光学 第一章 习题及答案
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物理光学基础教程第一章答案1. 人们对光的本性的认识经历了漫长而曲折的过程,很多物理学家为此付出了艰辛的努力。
下面的四个人物,在对光的认识方面分别做出了不同的贡献。
请按照历史发展的顺序将他们依次排列,其中正确的一组是()[单选题] *④①②③③④②①④③①②③④①②(正确答案)2. 在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹,通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹,这两种现象() [单选题] *都是光的衍射现象前者是光的衍射现象,后者是光的干涉现象前者是光的干涉现象,后者是光的衍射现象(正确答案)都是光的干涉现象3. 如图,当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时,在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑。
这是光的()现象,这一实验支持了光的()。
[单选题] *干涉微粒说衍射波动说(正确答案)干涉波动说衍射光子说4. 关于下图中的三个图样分别是将激光照射在怎样的狭缝或孔隙上实现的?[单选题] *单缝衍射双缝干涉圆形小孔衍射单缝衍射双缝干涉圆形障碍物衍射双缝干涉单缝衍射圆形障碍物衍射双缝干涉单缝衍射圆形小孔衍射(正确答案)5. 下列各组电磁波,按波长由长到短正确排列的是() [单选题] *γ射线、红外线、紫外线、可见光红外线、可见光、紫外线、γ射线(正确答案)可见光、红外线、紫外线、γ射线紫外线、可见光、红外线、γ射线6. 下列所说的几种射线中,不属于电磁波的是() [单选题] *紫外线红外线α射线(正确答案)γ射线7. 卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析,提出() [单选题] *原子的核式结构模型(正确答案)原子核内有中子存在电子是原子的组成部分原子核是由质子和中子组成的8. 现已建成的核电站发电的能量来自于() [单选题] *天然放射性元素衰变放出的能量人工放射性同位素放出的能量重核裂变放出的能量(正确答案)化学反应放出的能量9. 如图为双缝干涉的实验示意图,若要使干涉条纹间距变大可改用波长()的单色光;或者使双缝与光屏之间的距离()。
光学原⼦物理习题解答光学习题答案第⼀章:光的⼲涉 1、在杨⽒双缝实验中,设两缝之间的距离为0.2mm ,在距双缝1m 远的屏上观察⼲涉条纹,若⼊射光是波长为400nm ⾄760nm 的⽩光,问屏上离零级明纹20mm 处,哪些波长的光最⼤限度地加强?解:已知:0.2d mm =, 1D m =, 20l mm =依公式:五种波长的光在所给观察点最⼤限度地加强。
2、在图⽰的双缝⼲涉实验中,若⽤薄玻璃⽚(折射率1 1.4n =)覆盖缝S 1 ,⽤同样厚度的玻璃⽚(但折射率2 1.7n =)覆盖缝S 2 ,将使屏上原来未放玻璃时的中央明条纹所在处O 变为第五级明纹,设单⾊波长480nm λ=,求玻璃⽚的厚度d (可认为光线垂直穿过玻璃⽚)34104000104009444.485007571.46666.7dl k Ddk l mm nmDk nm k nm k nm k nm k nmδλλλλλλλ-==∴==?===========11111故:od屏 O解:原来,210r r δ=-= 覆盖玻璃后,221121821()()5()558.010r n d d r n d d n n d d mn n δλλλ-=+--+-=∴-===?- 3、在双缝⼲涉实验中,单⾊光源S 0到两缝S 1和S 2的距离分别为12l l 和,并且123l l λ=-,λ为⼊射光的波长,双缝之间的距离为d ,双缝到屏幕的距离为D ,如图,求:(1)零级明纹到屏幕中央O 点的距离。
(2)相邻明条纹的距离。
