1、练习 36 双缝干涉班级 姓名 学号 一、选择题1把双缝干涉实验装置放在折射率为 n 的水中，两缝间距为 d，双缝到屏的距离为 D（D d） ，所用单色光在真空中波长为 ，则屏上干涉条纹两相邻明纹之间的距离为：（ ）（A） （B） （C） （D）ndDdndn22双缝间距为 2 mm，双缝与幕相距 300 cm。用波长为 6000 的光照射时，幕上干涉条纹的相邻两条纹距离（单位为 mm）是（ ）（A）4.5 （B）0.9 （C）3.12 （D）4.15 （E）5.183在双缝干涉实验中，初级单色光源 S 到两缝 距离相等，则观察屏上中央明条纹位于图中 O1s2处。现将光源 S 向下移动到示意图
2、中的 S位置，则（ ）（A）中央明条纹也向下移动，且条纹间距不变。（B）中央明条纹向上移动，且条纹间距不变。（C）中央明条纹向下移动，且条纹间距增大。（D）中央明条纹向上移动，且条纹间距增大。二、填空题1在双缝干涉实验中，若使两缝之间的距离增大，则屏幕上干涉条纹间距 ，若使单色光波长减少，则干涉条纹间距 。2如图所示，在双缝干涉实验中 S =S 用波长为 的光照射双缝 和 ，通过空气后在屏幕12 1S2E 上形成干涉条纹。已知 P 点处为第三级明条纹，则 和 到 P 点的光程差为 。若1S2将整个装置放于某种透明液体中，P 点为第四级明条纹，则该液体的折射率 n= 。3在杨氏干涉装置中，双缝至
3、幕的垂直距离为 2.00 m，测得第 10 级干涉亮纹到零级亮纹间的距离为 3.44 cm，双缝间距为 0.342 mm，那么入射单色光的波长为 。三、计算题1在双缝干涉实验中，D=2 m，若用波长 =5500 的单色光垂直入射，在屏幕上距中心 O 点 2.2 mm 处可观察到第 4 级明纹，求：（1）双缝间距。（2）若光源包含 =4500 和 =6000 两种单色光，问这两种光的亮纹第一次重合出现在屏幕12上什么位置？（3）若在屏幕上距 O 点 3 mm 处开一与双缝平行的狭缝 ，用白光（4000 -7000 ）垂直照射双3S缝，求透过缝 的光谱中所有亮条纹的波长。3S练习 37 薄膜干涉班
4、级 姓名 学号 一、选择题1在玻璃（折射率 ）表面镀一层 （折射率 ）薄膜作为增透膜。为了使波6013.n2MgF21.38n长为 5000 的光从空气（ ）正入射时尽可能少反射， 薄膜的最小厚度应是（ ）g（A）1250 （B）1810 （C）2500 （D）781 （E）9062如图， 、 是两个相干光源，它们到 P 点的距离分别为 和 。路径 P 垂直穿过一块厚度1S2 1r21S为 ，折射率为 的介质板，路径 P 垂直穿过厚度为 ，折射率为 的另一介质板，其余部分可看作1tn2S2tn真空，这两条路径的光程差等于 ( )（A） )(12trtr（B） n)(1tn（C） （D）()(1
5、2trtr 12tn3如图所示，波长为 的平行单色光垂直入射在折射率为 的薄膜上，经上下两个表面反射的两2束光发生干涉，若薄膜厚度为 e，而且 ，则两束反射光在相遇点的位相差为 ( )321n（A）4 /en2（B）2（C）4 + （D）2 -/e2 /en2二、填空题1用波长为 的单色光垂直照射置于空气中的厚度为 e 的折射率为 1.5 的透明薄膜，两束反射光的光程差 = 。1 波长为 的单色光垂直照射如图所示的透明薄膜。膜厚度为 e，两束反射光的光程差= 。3白光垂直照射在空气中厚度为 0.4 微米的玻璃片上，玻璃的折射率为 1.5。在可见光范围内（=4000-7600） 。反射中增强的光
6、的波长为 ；透射中增强的光的波长为 和 。三、计算题1在折射率为 n=1.50 的玻璃上，镀上 n =1.34 透明介质薄膜，入射光由空气垂直于介质膜表面照射，观察反射光的干涉，发现对 =600 nm 的光波干涉相消，对 =700 nm 的光波干涉相长，且在 600 12nm 到 700 nm 之间没有别的波长的光是最大限度的相消或相长的情形，求所镀介质膜的厚度。2在棱镜（ =1.52）表面涂一层增透膜（ =1.30） ，如使此增透膜适用于 5500 波长的光，膜的3n2n最小厚度应为多少？此增透膜能否对其它波长的光（白光范围 4000-7000）反射加强？练习 38 劈尖干涉、牛顿环、干涉仪
