发布时间 : 星期六 文章机电学院—大学物理C-习题更新完毕开始阅读8f86fcf49e314332396893ff
练习 十一 一、选择题
1．如图所示,两光源s1、s2发出波长为?的单色光，分别通过两种介质(折射率分别为n1和n2，且n1>n2)射到介质的分界面上的P点，己知s1P = s2P = r，则这两条光的几何路程?r，光程差? 和相位差??分别为：
(A) ? r = 0 , ? = 0 , ?? = 0
(B) ? r = (n1－n2) r , ? =( n1－n2) r , ?? =2? (n1－n2) r/? (C) ? r = 0 , ? =( n1－n2) r , ?? =2? (n1－n2) r/? (D) ? r = 0 , ? =( n1－n2) r , ?? =2? (n1－n2) r
? s1 s2 ? n1 n2 P 2． 如图所示，用波长??600nm的单色光做杨氏双缝实验，在光屏P
处产生第五级明纹极大，现将折射率n=1.5的薄透明玻璃片盖在其中一条缝上，此时P处变成中央明纹极大的位置，则此玻璃片厚度为 （ ）
（A）5.0×10cm；
-4
（B）6.0×10cm；
-4
（C）7.0×10cm；
-4
（D）8.0×10cm。
-4
PS1S2O
3． 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）使两缝的间距变小；
（C）把两个缝的宽度稍微调窄； （D）改用波长较小的单色光源。 4． 用单色光垂直照射牛顿环装置，设其平凸透镜可以在垂直的方向上移动，在透镜离开平玻璃的过程中，可以观察到这些环状干涉条纹 （ ）
（A）向右平移； （B）向中心收缩； （C）向外扩张； （D）向左平移。 5． 如图所示，波长为?的平行单色光垂直入射在折射率为n2的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发
生干涉。若薄膜厚度为e，而且n1?n2?n3，则两束反射光在相遇点的位相差为 ?
n1（A）4?n2e/?； （B）2?n2e/?； （C）??4?n2e/?； （D）???4?n2e/?。
n2en36．在照相机镜头的玻璃片上均匀镀有一层折射率n小于玻璃的介质薄膜，以增强某一波长? 的透射光能量。假设光线垂直入射，则介质膜的最小厚度应为：
（A）?/n （B）?/2n （C）?/3n （D）?/4n 7． 两个直径相差甚微的圆柱体夹在两块平板玻璃之间构成空气劈尖，如图所示，单色光垂直照射，可看到等厚干涉条纹，如果将两个圆柱之间的距离L拉大，则L范围内的干涉条纹 （A）数目增加，间距不变； （B）数目增加，间距变小； （C）数目不变，间距变大； （D）数目减小，间距变大。 8．在图所示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则在接触点P处形成的圆斑为：
(A) 全明 (B) 全暗
L? 1.52 P 1.62 1.62 1.75 1.52
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(C) 右半部明,左半部暗 (D) 右半部暗,左半部明
二、填空题
1．真空中波长为500nm绿光在折射率为1.5的介质中从A点传播到B点时，相位改变了5π，则光从A点传到B点经过的实际路程为 nm。
2．双缝干涉实验中，若在其中一缝后加一透明媒质薄片，使原光线光程增加2.5?，则此时屏中心处为第 级 纹。
3．一束白光垂直照射厚度为0.4?m的玻璃片, 玻璃的折射率为1.50, 在反射光中看见光的波长是 。
4．一束波长为 ? 的单色光由空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使反射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为 。
5．用??600nm的单色光垂直照射牛顿环装置时，第4级暗纹对应的空气膜厚度为_________?m。 6．在牛顿环实验中，平凸透镜的曲率半径为3.00m，当用某种单色光照射时，测得第k个暗纹半径为4.24mm，第k+10个暗纹半径为6.00mm，则所用单色光的波长为___________nm。
7．在垂直照射的劈尖干涉实验中，当劈尖的夹角变大时，干涉条纹将向 方向移动，相邻条纹间的距离将变 。
?48．在空气中有一劈尖形透明物，其劈尖角??1.0?10rad，在波长??700nm的单色光垂直照射下，
测得干涉相邻明条纹间距l=0.25cm，此透明材料的折射率n=___________。 三、计算题