解:(1)如图,设0p 为零级明纹中⼼,则:21022112112021()()03()/3/r r d p o D l r l r r r l l p o D r r d D dλλ-≈+-+=∴-=-==-=(2)在屏上距0点为x 处,光程差 /3dx D δλ≈- 明纹条件 (1,2,3)k k δλ=± = (3)/kx k D d λλ=±+在此处令K=0,即为(1)的结果,相邻明条纹间距1/k k x x x D d λ+?=-=4、⽩光垂直照射到空⽓中⼀厚度为43.810e nm =?的肥皂泡上,肥皂膜的折射率 1.33n =,在可见光范围内44(4.0107.610)?-,那些波长的光在反射中增强?解:若光在反射中增强,则其波长应满⾜条件12(1,2,)2ne k k λλ+= =即 4/(21)ne k λ=- 在可见光范围内,有42424/(21) 6.7391034/(21) 4.40310k ne k nm k ne k nmλλ3= =-=?= =-=?5、单⾊光垂直照射在厚度均匀的薄油膜上(n=1.3),油膜覆盖在玻璃板上(n=1.5),若单⾊光的波长可有光源连续可调,并观察到500nm 与700nm 这两个波长的单⾊光在反射中消失,求油膜的最⼩厚度?解:有题意有:2(1/2)(1/2)2(1/2)500(1/2)700nd k k d nk k λλ=++∴='∴+=+min min 5/277/23,2(31/2)5006732 1.3k k k k d nm'+=+'∴==+∴==?即 56、两块平板玻璃,⼀端接触,另⼀端⽤纸⽚隔开,形成空⽓劈尖,⽤波长为λ的单⾊光垂直照射,观察透射光的⼲涉条纹。
第一章 习题11、物点A 经平面镜成像像点A ',A 和A '是一对共轭等光程点吗? 答:A 和A '是一对共轭等光程点2、在什么条件下附图中的折射球面起会聚作用,在什么条件下起发散作用?(a) (b)解: r nn n f -''=' (a ) ∵ r > 0 ,∴ 当 n' > n 时,0>'f ,会聚;当 n' < n 时,0<'f ,发散。
(b )∵ r < 0 ,∴ 当 n' > n 时,0<'f ,发散; 当 n' < n 时,0>'f ,会聚。
3、顶角α很小的棱镜,常称为光楔;n 是光楔的折射率。
证明光楔使垂直入射的光线产生偏向角δ = (n −1) α,δ是指入射光经两折射面折射后,出射光线与入射光线之间的夹角。
证法一: 由折射定律n sin i 1=n 0sin i 2 , i 1、 i 2 很小,则 11sin i i ≈ , 22sin i i ≈ 由几何关系:α=1i ,即2i n =α ∴αααδ)1(12-=-=-=n n i i证法二:由几何关系:α=1iδαδ+=+=12i i由折射定律 n sin i 1=n 0sin i 2∵ i 1、 i 2 很小,α=≈11sin i i , 22sin i i ≈, 且 10≈n1则有 δαα+=n ,∴ αααδ)1(-=-=n n4、若空气中一均匀球形透明体能将平行光束会聚于其背面顶点上,此透明体的折射率应等于多少?解:设球形透明体的半径为r ,其折射率为n ′已知r p p n 2 , , 1='-∞== 根据单球面折射成像公式rnn p n p n -'=-'' 得:r n r n 12-'=' ∴ 2='n 5、试证明:一束平行光相继经过几个平行分界面的多层介质折射时,出射光线的方向只与入射光的方向及入射空间和出射空间介质的折射率有关,与中间各层介质无关。
物理与机电工程学院 2011级 应用物理班姓名:罗勇 学号:20114052016第一章 习题一、填空题:1001.光的相干条件为 两波频率相等 、相位差始终不变和 传播方向不相互垂直。
1015.迈克尔逊干涉仪的反射镜M 2移动0.25mm 时,看到条纹移动的数目为1000个,若光为垂直入射,则所用的光源的波长为_500nm 。
1039,光在媒介中通过一段几何路程相应的光程等于折射率和__路程_的乘积 。
1089. 振幅分别为A 1和A 2的两相干光同时传播到p 点,两振动的相位差为ΔΦ。
则p 点的光强I =2212122cos A A A A ϕ++∆1090. 强度分别为1I 和2I 的两相干光波迭加后的最大光强max I =12+I I 。
1091. 强度分别为I 1和I 2的两相干光波迭加后的最小光强min I =。
12I I -1092. 振幅分别为A 1和A 2的两相干光波迭加后的最大光强max I =12122A A A A ++。
1093. 振幅分别为A 1和A 2的两相干光波迭加后的最小光强min I =12122A A A A +-。
1094. 两束相干光叠加时,光程差为λ/2时,相位差∆Φ=π。
1095. 两相干光波在考察点产生相消干涉的条件是光程差为半波长的()2j+1倍,相位差为π的()2j+1倍。
1096. 两相干光波在考察点产生相长干涉的条件是光程差为波长的2j 倍,相位差为π的2j 倍。
1097. 两相干光的振幅分别为A 1和A 2,则干涉条纹的可见度v=1221221A A A A ⎛⎫⎪⎝⎭⎛⎫+ ⎪⎝⎭。
1098. 两相干光的强度分别为I 1和I 2,则干涉条纹的可见度v=1212I I I I -+。