7、班级 姓名 学号 一、选择题1如图所示，两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为 L，夹在两块平板玻璃的中间，形成空气劈尖，当单色光垂直入射时。产生等厚干涉条纹。如果两滚柱之间的距离 L 变大，则在 L 范围内干涉条纹的（ ）（A）数目增大，间距不变。（B）数目减少，间距变大。（C）数目增大，间距变小。（D）数目不变，间距变大。2若把牛顿环装置（都是用折射率为 1.52 的玻璃制成）由空气搬入折射率为 1.33 的水中，则干涉条纹（ ）（A）中心暗斑变成亮斑 （B）变疏（C）变密 （D）间距不变3如图 a 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 =500 nm
8、（1 nm=m）的单色光垂直照射。看到反射光的干涉条纹如图 b 所示。有些条纹弯曲部分的顶点恰好与其右910边条纹的直线部分相切。则工件的上表面缺陷是（ ）（A）不平处为凸起纹，最大高度为 500 nm（B）不平处为凸起纹，最大高度为 250 nm（C）不平处为凹槽，最大高度为 500 nm（D）不平处为凹槽，最大高度为 250 nm二、填空题1在牛顿环实验中，平凸透镜的曲率半径为 3.00 m，当用某种单色光照射，测得第 k 个暗环半径为4.24 mm，第 k+10 个暗环半径为 6.00 mm。求所用单色光的波长为 。2用迈克耳孙干涉仪测微小的位移。若入射光波波长 =6289，当动臂反射镜
9、移动时，干涉条纹移动了 2048 条，反射镜移动的距离 d= mm。3在迈克耳逊干涉仪的一条光路，放入一折射率为 n 厚度为 d 的透明薄片，放后，这条光路的光程改变了 。三、计算题1两块折射率为 1.60 的标准平面玻璃之间形成一个劈尖。用波长 =600nm（1 nm= m）单色90光垂直入射，产生等厚干涉条纹。假如我们要求在劈尖内充满 n=1.40 的液体时的相邻明纹间距比劈内是空气时的间距缩小 l=0.5 mm ，那么劈尖角 应是多少？2用波长为 的单色光垂直照射牛顿环装置时，测得第 1 和第 4 暗环半径之差为 ，而用未知单色1 1l光垂直照射时，测得第 1 和第 4 暗环半径之差为
10、，求未知单色光的波长 。2l 2练习 39 单缝衍射班级 姓名 学号 一、选择题1如果单缝夫琅和费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为 =30的方位上。所用单色光波长为=5000，则单缝宽度为（ ）（A） （ B）m.7052m.5102（C） （D）612波长为 =5000的单色光垂直照射到宽度 a=0.25 mm 的单缝上，单缝后面放置一凸透镜，在凸镜的焦平面上放置一屏幕，用以观测衍射条纹。今测得屏幕上中央明条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗纹之间的距离为 d=12 mm，则凸透镜的焦距 f 为（ ）（A）2 m （B）1 m （C）0.5 m （D）0.2 m （E）0.1 m3单缝夫琅和费
11、衍射实验装置如图所示，L 为透镜，EF 为屏幕；当把单缝 S 稍微上移动时，衍射图样将（ ）（A）向上平移（B）向下平移（C）不动（D）消失二、填空题1波长为 单色光垂直入射在缝宽 a=4 的单缝上，对应于衍射角 =30时单缝处的波面可划分为 个半波带。2一平行单色光垂直入射在缝宽为 a=0.15 mm 的单缝上。缝后有焦距为 f=400 mm 的凸透镜，在其焦平面上放置观察屏幕。现测得屏幕上中央明条纹两侧的两个第三级暗纹之间的距离为 8 mm，则入射光的波长为 = 。3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（=5890）中央明纹宽度为 4.0 mm，则 =4420的蓝紫
12、色光的中央明纹宽度为 mm。三、计算题1在某个单缝衍射实验中，光源发出的光含有两种波长 和 ，并垂直入射于单缝上。假如 的12 1第一级衍射极小与 的第二级衍射极小相重合，试问：2（1）这两种波长之间有何关系？（2）在这两种波长的光所形成的衍射图样中，是否还有其他极小相重合？练习 40 光栅衍射班级 姓名 学号 一、选择题1波长 =5500的单色光垂直入射于光栅常数 d=2 cm 的平面衍射光栅上，可能观察到光谱410线的最大级次为（ ）（A）2 （B）3 （C）4 （D）52在光栅光谱中，假如所有偶数次的主极大都恰好在每单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
