5大学物理习题_波动光学
大学物理题库-波动光学 光的衍射习题与答案解析
11、波动光学光的衍射
一、选择题(共15题)
1.
在单缝夫琅禾费衍射实验中波长为λ的单色光垂直入射到单缝上．对应于衍射角为30°的方向上，若单缝处波面可分成3个半波带，则缝宽度a等于
(A) λ．(B) 1.5 λ．
(C) 2 λ．(D) 3 λ．［］
2.
一束波长为λ的平行单色光垂直入射到一单Array缝AB上，装置如图．在屏幕D上形成衍射图样，
如果P是中央亮纹一侧第一个暗纹所在的位置，
则BC的长度为
(A) λ / 2．(B) λ．
(C) 3λ / 2 ．(D) 2λ．
［］
3.
在夫琅禾费单缝衍射实验中，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.
在单缝夫琅禾费衍射实验中，若增大缝宽，其他条件不变，则中央明条纹
(A) 宽度变小．
(B) 宽度变大．
(C) 宽度不变，且中心强度也不变．
(D) 宽度不变，但中心强度增大．［］
5.
在如图所示的单缝夫琅禾费衍射装置中，设中央明纹的衍射角范围很小．若使单缝宽度a 变
为原来的2
3
，同时使入射的单色光的波长λ变为原来的3 / 4，则屏幕C 上单缝衍射条纹中央明纹的宽度∆x 将变为原来的
(A) 3 / 4倍． (B) 2 / 3倍．
(C) 9 / 8倍． (D) 1 / 2倍．
(E) 2倍． ［ ］ 6.
λ
在如图所示的单缝夫琅禾费衍射装置中，将单缝宽度a 稍梢变宽，同时使单缝沿y 轴正方向作微小平移(透镜屏幕位置不动)，则屏幕C 上的中央衍射条纹将
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一、选择题：（每题3分）
1、在真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传播到B ，若
A 、
B 两点相位差为3π，则此路径AB 的光程为
(A) 1.5 λ． (B) 1.5 λ/ n ．
(C) 1.5 n λ． (D) 3 λ． ［ ］
2、在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中
(A) 传播的路程相等，走过的光程相等．
(B) 传播的路程相等，走过的光程不相等．
(C) 传播的路程不相等，走过的光程相等．
(D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等． ［ ］
3、如图，S 1、S 2是两个相干光源，它们到P 点的距离分
别为r 1和r 2．路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1，折射率为n 1
的介质板，路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2，折射率为n 2的另一
介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于
(A) )()(111222t n r t n r +-+
(B) ])1([])1([211222t n r t n r -+--+
(C) )()(111222t n r t n r ---
(D) 1122t n t n - ［ ］
4、真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的均匀透明媒质中，从A 点沿某一路径
传播到B 点，路径的长度为l ．A 、B 两点光振动相位差记为∆φ，则
(A) l ＝3 λ / 2，∆φ＝3π． (B) l ＝3 λ / (2n )，∆φ＝3n π．
(C) l ＝3 λ / (2n )，∆φ＝3π． (D) l ＝3n λ / 2，∆φ＝3n π． ［ ］
大学物理波动光学的题目库及答案
一、选择题：（每题3分） 1、在真空中波长为
的单色光，在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传播到B ，若A 、B 两点相位差为3，则此路径AB 的光程为
(A) 1.5
． (B) 1.5 n ．
(C) 1.5 n ． (D) 3
． ［ ］
2、在相同的时间内，一束波长为的单色光在空气中和在玻璃中
(A) 传播的路程相等，走过的光程相等． (B) 传播的路程相等，走过的光程不相等． (C) 传播的路程不相等，走过的光程相等．
(D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等． ［ ］
3、如图，S 1、S 2是两个相干光源，它们到P 点的距离分别为r 1和r 2．路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1，折射率为
n 1的介质板，路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2，折射率为n 2的
另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于
(A) )()(111222t n r t n r +-+
(B) ])1([])1([211222t n r t n r -+--+ (C) )()(111222t n r t n r ---
(D) 1122t n t n - ［ ］
4、真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的均匀透明媒质中，从A 点沿某一路径传播到B 点，路径的长度为l ．A 、B 两点光振动相位差记为，则 (A) l ＝3 / 2，＝3． (B) l ＝3 / (2n )，＝3n ．
(C) l ＝3
/ (2n )，
＝3
． (D) l ＝3n
/ 2，
＝3n
． ［ ］
P
S 1
S 2 r 1
n 1
n 2
t 2
波动光学大学物理答案
波动光学大学物理答案
习题13
13.1选择题
（1）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．