1099.两相干光的振幅分别为A 1和A 2,不变。
1100. 两相干光的强度分别为I 1和I 2,当它们的强度都增大一倍时,干涉条纹的可见度 不变。
物理与机电工程学院 2011级 应用物理班姓名:罗勇 学号:20114052016第一章 习题一、填空题:1001.光的相干条件为 两波频率相等 、相位差始终不变和 传播方向不相互垂直。
1015.迈克尔逊干涉仪的反射镜M 2移动0.25mm 时,看到条纹移动的数目为1000个,若光为垂直入射,则所用的光源的波长为_500nm 。
1039,光在媒介中通过一段几何路程相应的光程等于折射率和__路程_的乘积 。
1089. 振幅分别为A 1和A 2的两相干光同时传播到p 点,两振动的相位差为ΔΦ。
则p 点的光强I =2212122cos A A A A ϕ++∆1090. 强度分别为和的两相干光波迭加后的最大光强=。
1I 2I max I 12+I I 1091. 强度分别为I 1和I 2的两相干光波迭加后的最小光强=。
min I 12I I -1092. 振幅分别为A 1和A 2的两相干光波迭加后的最大光强=。
max I 12122A A A A ++1093. 振幅分别为A 1和A 2的两相干光波迭加后的最小光强=。
min I 12122A A A A +-1094. 两束相干光叠加时,光程差为λ/2时,相位差=。
∆Φπ1095. 两相干光波在考察点产生相消干涉的条件是光程差为半波长的倍,相位差()2j+1为π的倍。
()2j+11096. 两相干光波在考察点产生相长干涉的条件是光程差为波长的倍,相位差为π2j 的倍。
2j 1097. 两相干光的振幅分别为A 1和A 2,则干涉条纹的可见度v=。
1221221A A A A ⎛⎫ ⎪⎝⎭⎛⎫+ ⎪⎝⎭1098. 两相干光的强度分别为I 1和I 2,则干涉条纹的可见度v=。
1212I I I I -+1099.两相干光的振幅分别为A 1和A 2,当它们的振幅都增大一倍时,干涉条纹的可见度为不变。
1100. 两相干光的强度分别为I 1和I 2,当它们的强度都增大一倍时,干涉条纹的可见度 不变。
第一章 几何光学基本定律1.已知真空中的光速c =3810⨯m/s ,求光在水(n=)、冕牌玻璃(n=)、火石玻璃(n=)、加拿大树胶(n=)、金刚石(n=)等介质中的光速。
解:则当光在水中,n=时,v=m/s,当光在冕牌玻璃中,n=时,v=m/s, 当光在火石玻璃中,n =时,v=m/s , 当光在加拿大树胶中,n=时,v=m/s , 当光在金刚石中,n=时,v=m/s 。
2. 一物体经针孔相机在屏上成一60mm 大小的像,若将屏拉远50mm ,则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。
解:在同种均匀介质空间中光线直线传播,如果选定经过节点的光线则方向不变,令屏到针孔的初始距离为x ,则可以根据三角形相似得出:,所以x=300mm即屏到针孔的初始距离为300mm 。
3. 一厚度为200mm 的平行平板玻璃(设n =),下面放一直径为1mm 的金属片。
若在玻璃板上盖一圆形的纸片,要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片,问纸片的最小1mm I 1=90︒n 1 n 2200mmL I 2 x2211sin sin I n I n =66666.01sin 22==n I745356.066666.01cos 22=-=I88.178745356.066666.0*200*2002===tgI xmm x L 77.35812=+=4.光纤芯的折射率为1n ,包层的折射率为2n ,光纤所在介质的折射率为0n ,求光纤的数值孔径(即10sin I n ,其中1I 为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角)。
解:位于光纤入射端面,满足由空气入射到光纤芯中,应用折射定律则有: n 0sinI 1=n 2sinI 2(1)而当光束由光纤芯入射到包层的时候满足全反射,使得光束可以在光纤内传播,则有:(2)由(1)式和(2)式联立得到n 0.5. 一束平行细光束入射到一半径r=30mm 、折射率n=的玻璃球上,求其会聚点的位置。
1.1波长为500nm的绿光投射在间距d为0.022cm的双缝上,在距离r。
为180cm处的光屏上形成干涉条纹,求两个亮条纹之间的距离.若改用波长为700nm的红光投射到此双缝上,两个亮条纹之间的距离又为多少?算出这两种光第2级亮纹位置的距离。
解:相邻两个亮条纹之间的距离为扎丄r。