1． 用很薄的云母片（n=1.58）覆盖在双缝实验中的一条缝上，这时屏幕上的零级明条纹移到原来的第七级明条纹的位置上。如果入射光波长为550nm，试问此云母片的厚度为多少？ 4． 利用劈尖的等厚干涉条纹可以测得很小的角度。今在很薄的劈尖玻璃板上，垂直地射入波长为589.3nm的钠光，相邻暗条纹间距离为5.0nm，玻璃的折射率为1.52，求此劈尖的夹角。
练习 十二 一、选择题 1．在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为?的单色光垂直入射在宽度为a＝4??的单缝上，对应于衍射角为30°的方向，单缝处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。
2． 在单缝衍射实验中，缝宽a=0.2mm，透镜焦距f=0.4m，入射光波长?=500nm，则在距离中央亮纹中
心位置2mm处是亮纹还是暗纹？从这个位置看上去可以把波阵面分为几个半波带？
(A) 亮纹，3个半波带； (B) 亮纹，4个半波带； (C) 暗纹，3个半波带； (D) 暗纹，4个半波带。
3． 在夫琅和费单缝衍射实验中，对于给定的入射单色光，当缝宽度变小时，除中央亮纹的中心位置不变外，各级衍射条纹
(A) 对应的衍射角变小； (B) 对应的衍射角变大； (C) 对应的衍射角也不变； (D) 光强也不变。
4． 波长为500nm的单色光垂直入射到宽为0.25mm的单缝上，单缝后面放置一凸透镜，凸透镜的焦平面上放置一光屏，用以观测衍射条纹，今测得中央明条纹一侧第三个暗条纹与另一侧第三个暗条纹之间的距离为12mm，则凸透镜的焦距f为：
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(A) 2m； (B) 1m； (C) 0.5m； (D) 0.2m。 二、填空题
1． 在单缝夫琅和费衍射中，若单缝两边缘点A、B发出的单色平行光到空间某点P的光程差为1.5?，则A、B间可分为_________个半波带，P点处为_________（填明或暗）条纹。若光程差为2?，则A、B间可分为_________个半波带，P点处为_________（填明或暗）条纹。
2． 在单缝夫琅和费衍射实验中，设第一级暗纹的衍射角很小。若钠黄光(?1＝589nm)为入射光，中央明纹宽度为4.0mm；若以蓝紫光(?2＝442nm)为入射光，则中央明纹宽度为________mm。
3． 波长为480nm的平行光垂直照射到宽为0.40mm的单缝上，单缝后面的凸透镜焦距为60cm，当单缝两边缘点A、B射向P点的两条光线在P点的相位差为π时，P点离中央明纹中心的距离等于________。
三、计算题
1． 有一单缝，宽a＝0.10mm，在缝后放一焦距为50cm的会聚透镜，用平行绿光（?=546.0nm）垂直照射单缝，试求位于透镜焦面处屏幕上中央明纹及第二级明纹的宽度。
2． 用波长?1=400nm和?2=700nm的混合光垂直照射单缝，在衍射图样中?1的第k1级明纹中心位置恰与
?2的第k2级暗纹中心位置重合。求k1和k2。
3． 在复色光照射下的单缝衍射图样中，其中某一未知波长光的第三级明纹极大位置恰与波长为?=600nm光的第二级明纹极大位置重合，求这种光波的波长。
练习 十三
一、选择题
-3
1． 波长为600nm的单色光垂直入射到光栅常数为2.5×10mm的光栅上，光栅的刻痕与缝宽相等，则光谱上呈现的全部级数为 ( )
(A) ０、±1、±2、±3、±4； (B) ０、±1、±3； (C) ±1、±3； (D) ０、±2、±4。
3． 一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数（a+b）为下列那种情况时（a代表每条缝的宽度），k=3、6、9…级次的主极大均不出现？
(A) a+b=2a； (B) a+b=3a； (C) a+b=4a； (D) a+b=6a。
4． 一衍射光栅对某波长的垂直入射光在屏幕上只能出现零级和一级主极大，欲使屏幕上出现更高级次的主极大，应该
(A) 换一个光栅常数较大的光栅； (B) 换一个光栅常数较小的光栅； (C) 将光栅向靠近屏幕的方向移动； (D) 将光栅向远离屏幕的方向移动。
5． 光栅平面、透镜均与屏幕平行。则当入射的平行单色光从垂直与光栅平面变为斜入射时，能观察到的光谱线的最高级数k
(A) 变小； (B) 变大； (C) 不变； (D) 无法确定。
6． 测量单色光的波长时，下列方法中哪一种方法最为准确？
(A) 双缝干涉； (B) 牛顿环； (C) 单缝衍射； (D) 光栅衍射。
二、填空题
