大学物理测试题及答案.doc
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1、1波动光学测试题一.选择题1. 如图 3.1 所示,折射率为 n2 、厚度为 e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为 n1 和 n3,已知 n1 n 2 n 3,若用波长为 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(用示意)的光程差是(A) 2n2e. (B) 2n2e /(2 n2 ). (C) 2n2e . (D) 2n2e /2.2. 如图 3.2 所示,s 1、s 2 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
2、介质板,其余部分可看作真空,这两条路径的光程差等于(A) (r2 + n2 t2)(r 1 + n1 t1). (B) r2 + ( n21) t2r 1 + (n11) t1.(C) (r2 n 2 t2)(r 1 n 1 t1). (D) n2 t2n 1 t1.3. 如图 3.3 所示,平行单色光垂直照射到薄膜上,经上下两表面反射的两束光发生干涉,若薄膜的厚度为 e,并且 n1n 2n 3, 1 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位相差为(A) 2 n2 e / (n1 1 ). (B) 4 n1 e / (n2 1 ) +.(C) 4 n2 e / (n1
3、 1 ) +. (D) 4 n2 e / (n1 1 ). 4. 在如图 3.4 所示的单缝夫琅和费衍射实验装置中,s 为单缝,L 为透镜,C 为放在 L 的焦面处的屏幕,当把单缝 s 沿垂直于透镜光轴的方向稍微向上平移时,屏幕上的衍射图样(A) 向上平移.(B) 向下平移.(C) 不动.(D) 条纹间距变大.5. 在光栅光谱中,假如所有偶数级次的主极大都恰好在每缝衍射的暗纹方向上,因而实际上不出现,那么此光栅每个透光缝宽度 a 和相邻两缝间不透光部分宽度 b 的关系为(A) a = b. (B) a = 2b. (C) a = 3b. (D) b = 2a.二.填空题1. 光的干涉和衍射现象
4、反映了光的 性质, 光的偏振现象说明光波是 波.2. 牛顿环装置中透镜与平板玻璃之间充以某种液体时,观察到第 10 级暗环的直径由 1.42cm 变成 1.27cm,由此得该液体的折射率 n = .3. 用白光(40007600)垂直照射每毫米 200 条刻痕的光栅,光栅后放一焦距为 200cm 的凸透镜,则第一级光谱的宽度为 .三.计算题1. 波长为 500nm 的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈尖上,在观察反射光的干涉现象中,距劈尖棱边 l = 1.56cm 的 A 处是从棱边算起的第四条暗条纹中心.(1) 求此空气劈尖的劈尖角 .(2) 改用 600 nm 的单色光垂直照射到
5、此劈尖上仍观察反射光的干涉条纹 ,A 处是明条纹,还是暗条纹?2. 设光栅平面和透镜都与屏幕平行,在平面透射光栅上每厘米有 5000 条刻线,用它来观察波长为 =589 nm 的钠黄光的光谱线.(1) 当光线垂直入射到光栅上时,能看到的光谱线的最高级数 km 是多少? (2) 当光线以 30的入射角( 入射线与光栅平面法线的夹角) 斜入射到光栅上时,能看到的光谱线的最高级数 km 是多少?3在杨氏实验中,两缝相距 0.2mm,屏与缝相距 1m,第 3 明条纹距中央明条纹 7.5mm,求光波波长?4在杨氏实验中,两缝相距 0.3mm,要使波长为 600nm 的光通过后在屏上产生间距为 1mm 的
6、干涉条纹,问屏距缝应有多远?5波长为 500nm 的光波垂直入射一层厚度 e=1m 的薄膜。膜的折射率为 1.375。问:光在膜中的波长是多少?在膜内 2e 距离含多少波长?s1s2t1t2n1n2r1r2P图 3.2en1n2n3图 3.3s L C图 3.42若膜两侧都是空气,在膜面上反射的光波与经膜底面反射后重出膜面的光波的相差为多少?6用一层透明物质涂在玻璃上,使波长 520nm 的光反射最少。若玻璃的折射率为1.50,透明物质折射率为 1.30,求涂层最小厚度?7一玻璃劈尖,折射率 n-1.52,波长 =589.3nm 的钠光垂直入射,测得相邻条纹间距 L=5.0mm,求劈尖夹角?8
7、用单色光观察牛顿环,测得某一明环的直径为 3.00mm,它外面第 5 个明环直径为4.60mm,平凸透镜的曲率半径为 1.03m,求此单色光的波长?9钠光(589nm)通过单缝后在 1m 处的屏上产生衍射条纹,若两个第一级暗条纹之间的距离为 2mm,求单缝宽度?10一单色光垂直入射一单缝,其衍射的第三级明纹的位置恰与波长为 600nm 的单色光入射该缝时衍射的第二级明纹位置重合,试求该单色光的波长?11用波长为 500nm 的单色光,垂直照射到一宽度为 0.5mm 的单缝上,在缝后置一焦距为 0.8m 的凸透镜,试求屏上中央明纹和其它明纹的宽度?12一束单色平行光垂直入射到每毫米 500 条缝
8、的光栅上,所成二级像与原入射方向成 300角,求波长?13一束白光垂直入射光栅,如果其中某一光波的三级象与波长 600nm 的光波的二级象重合,求该光的波长?14用波长为 589nm 的钠光,垂直入射到每毫米 500 条缝的光栅上,最多能看到第几级明条纹?15两块偏振片的投射轴互成 900角,在它们之间插入另一偏振片,使它的投射轴与第一片的投射轴夹角为 角。射向第一偏振片的自然光强度为 I0,求通过三块偏振片后的光强。=45 0;=30 0。16两块偏振片的透射轴互相垂直,在它们之间插入两块偏振片,使相邻两片偏振片透射轴都夹 300角。如果入射的自然光强度为 I0,求通过所有偏振片后光的强度?
9、17平行平面玻璃板放置在空气中,空气折射率近似为 1,玻璃折射率 n=1.50,试问当自然光以布儒斯特角入射到玻璃上表面时,折射角是多少?当折射光在下表面反射时,其反射光是否时偏振光?四、问 答 题1在 杨 氏 实 验 中 , 如 果 光 源 S到 两 狭 缝 S1、 S2的 距 离 不 等 , 例 如 SS1SS2, 则 对 实 验 结 果 有 什 么 影 响2为什么挡住光线容易,而挡住声音难?n=1.30n=1.503解答一.选择题 D B C C A 二.填空题1 波动,横. 21.25. 314.7cm(或 14.4cm). 三.计算题1.因是空气薄膜,有 n1n2n3,且 n2=1,
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