=y = y i i yd180 10,_9 /二 2 500 10 : 0.409 10 m0.022 疋10若改用700nm的红光照射时,相邻两个亮条纹之间的距离为人▲「0 2y = % 1 yi - ■d180 10' _9 _22 700 10 : 0.573 10 m0.022 疋10这两种光第2级亮条纹位置的距离为=2 180 10之[(700 -500) 10』]:3.27 10^m0.022 101.2在杨氏实验装置中,光源波长为640nm,两狭缝间距d为0.4mm,光屏离狭缝的距离r。
为50cm试求:⑴光屏上第1亮条纹和中央亮条纹之间的距离;(2)若P点离中央亮条纹0.1mm,问两束光在P点的相位差是多少?(3)求P点的光强度和中央点的强度之比。
解:⑴因为y = j「0(j=0,1)。
d所以第1亮条纹和中央亮条纹之间的距离为A丄r0, 50 汉10’」/y 二y1 y。
二(1-0)-03 640 10 =8.0 10 md 0.4汉10⑵因为「1 -「2 -皿,若P点离中央亮纹为0.1mm,贝U这两束光在P点的相位差为r02二yd _ 2二0.1 10“ 0.4 10“=£y = y2 ■ z700nm '<■ 500nmD九r0一640"0亠50"0“- 42(3)由双缝干涉中光强l(p) =2A1 (p)[1 cos「:(p)],得P点的光强为l(p) =2A 12(p)[1 cos : :(p)] =2A 12(p)[1 ;] =A 12(p)[2 .、2],中央亮纹的光强为 2I 0 = 4A 1 (p)。
第一章 几何光学基本定律1. 已知真空中的光速c =3810⨯m/s ,求光在水(n=1.333)、冕牌玻璃(n=1.51)、火石玻璃(n=1.65)、加拿大树胶(n=1.526)、金刚石(n=2.417)等介质中的光速。
解:则当光在水中,n=1.333时,v=2.25 m/s, 当光在冕牌玻璃中,n=1.51时,v=1.99 m/s, 当光在火石玻璃中,n =1.65时,v=1.82 m/s , 当光在加拿大树胶中,n=1.526时,v=1.97 m/s ,当光在金刚石中,n=2.417时,v=1.24 m/s 。
2. 一物体经针孔相机在 屏上成一60mm 大小的像,若将屏拉远50mm ,则像的大小变为70mm,求屏到针孔的初始距离。
解:在同种均匀介质空间中光线直线传播,如果选定经过节点的光线则方向不变,令屏到针孔的初始距离为x ,则可以根据三角形相似得出:,所以x=300mm即屏到针孔的初始距离为300mm 。
3. 一厚度为200mm 的平行平板玻璃(设n =1.5),下面放一直径为1mm 的金属片。
若在玻璃板上盖一圆形的纸片,要求在玻璃板上方任何方向上都看不到该金属片,问纸片的最小直径应为多少?2211sin sin I n I n =1mm I 1=90︒n 1 n 2200mmL I 2 x66666.01sin 22==n I745356.066666.01cos 22=-=I88.178745356.066666.0*200*2002===tgI xmm x L 77.35812=+=4.光纤芯的折射率为1n ,包层的折射率为2n ,光纤所在介质的折射率为0n ,求光纤的数值孔径(即10sin I n ,其中1I 为光在光纤内能以全反射方式传播时在入射端面的最大入射角)。
解:位于光纤入射端面,满足由空气入射到光纤芯中,应用折射定律则有: n 0sinI 1=n 2sinI 2 (1)而当光束由光纤芯入射到包层的时候满足全反射,使得光束可以在光纤内传播,则有:(2)由(1)式和(2)式联立得到n 0 .5. 一束平行细光束入射到一半径r=30mm 、折射率n=1.5的玻璃球上,求其会聚点的位置。
物理光学习题 第一章 波动光学通论一、填空题(每空2分)1、.一光波在介电常数为ε,磁导率为μ的介质中传播,则光波的速度v= 。
【εμ1=v 】2、一束自然光以 入射到介质的分界面上,反射光只有S 波方向有振动。
【布儒斯特角】3、一个平面电磁波波振动表示为 E x =E z =0, E y =cos[⎪⎭⎫⎝⎛-⨯t c x 13102π], 则电磁波的传播方向 。
电矢量的振动方向 【x 轴方向 y 轴方向】4、在光的电磁理论中,S 波和P 波的偏振态为 ,S 波的振动方向为 , 【线偏振光波 S 波的振动方向垂直于入射面】5、一束光强为I 0的自然光垂直穿过两个偏振片,两个偏振片的透振方向夹角为45°,则通过两偏振片后的光强为 。
【I 0/4】6、真空中波长为λ0、光速为c 的光波,进入折射率为n 的介质时,光波的时间频率和波长分别为 和 。
【c/λ0 λ0 /n 】7、证明光驻波的存在的维纳实验同时还证明了在感光作用中起主要作用是 。