1． 一束单色光垂直入射在光栅上，衍射光谱中共出现5条明纹。若已知此光栅缝宽度与不透明部分宽度
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相等，那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是第__________级和第_________级谱线。
3．为测定一个光栅的光栅常数，用波长为632.8nm的光垂直照射光栅，测得第一级主极大的衍射角为18°，则光栅常数d=_________，第二级主极大的衍射角?=_______。
三、计算题
1． 光栅宽为2cm，共有6000条缝。如果用钠光（589.3nm）垂直照射，在哪些角度出现光强极大？如钠光与光栅的法线方向成30°角入射，试问：光栅光谱线将有什么变化？
3． 波长为500nm的单色光，垂直入射到光栅，如果要求第一级谱线的衍射角为30?，光栅每毫米应刻几条线？
练习 二十一 一、选择题 1． 自然光从空气连续射入介质A和B。光的入射角为60°时，得到的反射光RA和RB都是完全偏振光（振动方向垂直入射面），由此可知，介质A和B的折射率之比为
(A) 13； (B) 3； (C) 12； (D) 21。
2． 一束光强为I0的自然光，相继通过三个偏振片P1、P2、P3后出射光强为I0 /8。已知P1和P3的偏振化
方向相互垂直。若以入射光线为轴旋转P2，要使出射光强为零，P2至少应转过的角度是
(A) 30°； (B) 45°； (C) 60°； (D) 90°。
3． 两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射时没有光线通过。当其中一振偏片慢慢转动180°时透射光强度发生的变化为
(A) 光强单调增加； (B) 光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零 (C) 光强先增加，后又减小至零； (D) 光强先增加，后减小，再增加。
4． 一束光强为I0的自然光垂直穿过两个偏振片，且两偏振片的振偏化方向成45°角，若不考虑偏振片的反射和吸收，则穿过两个偏振片后的光强I为
(A) 2I04； (B) I04； (C) I02； (D) 2I02。
5． 一束自然光自空气射向一块平板玻璃（如图），入射角等于布儒斯特角i0，则在界面2的反射光
(A) 光强为零；
i0 (B) 是完全偏振光，且光矢量的振动方向垂直于入射面；
(C) 是完全偏振光，且光矢量的振动方向平行于入射面； １ (D) 是部分偏振光。
２ 6． 自然光以60°的入射角照射到某一透明介质表面时，反射光为线偏振光，则( ) (A) 折射光为线偏振光，折射角为30°； (B) 折射光为部分偏振光，折射角为30°； (C) 折射光为线偏振光，折射角不能确定； (D) 折射光为部分偏振光，折射角不能确定。 二、填空题
1． 检验自然光、线偏振光和部分偏振光时，使被检验光入射到偏振片上，然后旋转偏振片。若从振偏片射出的光线____________________，则入射光为自然光；若射出的光线____________________，则入射光为部分偏振光；若射出的光线_________________，则入射光为完全偏振光。
3． 一束平行的自然光，以60°角入射到平玻璃表面上，若反射光是完全偏振的，则折射光束的折射角为_________；玻璃的折射率为__________。
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4． 在以下五个图中，左边四个图表示线偏振光入射于两种介质分界面上，最右边的一个图表示入射光是自然光。n1、n2为两种介质的折射率，图中入射角i0＝arctg(n1/n2)，i≠i0。试在图上画出实际存在的折射光线和反射光线，并用点或短线把振动方向表示出来。
i n1 n2 i n1 n2 i0 i0 i0 n1 n2 n1 n2 n1 n2 三、计算题
1． 自然光通过两个偏振化方向成60°角的偏振片后，透射光的强度为I1。若在这两个偏振片之间插入另一偏振片，它的偏振化方向与前两个偏振片均成30°角，则透射光强为多少？
2． 自然光和线偏振光的混合光束通过一偏振片。随着偏振片以光的传播方向为轴转动，透射光的强度也跟着改变，最强和最弱的光强之比为6:1，那么入射光中自然光和线偏振光光强之比为多大？
3． 水的折射率为1.33，玻璃的折射率为1.50。当光由水中射向玻璃而反射时，起偏振角为多少？当光由玻璃射向水而反射时，起偏振角又为多少？
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