364. 在一光栅衍射实验中
26、，如果光栅、透镜均与屏幕平行，则当入射的平行单色光从垂直于光栅平面入射变为斜入射时，能观察到的光谱线的最高级数 k (A) 变小 (B) 变大 (C) 不变 (D) 改变无法确定65. 在一光栅衍射实验中，若衍射光栅单位长度上的刻痕数越多, 则在入射光波长一定的情况下, 光栅的 (A) 光栅常数越小 (B) 衍射图样中亮纹亮度越小(C) 衍射图样中亮纹间距越小 (D) 同级亮纹的衍射角越小66. 以平行可见光(400nm 700nm)照射光栅, 光栅的第一级光谱与第二级光谱将会出现什么现象? (A) 在光栅常数取一定值时, 第一级与第二级光谱会重叠起来(B) 不论光栅常数如何, 第一级与第二级
27、光谱都会重合(C) 不论光栅常数如何, 第一级与第二级光谱都不会重合(D) 对于不同光栅常数的光栅, 第一级与第二级光谱的重叠范围相同67. 用单色光照射光栅，屏幕上能出现的衍射条纹最高级次是有限的为了得到更高衍射级次的条纹，应采用的方法是： (A) 改用波长更长的单色光 (B) 将单色光斜入射(C) 将单色光垂直入射 (D) 将实验从光密媒质改为光疏媒质68. 已知一衍射光栅上每一透光狭缝的宽度都为 a, 缝间不透明的那一部分宽度为b；若 b = 2a, 当单色光垂直照射该光栅时, 光栅明纹的情况如何（设明纹级数为 k）? (A) 满足 k = 2 n 的明条纹消失 ( n =1、2、.)(B) 满足 k = 3 n 的明条纹消失 ( n =1、2、.)