【电场E 】8、频率相同,振动方向互相垂直两列光波叠加,相位差满足 条件时,合成波为线偏振光波。
【0 或Π】9、会聚球面波的函数表达式 。
【ikre rA r E -)(=】 10、一束光波正入射到折射率为1.5的玻璃的表面,则S 波的反射系数为 ,P 波透射系数: 。
【-0.2 0.2 】11、一束自然光垂直入射到两透光轴夹角为θ的偏振片P 1和P 2上,P 1在前,P 2在后,旋转P 2一周,出现 次消光,且消光位置的θ为 。
【2 Π/2】12、当光波从光疏介质入射到光密介质时,正入射的反射光波 半波损失。
(填有或者无) 【有】13、对于部分偏振光分析时,偏振度计算公式为 。
(利用正交模型表示) 【xy x y I I I I P +-=】二、选择题(每题2分)1.当光波从光密介质入射到光疏介质时,入射角为θ1,布儒斯特角为θB ,临界角为θC ,下列正确的是 ( )A .0<θ1<θB , S 分量的反射系数r S 有π位相突变 B .0<θ1<θB , P 分量的反射系数r P 有π位相突变C .θB <θ1<θC , S 分量的反射系数r S 有π位相突变D .θB <θ1<θC , P 分量的反射系数r P 有π位相突变 【B 】2.下面哪种情况产生驻波 ( ) A .两个频率相同,振动方向相同,传播方向相同的单色光波叠加 B .两个频率相同,振动方向互相垂直,传播方向相反的单色光波叠加 C .两个频率相同,振动方向相同,传播方向相反的单色光波叠加 D .两个频率相同,振动方向互相垂直,传播方向相同的单色光波叠加 【C 】3.平面电磁波的传播方向为k ,电矢量为E ,磁矢量为B, 三者之间的关系下列描述正确的是 ( ) A .k 垂直于E , k 平行于B B .E 垂直于B , E 平行于k C .k 垂直于E , B 垂直于k D .以上描述都不对 【C 】4、由两个正交分量]cos[0wt kz A x E x -= 和]87cos[0π+-=wt kz A y E y表示的光波,其偏振态是( )A 线偏振光B 右旋圆偏振光C 左旋圆偏振光D 右旋椭圆偏振光 【D 】5、一列光波的复振幅表示为ikre rA r E =)(形式,这是一列( )波 A 发散球面波 B 会聚球面波 C 平面波 D 柱面波 【A 】6、两列频率相同、振动方向相同、传播方向相同的光波叠加会出现现象( ) A 驻波现象 B 光学拍现象 C 干涉现象 D 偏振现象 【C 】7、光波的能流密度S 正比于( )A E 或HB E 2或H 2C E 2,和H 无关D H 2,和E 无关 【B 】8、频率相同,振动方向互相垂直两列光波叠加,相位差满足( )条件时,合成波为二、四象限线偏振光波。
物理与机电工程学院 2011级 应用物理班姓名:罗勇 学号:20114052016第一章 习题一、填空题:1001.光的相干条件为 两波频率相等 、相位差始终不变和 传播方向不相互垂直。
1015.迈克尔逊干涉仪的反射镜M 2移动0.25mm 时,看到条纹移动的数目为1000个,若光为垂直入射,则所用的光源的波长为_500nm 。
1039,光在媒介中通过一段几何路程相应的光程等于折射率和__路程_的乘积 。
1089. 振幅分别为A 1和A 2的两相干光同时传播到p 点,两振动的相位差为ΔΦ。
则p 点的光强I =2212122cos A A A A ϕ++∆1090. 强度分别为1I 和2I 的两相干光波迭加后的最大光强max I =12+I I 。
1091. 强度分别为I 1和I 2的两相干光波迭加后的最小光强min I =。
12I I -1092. 振幅分别为A 1和A 2的两相干光波迭加后的最大光强max I =12122A A A A ++。
1093. 振幅分别为A 1和A 2的两相干光波迭加后的最小光强min I =12122A A A A +-。
1094. 两束相干光叠加时,光程差为λ/2时,相位差∆Φ=π。
1095. 两相干光波在考察点产生相消干涉的条件是光程差为半波长的()2j+1倍,相位差为π的()2j+1倍。
1096. 两相干光波在考察点产生相长干涉的条件是光程差为波长的2j 倍,相位差为π的2j 倍。
1097. 两相干光的振幅分别为A 1和A 2,则干涉条纹的可见度v=1221221A A A A ⎛⎫⎪⎝⎭⎛⎫+ ⎪⎝⎭。
1098. 两相干光的强度分别为I 1和I 2,则干涉条纹的可见度v=1212I I I I -+。
1099.两相干光的振幅分别为A 1和A 2,当它们的振幅都增大一倍时,干涉条纹的可见度为不变。
1100. 两相干光的强度分别为I 1和I 2,当它们的强度都增大一倍时,干涉条纹的可见度 不变。