13、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=2a3某元素的特征光谱中含有波长分别为 =450 nm 和 =750 nm（1nm= m）的光谱线。在光栅12910光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处 的谱线的级数将是（ ）2（A）2，3，4，5 （B）2，5，8，11（C）2，4，6，8 （ D）3，6，9，12二、填空题1波长为 5000 的单色光垂直入射至光栅常数为 平面衍射光栅上，第一级衍射主极大cm104.所对应的衍射角 。2某单色光垂直入射到一个每毫米有 800 条刻线的光栅上，如果第一级谱线的衍射角为 30，则入射光的
14、波长应为 3一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相等，那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是第级和 级谱线。三、计算题1一衍射光栅，每厘米有 2000 条透光缝。每条透光缝宽 a=2.5 cm，在光栅后放一焦距为 1m410的会聚透镜。现以 =600nm 的单色光垂直照射光栅，求：（1）透光缝 a 的单缝衍射中央明纹的宽度；（2）在上述宽度内光栅光谱线的条数。（3）屏上实际出现的光栅光谱线的全部数目。练习 41 光学仪器分辨率、晶体衍射班级 姓名 学号 一、选择题1用孔径为 127cm 的望远镜分辨双星的最小角距 是下列各值中的哪一个？（ 取
15、 5000 ） （ ）（A） （B）rad.81034 rad.71084（C） （D ）5 52图中所示的入射 x 射线不是单色的，而是含有从 0.95 到 1.30 这一范围内的各种波长。晶体的晶格常数 =2.75。对如图所示的晶面能产生强反射的波长（ ）0a（A）3.89，1.94 （B）1.30，1.00（C）1.00，0.97 （D）1.30，0.973已知天空中两颗星相对于一望远镜的角距离为 ，它们都发出波长rad.61084的光。要分辨这两颗星，望远镜的口径至少是：（ ）cm.510（A）13.8cm （B）6.9cm（C）1.38m （D）0.69m二、填空题1在迎面驶来的汽车
16、上，两盏前灯相距 120 cm，汽车离人= 米远的地方，眼睛恰可分辨这两盏灯。设夜间人眼瞳孔直径为 5.00 mm，入射光波长 =5500。2已知一波长为 2.96 的 x 射线投射到一晶体，所产生的第一级反射极大偏离原射线方向为 31.7，那么相应于此反射极大的原子平面之间的间距为 。3用方解石分析 x 射线的谱，已知方解石的晶格常数为 今在 4320和 4042 的掠射m.10293方向上观察到两条一 级 主 最 大 的 谱 线 ， 这 两 条 谱 线 的 波 长 分 别 是 和 。三、计算题1在理想的情况下，试估计在火星上两物体的线距离为多大时刚好能被地球上的观察者（1）用肉眼， （2）
17、用 5.08m 孔径的望远镜所分辨。已知地球到火星的距离为 km，人眼瞳孔直径 5.0 mm，7108.光波长为 5500。2在比较两条单色的 x 射线谱线时，注意到：谱线 A 在与一个晶体的光滑面成 30掠射角处，出现第一级反射极大；已知谱线 B 的波长为 0.97，这谱线 B 与同一晶体的同一光滑面成 60的掠射角处，出现第三级反射极大。试求谱线 A 的波长。练习 42 马吕斯定律、布儒斯特定律班级 姓名 学号 一、选择题1三个偏振片 与 堆叠在一起， 与 的偏振化方向相互垂直， 与 的偏振化方向间的21P31P3 2P1夹角为 。强度为 的自然光垂直入射于偏振片 ，并依次透过偏振片 ，若
