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1、9波動光學(xué)單元練習(xí)題
姓名___ 專業(yè)_____ 學(xué)號_____ 成績___
一、選擇題(共30分,每題3分)
9—1、在真空中波長為l的單色光,在折射率為n的透明介質(zhì)中從A沿某路徑傳播到B,若A、B兩點(diǎn)相位差為3p,則此路徑AB的光程為
(A) 1.5 l. (B) 1.5 l/ n.
(C) 1.5 n l. (D)3 l.
[ ]
9—2、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,為使屏上的干涉條紋間距變大,可以采取的辦法是
(A) 使屏靠近雙縫.
(B) 使兩縫的間距變
2、?。?
(C) 把兩個(gè)縫的寬度稍微調(diào)窄.
(D) 改用波長較小的單色光源.
[ ]
9—3、如圖所示,折射率為n2、厚度為e的透明介質(zhì)薄膜的上方和下方的透明介質(zhì)的折射率分別為n1和n3,已知n1<n2<n3.若用波長為l的單色平行光垂直入射到該薄膜上,則從薄膜上、下兩表面反射的光束①與②的光程差是
(A) 2n2 e. (B) 2n2 e-l / 2
3、.
(C) 2n2 e-l. (D) 2n2 e-l / (2n2).
[ ]
9—4、一束波長為l的單色光由空氣垂直入射到折射率為n的透明薄膜上,透明薄膜放在空氣中,要使反射光得到干涉加強(qiáng),則薄膜最小的厚度為
(A) l / 4 . (B) l / (4n).
(C) l / 2 . (D) l / (2n).
[ ]
4、9—5、如圖,用單色光垂直照射在觀察牛頓環(huán)的裝置上.當(dāng)平凸透鏡垂直向上緩慢平移而遠(yuǎn)離平面玻璃時(shí),可以觀察到這些環(huán)狀干涉條紋
(A) 向右平移. (B) 向中心收縮.
(C) 向外擴(kuò)張. (D) 靜止不動.
(E) 向左平移.
[ ]
9—6、波長為l的單色平行光垂直入射到一狹縫上,若第一級暗紋的位置對應(yīng)的衍射角為q=p / 6,則縫寬的大小為
(A) l / 2.
5、 (B) l.
(C) 2l. (D) 3 l .
[ ]
9—7、一束白光垂直照射在一光柵上,在形成的同一級光柵光譜中,偏離中央明紋最遠(yuǎn)的是
(A) 紫光. (B) 綠光. (C) 黃光. (D) 紅光.
[ ]
9—8、設(shè)光柵平面、透鏡均與屏幕平行.則當(dāng)入射的平行單色光從垂直于光柵平面入射變?yōu)樾比肷鋾r(shí),能觀察到的光譜線的最高級次k
(A) 變小. (B) 變大.
6、
(C) 不變. (D) 的改變無法確定.
[ ]
9—9、一束自然光自空氣射向一塊平板玻璃(如圖),設(shè)入射角等于布儒斯特角i0,則在界面2的反射光
(A) 是自然光.
(B) 是線偏振光且光矢量的振動方向垂直于入射面.
(C) 是線偏振光且光矢量的振動方向平行于入射面.
(D) 是部分偏振光.
[ ]
9—10、一束光強(qiáng)為I0的自然光垂直穿過兩個(gè)
7、偏振片,且此兩偏振片的偏振化方向成45角,則穿過兩個(gè)偏振片后的光強(qiáng)I為
(A) . (B) I0 / 4.
(C) I 0 / 2. (D) I0 / 2.
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二、填空題(共30分,每題3分)
9—11、用一定波長的單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)時(shí),欲使屏上的干涉條紋間距變大,可采用的方法是:
(1)________________________________________.
(2) ______________________________________
8、__.
9—12、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若使兩縫之間的距離增大,則屏幕上干涉條紋間距
___________;若使單色光波長減小,則干涉條紋間距_________________.
9—13、用波長為l的單色光垂直照射置于空氣中的厚度為e折射率為1.5的透明薄膜,兩束反射光的光程差d =_______________.
9—14、用波長為l的單色光垂直照射如圖所示的牛頓環(huán)裝置,觀察從空氣膜上下表面反射的光形成的牛頓環(huán).若使平凸透鏡慢慢地垂直向上移動,從透鏡頂點(diǎn)與平面玻璃接觸到兩者距離為d的移動過程中,移過視場中某固定觀察點(diǎn)的條紋數(shù)目等于_______________.
9、
9—15、用波長為l的單色光垂直照射如圖示的劈形膜(n1>n2>n3),觀察反射光干涉.從劈形膜尖頂開始算起,第2條明條紋中心所對應(yīng)的膜厚度
e=_______________________.
9—16、將波長為l的平行單色光垂直投射于一狹縫上,若對應(yīng)于衍射圖樣的第一級暗紋位置的衍射角的絕對值為q,則縫的寬度等于________________.
9—17、波長為l=550 nm(1nm=10-9m)的單色光垂直入射于光柵常數(shù)d=210-4 cm的平面衍射光柵上,可能觀察到光譜線的最高級次為第________________級.
9—18、一束平行的自然光,以6
10、0角入射到平玻璃表面上.若反射光束是完全偏振的,則透射光束的折射角是____________;玻璃的折射率為_____________.
9—19、當(dāng)一束自然光在兩種介質(zhì)分界面處發(fā)生反射和折射時(shí),若反射光為線偏振光,則折射光為_______偏振光,且反射光線和折射光線之間的夾角為 .
9—20、兩個(gè)偏振片堆疊在一起,其偏振化方向相互垂直.若一束強(qiáng)度為I0的線偏振光入射,其光矢量振動方向與第一偏振片偏振化方向夾角為p / 4,則穿過第一偏振片后的光強(qiáng)為__________________,穿過兩個(gè)偏振片后的光強(qiáng)為_______.
三、計(jì)算題(共40分,每題10
11、分)
9—21、波長l = 650 nm的紅光垂直照射到劈形液膜上,膜的折射率n = 1.33,液面兩側(cè)是同一種媒質(zhì).觀察反射光的干涉條紋.
(1) 離開劈形膜棱邊的第一條明條紋中心所對應(yīng)的膜厚度是多少?
(2) 若相鄰的明條紋間距l(xiāng) = 6 mm,上述第一條明紋中心到劈形膜棱邊的距離x是多少?
9—22、曲率半徑為R的平凸透鏡和平板玻璃之間形成空氣薄層,如圖所示.波長為l的平行單色光垂直入射,觀察反射光形成的牛頓環(huán).設(shè)平凸透鏡與平板玻璃在中心O點(diǎn)恰好接觸.求:
(1) 從中心向外數(shù)第k個(gè)明環(huán)所對應(yīng)的空氣薄
12、膜的厚度ek.
(2) 第k個(gè)明環(huán)的半徑用rk,(用R,波長l和正整數(shù)k表示,R遠(yuǎn)大于上一問的ek.)
9—23、某種單色平行光垂直入射在單縫上,單縫寬a = 0.15 mm.縫后放一個(gè)焦距f = 400 mm的凸透鏡,在透鏡的焦平面上,測得中央明條紋兩側(cè)的兩個(gè)第三級暗條紋之間的距離為8.0 mm,求入射光的波長.
9—24、一束具有兩種波長l1和l2的平行光垂直照射到一衍射光柵上,測得波長l1的第三級主極大衍射角和l2的第四級主極大衍射角均為30.已知l1=560 nm (1 nm= 10-9 m),試求:
(1) 光柵常數(shù)a+b
(2) 波長l2