1101. 振幅比为1/2的相干光波,它们所产生的干涉条纹的可见度V=45。
1102. 光强比为1/2的相干光波,它们所产生的干涉条纹的可见度V=13。
1103. 在杨氏双缝干涉实验中,缝距为d ,缝屏距为D ,屏上任意一点p 到屏中心p 点的距离为y ,则从双缝所发光波到达p 点的光程差为1104. 在杨氏双缝干涉实验中,缝距为d ,缝屏距为D ,波长为λ,屏上任意一点p 到屏中心p 0点的距离为y ,则从双缝所发光波到达p 点的相位差为2πλ 1105. 在杨氏双缝干涉实验中,缝距为d ,缝屏距为D ,波长为λ,屏上任意一点p 到对称轴与光屏的交点p 0的距离为y ,设通过每个缝的光强是I 0,则屏上任一点的光强I=()01cos I V ϕ+∆。
1106. 在杨氏双缝干涉实验中,缝距为d ,缝屏距为D ,入射光的强度为I 0,波长为λ,则观察屏上相邻明条纹的距离为Ddλ。
1107. 波长为600nm 的红光透射于间距为0.02cm 的双缝上,在距离1m 处的光屏上形成干涉条纹,则相邻明条纹的间距为__3_mm 。
1108. 在杨氏双缝干涉实验中,缝距为d ,缝屏距为D ,屏上干涉条纹的间距为Δy 。
现将缝距减小一半,则干涉条纹的间距为2y ∆。
1109. 在杨氏双缝干涉实验中,用一薄云母片盖住实验装置的上缝,则屏上的干涉条纹要向_上移_____移动,干涉条纹的间距不变_____。
1110. 在杨氏双缝干涉实验中,得到干涉条纹的的间距为Δy ,现将该装置移入水中,(n=3/4),则此时干涉条纹的焦距为3y 4∆。
1111. 用波长为500 nm 的单色光照射杨氏双缝,入用折射率为1.5的透明薄片覆盖下缝,发现原来第五条移至中央零级处,则该透明片的厚度为___4510cm-⨯____________。
1112. 增透膜是用氟化镁(n=1.38)镀在玻璃表面形成的,当波长为λ的单色光从空气垂直入射到增透膜表面是,膜的最小厚度为_5.52λ____________。
1113. 在玻璃(n 0=1.50)表面镀一层MgF 2(n=1.38)薄膜,以增加对波长为λ的光的反射,膜的最小厚度为______2.76λ________。
1114. 在玻璃(n=1.50)表面上镀一层ZnS (n 0=2.35),以增加对波长为λ的光的反射,这样的膜称之为高反膜,其最小厚度为9.40λ。
1115. 单色光垂直照射由两块平板玻璃构成的空气劈,当把下面一块平板玻璃缓慢向下平移时,则干涉条纹___下移_______,明暗条纹间隔____不变_______。
1116. 波长为λ的单色光垂直照射劈角为α的劈形膜,用波长为的单色光垂直照射,则在干涉膜面上干涉条纹的间距为___2tan λα_____________。
1117. 空气中折射率为n ,劈角为α的劈形膜,用波长为λ的单色光垂直折射,则在干涉膜面上干涉条纹的间距为____2tan n λα________。
1118. 由平板玻璃和平凸透镜构成的牛顿环仪,置于空气中,用单色光垂直入射,在反射方向观察,环心是__暗的_________,在透射方向观察,环心是_____亮的_____。
1119. 通常牛顿环仪是用平凸透镜和平板玻璃接触而成,若平凸透镜的球面改为 ______圆锥_______面,则可观察到等距同心圆环。
1120. 在牛顿环中,将该装置下面的平板玻璃慢慢向下移动,则干涉条纹向环心缩小___________。
1121. 牛顿环是一组内疏外密的,明暗相间的同心圆环,暗环半径与_其干涉级的二分之一次方__________成正比。
1122. 用波长为λ的单色光产生牛顿环干涉图样,现将该装置从空气移入水中(折射率为n),则对应同一级干涉条纹的半径将是原条纹半径的____1n_________倍。
1123. 当牛顿环装置中的平凸透镜与平板玻璃之间充以某种液体时,原来第10个亮环的直径由1.4 cm变为1.27 cm,则这种液体的折射率为______1.10___________。
1124. 在迈克尔逊干涉仪中,当观察到圆环形干涉条纹时,这是属于___等倾_________干涉。
1125. 在迈克尔逊干涉仪实验中,当M1和M2垂直时,可观察到一组明暗相间的同心圆环状干涉条纹,环心级次_最高_______,环缘级次_最低_______。
1126. 观察迈克尔逊干涉仪的等倾圆环形条纹,当等效空气薄膜的厚度增大时,圆环形条纹____沿法线放向外扩大_________________。
1127. 在调整迈克尔逊干涉仪的过程中,在视场中发现有条纹不断陷入,这说明等效空气膜的厚度在_______变小___________。