18、不考虑偏振片030I 3,与的吸收和反射，则通过三个偏振片后的光强为（ ）16/ . 32/ . 8/ . 4/. 0000 IDICIBIA2一束光强为 的自然光，相继通过三个偏振片 后，出射光的光强为 。已知 和32,P8/0I1P偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋转 ，问 最少要转过多大角度，才能使出射光的光强3P为零。 （ ）0000 9. 6. 45. . DCBA3某种透明媒质对于空气的临界角（指全反射）等于 ，光从空气射向此媒质时的布儒斯特角是045（ ）00000 3.7 .54 . 9.4 .5 E二、填空题1如果从一池静水（ ）的表面反射出来的太阳光是完全偏振的，那么
19、太阳的仰角（见图）3.1n大致等于 。在这反射光中的 矢量的方向应 。_E_2一束自然光垂直穿过两个偏振片，两个偏振片的偏振化方向成 角。已知通过此两偏振片后的045光强为 I，若不考虑偏振片的反射，则入射至第二个偏振片的线偏振光强度为 。2 一束光入射到折射率 的液体表面上，如果反射光是完全偏振光，那么这束光的折射角是40.1n。_三、计算题1两个偏振片叠在一起，在它们的偏振化方向成 时，观测一束单色自然光。又在 ，013a 0245a观测另一束单色自然光。若两次测得的透射光强度相等，求两次入射自然光的强度之比。2一平面玻璃板放在水中，板面与水面夹角为 （如图） ，设在水和玻璃的折射率分别为
20、 1.333 和1.517，欲使图中水面和玻璃板面的反射光都是完全偏振光， 应为多大？练习 43 双折射现象班级 姓名 学号 一、选择题 1ABCD 为一块方解石的一个截面，AB 为垂直于纸面的晶体平面与纸面的交线。光轴方向在纸面内且与 AB 成一锐角 ,如图所示。一束平行的单色自然光垂直于 AB 端面入射。在方解石内折射分解为o 光和 e 光，o 光和 e 光的（ ）A传播方向相同，电场强度 的振动方向互相垂直B传播方向相同，电场强度的振动方向不相互垂直C传播方向不同，电场强度的振动方向互相垂直D传播方向不同，电场强度的振动方向不互相垂直2当两个尼科耳棱镜的主截面由相交 30的角变成相交 4
21、5角时，透射光的强度减为原来 30时的（ ）A B C D313221433如图（a）所示，一束自然光入射在方解石晶体的表面上，入射光与光轴成一定角度。如果把方解石切割成等厚的 AB 两块，并平行的移开如图（b）所示，再把 B 块绕光线转过一个角度，此时从 B 块穿出的光线为（ ）A1 条 B2 条 C3 条 D4 条二、填空题1双折射晶体内部，有某特定方向称为晶体的光轴。光在晶体内沿光轴时， 光和 光的传播速度相等。2一束线偏振的平行光，在真空中波长为 589nm（1nm=10 -9m） ，垂直入射到方解石晶体上，晶体的光轴和表面平行，如图所示。已知方解石晶体对此单色光的折射率为 no=1.
22、658, ne=1.486。这晶体中的寻常光的波长 ，非常光的波长 。0e三、计算题1一束自然光入射到一方解石晶体（n o=1.658，n e=1.486）上，其光轴方向垂直于纸面。 （1）如果晶体的厚度 t=1.0cm,自然光的入射角 i=45，求 a, b 两透射光束之间的垂直距离。 （2）在图中画出两透射光的振动方向？并指出哪一束是寻常光，哪一束是异常光？练习 36 双缝干涉一、A B B二、1：变小，变小 2：3，1.33 3：5882A三、1：（1）2mm 2：1.8mm 3：6000 ,5000 ,4286A练习 37 薄膜干涉一、E B A二、1： 2：2.6e 3：4800，4
23、000，60003e三、1：0.784m 2：e min=1058 ，不可能。A练习 38 劈尖干涉、牛顿环、干涉仪一、D C B二、1：6007 2：0.644 mm 3：2（n-1）dA三、1：0.0098 2： 12)(l练习 39 单缝衍射一、C B C二、1：4 2：5000 3：3mmA三、1：（1） 1=2 2 （2）k 2=2k1练习 40 光栅衍射一、B A D二、1：30 2：6250 3：一，三A三、1：（1）49.4cm （2）3 （3）9练习 41 光学仪器分辨率、晶体衍射一、B D A二、1：8.9410 3 2：5.42 3：4.157，3.95A三、1：1.0710 3km，1.06km 2：1.68A练习 42 马吕斯定律、布儒斯特定律一、C B D二、1：37 垂直入射面 2：2I 3：35.5三、1： 2：11.832I