1128. 调整好迈克尔逊干涉仪,使M1和M2严格垂直的条件下,干涉条纹将是一组同心圆环。
当移动动镜使等效薄膜厚度连续增大,则视场中观察到干涉条纹从中心__涌出_______,条纹间距___变大____________。
1129. 调整好迈克尔逊干涉仪,使M1和M2严格垂直的条件下,干涉条纹将是一组同心圆环。
当移动动镜使等效薄膜厚度连续减小,则视场中观察到干涉条纹从中心__缩进_______,条纹间距___变小___________。
1130. 用波长为600nm的光观察迈克尔逊干涉仪的干涉条纹,移动动镜使视场中移过100个条纹,则动镜移动的距离为__0.03mm_________。
1131. 在迈克尔逊干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n,厚度为d的透明介质片,放入后两光路的程差改变____2(n-1)d___________。
1132. 迈克尔逊干涉仪的一臂重插有一折射率为n,厚度为h的透明膜片,现将膜片取走,为了能观察到与膜片取走前完全相同级次的干涉条纹,平面镜移动的距离为___2h(n-1)__________。
二、选择题:2007.将扬氏双缝干涉实验装置放入折射率为n的介质中,其条纹间隔是空气中的(C)(A(B倍(C)1n倍(D)n倍2013.用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉,当反射镜M1移动0.1mm时,瞄准点的干涉条纹移过了400条,那么所用波长为(A )(A)500nm。
(B)498.7nm。
(C)250nm。
(D)三个数据都不对。
2015.用单色光观察牛顿环,测得某一亮环直径为3mm,在它外边第5个亮环直径为4.6mm,用平凸透镜的凸面曲率半径为1.0m,则此单色光的波长为(B )(A)590.3 nm (B)608nm (C)760nm (D)三个数据都不对2024.以波长为650nm的红光做双缝干涉实验,已知狭缝相距10-4m,从屏幕上测量到相邻两条纹的间距为1cm,则狭缝到屏幕之间的距离为多少m?( B )(A)2 (B)1.5 (C)1.8 (D)3.22025.玻璃盘中的液体绕中心轴以匀角速度旋转,液体的折射率为4/3,若以波长600nm的单色光垂直入射时,即可在反射光中形成等厚干涉条纹,如果观察到中央是两条纹,第一条纹的半径为10.5mm,则液体的旋转速度为多少rad/s?( B )(A)0.638 (B)0.9 (C)1.04 (D)0.1042096,两光强均为I的相干光干涉的结果,其最大光强为(C )(A)I (B)2I (C)4I (D)8I2097,两相干光的振幅分别为A1和A2,他们的振幅增加一倍时,干涉条纹可见度( C )(A)增加一倍(B)增加1/2倍(C)不变(D)减小一半2098,两相干光的光强度分别为I1和I2,当他们的光强都增加一倍时,干涉条纹的可见度(C )(A)增加一倍(B)增加1/2 倍(C)不变(D)减小一半2099,两相干光的振幅分别为A1和2A1,他们的振幅都减半时,干涉条纹的可见度( C )(A)增加一倍(B)增加1/2 倍(C)不变(D)减小一半2100,两相干光的光强分别为I1和2I1,当他们的光强都减半时,干涉条纹的可见度( D )(A)减小一半(B)减为1/4 (C)增大一倍(D)不变2101,在杨氏干涉花样中心附近,其相邻条纹的间隔为( B )(A)与干涉的级次有关(B)与干涉的级次无关(C)仅与缝距有关(D)仅与缝屏距有关2102,在杨氏双缝干涉试验中,从相干光源S1和S2发出的两束光的强度都是I o,在双缝前面的光屏上的零级亮条纹的最大光强度为( D )(A)I o(B)2I o(C)3I o (D)4I o2103,在杨氏双缝干涉试验中,如果波长变长,则( A )(A)干涉条纹之间的距离变大(B)干涉条纹之间的距离变小(C)干涉条纹之间的距离不变(D)干涉条纹变红2104.在杨氏双缝干涉试验中,若将两缝的间距加倍,则干涉条纹的间距( D )(A)是原来的两倍(B)是原来的四倍(C)是原来的四分之一(D)是原来的二分之一2105,将整个杨氏试验装置(双缝后无会聚透镜),从空气移入水中,则屏幕上产生的干涉条纹( C )(A)间距不变(B)间距变大(C)间距变小(D)模糊2106,在杨氏双缝干涉试验中,若用薄玻璃片盖住上缝,干涉条纹将( A )(A)上移(B)下移(C)不动(D)变密2107,若用一张薄云母片将杨氏双缝干涉试验装置的上缝盖住,则( D )(A)条纹上移,但干涉条纹间距不变(B)条纹下移,但干涉条纹间距不变(C)条纹上移,但干涉条纹间距变小(D)条纹上移,但干涉条纹间距变大2108,用白光作杨氏干涉试验,则干涉图样为(A )(A)除了零级条纹是白色,附近为内紫外红的彩色条纹(B)各级条纹都是彩色的(C)各级条纹都是白色的(D)零级亮条纹是白色的,附近的为内红外紫的彩色条纹2109,日光照在窗户玻璃上,从玻璃上、下表面反射的光叠加,看不见干涉图样的原因是(D )(A)两侧光的频率不同(B)在相遇点两束光振动方向不同(C)在相遇点两束光的振幅相差太大(D)在相遇点的光程差太大2110,雨后滴在马路水面上的汽油薄膜呈现彩色时,油膜的厚度是( A )(A)十的-5次方(B)十的-6次方(C)十的-7次方(D)十的-8次方2111,白光垂直照射在肥皂膜上,肥皂膜呈彩色,当肥皂膜的厚度趋于零时,从反射光方向观察肥皂膜( D )(A)还是呈彩色(B)呈白色(C)呈黑色(D)透明无色2112,单色光垂直入射到两平板玻璃板所夹的空气劈尖上,当下面的玻璃板向下移动时,干涉条纹将( A )(A)干涉条纹向棱边移动,间距不变(B)干涉条纹背离棱编移动,间距不变(C)干涉条纹向棱边密集(D)干涉条纹背向棱边稀疏2113,单色光垂直入射到两块平板玻璃板所形成的空气劈尖上,当劈尖角度逐渐增大时,干涉条纹如何变化( A )(A)干涉条纹向棱边密集(B)干涉条纹背向棱边密集(C)干涉条纹向棱边稀疏(D)干涉条纹内向棱边稀疏2114,单色光垂直照射在空气劈尖上形成干涉条纹,若要使干涉条纹变宽,可以( C )(A)增大劈角(B)增大光频(C)增大入射角(D)充满介质2115,在两块光学平板之间形成空气薄膜,用单色光垂直照射,观察等厚干涉若将平板间的空气用水代替,则( A )(A)干涉条纹移向劈棱,条纹间距变小(B)干涉条纹移向劈背,条纹艰巨变小(C)干涉条纹移向劈背,条纹间距变大(D)干涉条纹移向劈棱,条纹间距变大2116,利用劈尖干涉装置可以检验工件表面的平整度,在钠光垂直照射下,观察到平行而且等距的干涉条纹,说明工作表面是(A )(A)平整的(B)有凹下的缺陷(C)有突起的缺陷(D)有缺陷但是不能确定凸凹2117.利用劈尖干涉装置可以检测工件表面的平整度,在钠光垂直照射下,观察到在平行而且等距的干涉条纹中,有局部弯曲背向棱边的条纹,说明工作表面是( B )(A)平整的(B)有凹下的缺陷(C)有突起的缺陷(D)有缺陷但是不能确定凸凹2118,在两块光学平板玻璃板形成劈形空气膜,用单色光垂直入射时,观察到平行干涉条纹,当上面的玻璃板向下移动时,干涉条纹( B )(A)向棱边移动(B)背向棱边移动(C)不动(D)向中心移动2119,在两块光学平板玻璃板形成劈形空气膜,用单色光垂直入射时,观察到平行干涉条纹,当上面的玻璃板向下移动时,干涉条纹( B )(A)向棱边移动(B)背向棱边移动(C)不动(D)向中心移动2120.用力下压牛顿环实验装置的平凸透镜时,干涉条纹将( B )(A)向中心收缩(B)向外扩散(C)不动(D)变窄2121,在透射光中观察白光所形成的牛顿环,则零级条纹是( D )(A)暗(B)红色亮斑(C)紫色亮斑(D)白色亮斑2122,等倾干涉花样和牛顿环相比,他们的中心明暗情况是( C )(A)等倾干涉花样中心是亮的,牛顿环中心是暗的(B)等倾干涉和牛顿环干涉花样中心都是亮的(C)等倾干涉和牛顿环干涉花样的中心都是暗的(D)等倾干涉花样的中心可亮可暗,牛顿环干涉花样中心一定是暗的2123, 等倾干涉花样和牛顿环干涉花样干涉级分布是( B )(A)等倾干涉,干涉级向外递增,牛顿环干涉级向外递减(B)等倾干涉,干涉级向外递减,牛顿环干涉级向外递增(C)等倾干涉和牛顿环干涉级都是向外递增(D)等倾干涉和牛顿环干涉级都是向外递减2124,迈克尔孙干涉仪的两块平面反射镜互相垂直时,从该干涉仪中观察到的干涉图样是一组同心圆圈,他们是:( C )(A)内圈的干涉级数高于外圈的等厚干涉条纹;(B)内圈的干涉级数低于外圈的等厚干涉条纹;(C)内圈的干涉级数高于外圈的等倾干涉条纹;(D)内圈的干涉级数低于外圈的等倾干涉条纹;2125在迈克尔孙干涉仪实验中,调整平面镜M2的像M′2与另一平面镜之间的距离d,当d 增加时:( B )(A)干涉圈环不断在中心消失,且环的间距增大;(B)干涉圈环不断在中心冒出,且环的间距增大;(C)干涉圈环不断在中心消失,且环的间距减小;(D)干涉圈环不断在中心冒出,且环的间距减小;2126 在迈克尔孙的等倾干涉实验中,可以观察到环形干涉条纹,干涉仪的平面反射镜M 2由分光板所成的像为M ′2,当M ′2与干涉仪的另一块平面反射镜M 1之间的距离变小时,则:( B )(A )条纹一个一个地从中间冒出,条纹间距变小; (B )条纹一个一个地向中间陷入,条纹间距变大; (C )条纹不变,但条纹的可见度下降; (D )条纹不变,但条纹的可见度提高。