[答案：C]
（2）两块平玻璃构成空气劈形膜，左边为棱边，用单色平行光垂直入射．若上面的平玻璃以棱边为轴，沿逆时针方向作微小转动，则干涉条纹的[ ]
(A) 间隔变小，并向棱边方向平移．
(B) 间隔变大，并向远离棱边方向平移．
(C) 间隔不变，向棱边方向平移．
(D) 间隔变小，并向远离棱边方向平移．
[答案：A]
（3）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[ ]
(A) λ / 4．(B) λ / (4n)．
(C) λ / 2．(D) λ / (2n)．
[答案：B]
（4）在迈克耳孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n，厚度为d的透明薄片，放入后，这条光路的光程改变了[ ]
(A) 2 ( n-1 ) d．(B) 2nd．
(C) 2 ( n-1 ) d+λ / 2．(D) nd．
(E) ( n-1 ) d．
[答案：A]
（5）在迈克耳孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波长λ，则薄膜的厚度是［］
(A) λ / 2．(B) λ / (2n)．
(C) λ / n．(D) λ / [2(n-1)]．
[答案：D]
13.2 填空题 （1）如图所示，波长为λ的平行单色光斜入射到距离为d 的双缝上，入射角为θ．在
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第七章波动光学习题答案
1.从一光源发出的光线，通过两平行的狭缝而射在距双缝100 cm的屏上，如两狭缝中心的距
离为0.2 mm,屏上相邻两条暗条纹之间的距离为3 mm,求光的波长(A为单位)。
已知D= 100cm a=0. 2mm 8x=3mm 求A
［解］X=a5x/D=3X 10_3X0. 2X 10 7100X 10 2=0. 6X10%=6000 A
2.用波长为7000 A的红光照射在双缝上，距缝lm处置一光屏，如果21个明条纹(谱线以中
央亮条为中心而对称分布)共宽2.3 cm,求两缝间距离。
［解］明条纹间距Ax = - cm Ax = —a=6.08x 10-2cm
J21-1 a
L
4.用波长为4800 A的蓝光照射在缝距为0.1 mm的双缝上，求在离双缝50 cm处光屏上干涉
条纹间距的大小。
［解］Zkx = £=2.4mm
5.什么是光程?在不同的均匀媒质中，单色光通过相等光程时，其几何路程是否相同？需要时
间是否相同？
［解］光程=nx。在不同的均匀媒质中，单色光通过相等光程时，其儿何路程是不同。需要时间相同
6.在两相干光的一条光路上，放入一块玻璃片，其折射率为1.6,结果中央明条纹移到原是
第六级明条纹处，设光线垂直射入玻璃片，入射光波长为6.6xl°3 A。求玻璃片厚度。
已知n=1.6尢=6.6X10』求d
［解］光程差MP-d+nd-NP=O
・.・NP-MP二6入
(n-1) d=6X
d=6V(n-l)=6. 6X 10 b m
7.在双缝干涉实验中，用钠光灯作光源(X.=5893 A),屏幕离双缝距离D=500mm,双缝间距
大学物理(波动光学)练习(含答案)
大学物理（波动光学）试卷
班级:_____________ 姓名:_____________ 学号:_____________
日期:__________年_______月_______日成绩:_____________
一、选择题（共27分）
1．（本题3分）
在双缝干涉实验中，两缝间距离为d，双缝与屏幕之间的距离为D (D>>d)．波长为λ的平行单色光垂直照射到双缝上．屏幕上干涉条纹中相邻暗纹之间的距离是
(A) 2λD / d．(B) λd / D．
2
3
4
5
6
(B) 2 ，5 ，8 ，11．．．．．．
(C) 2 ，4 ，6 ，8 ．．．．．．
(D) 3 ，6 ，9 ，12．．．．．．［］
7．（本题3分）
一束光强为I0的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向成45°角，则穿过两个偏振片后的光强I为
(A) 4/0I2．(B) I0 / 4．
(C) I0 / 2．(D) 2I0 / 2．［］
8．（本题3分）
自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上，反射光是
(A) 在入射面内振动的完全线偏振光．
(B) 平行于入射面的振动占优势的部分偏振光．
(C) 垂直于入射面振动的完全线偏振光．
(D) 垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光．［］9．（本题3分）
自然光以60°的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完全线偏振光，则知折射光为
(A) 完全线偏振光且折射角是30°．
10
11
12
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15
f
16
如图所示的杨氏双缝干涉装置，若用单色自然光照射狭缝
S，在屏幕上能看到干涉条纹．若在双缝S1和S2的一侧分别加
大学物理-波动光学习题(包括振动、波动、波的干涉、光的干涉、光的衍射、光的偏振)
第四篇 光学
第一章 振动
一、选择题
1. 一质点作简谐振动, 其运动速度与时间的关系曲线如下图。假设质点的振动规律用余弦函数描述，那么其初相应为：[ ] (A)
6
π (B) 65π (C) 65π
- (D) 6π- (E) 3
2π
-
2. 如下图，一质量为m 的滑块，两边分别与劲度系数为k 1和k 2的轻弹簧联接，两弹簧的另外两端分别固定在墙上。滑块m 可在光滑的水平面上滑动，O 点为系统平衡位置。现将滑块m 向左移动x
0，自静止释放，并从释放时开始
计时。取坐标如下图，那么其振动方程为：[ ] ⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡+=t m k k x x 21
0cos
(A)
⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=
πt k k m k k x x )(cos (B)212
10
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡++=πt m k k x x 210cos (C)
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡++=πt m k k x x 210cos (D) ⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡+=t m k k x x 210cos (E)
3. 一质点在x 轴上作简谐振动，振幅A = 4cm ，周期T = 2s, 其平衡位置取作坐标原点。假设t = 0时刻质点第一次通过x = -2cm 处，且向x 轴负方向运动，那么质点第二次通过x = -2cm 处的时刻为：[ ]
(A) 1s ; (B)
s 32; (C) s 3
4
; (D) 2s 。 4. 一质点沿y 轴作简谐振动，其振动方程为)4/3cos(πω+=t A y 。与其对应的振动曲线是: [ ]
5. 一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1/4时，其动能为振动总能量的：[ ]
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一、选择题：（每题3分）
1、在真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传播到B ，若
A 、
B 两点相位差为3π，则此路径AB 的光程为
(A) 1.5 λ． (B) 1.5 λ/ n ．
(C) 1.5 n λ． (D) 3 λ． ［ ］
2、在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中
(A) 传播的路程相等，走过的光程相等．
(B) 传播的路程相等，走过的光程不相等．
(C) 传播的路程不相等，走过的光程相等．
(D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等． ［ ］
3、如图，S 1、S 2是两个相干光源，它们到P 点的距离分
别为r 1和r 2．路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1，折射率为n 1
的介质板，路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2，折射率为n 2的另一
介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于
(A) )()(111222t n r t n r +-+
(B) ])1([])1([211222t n r t n r -+--+
(C) )()(111222t n r t n r ---
(D) 1122t n t n - ［ ］
4、真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的均匀透明媒质中，从A 点沿某一路径
传播到B 点，路径的长度为l ．A 、B 两点光振动相位差记为∆φ，则
(A) l ＝3 λ / 2，∆φ＝3π． (B) l ＝3 λ / (2n )，∆φ＝3n π．
(C) l ＝3 λ / (2n )，∆φ＝3π． (D) l ＝3n λ / 2，∆φ＝3n π． ［ ］
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一、选择题：（每题3分）
1、在真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传播到B ，若
A 、
B 两点相位差为3π，则此路径AB 的光程为
(A) 1.5 λ． (B) 1.5 λ/ n ．
(C) 1.5 n λ． (D) 3 λ． ［ ］
2、在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中
(A) 传播的路程相等，走过的光程相等．
(B) 传播的路程相等，走过的光程不相等．
(C) 传播的路程不相等，走过的光程相等．
(D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等． ［ ］
3、如图，S 1、S 2是两个相干光源，它们到P 点的距离分
别为r 1和r 2．路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1，折射率为n 1
的介质板，路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2，折射率为n 2的另一
介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于
(A) )()(111222t n r t n r +-+
(B) ])1([])1([211222t n r t n r -+--+
(C) )()(111222t n r t n r ---
(D) 1122t n t n - ［ ］
4、真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的均匀透明媒质中，从A 点沿某一路径
传播到B 点，路径的长度为l ．A 、B 两点光振动相位差记为∆φ，则
(A) l ＝3 λ / 2，∆φ＝3π． (B) l ＝3 λ / (2n )，∆φ＝3n π．
(C) l ＝3 λ / (2n )，∆φ＝3π． (D) l ＝3n λ / 2，∆φ＝3n π． ［ ］
波动光学练习题
波动光学练习题
1. 介绍
波动光学是物理学中的一个重要分支，研究光在传播过程中的波动性质。它深入研究了光的传播和干涉、衍射、偏振、散射等现象，对于理解光的本质和应用具有重要意义。本文将为大家介绍一些波动光学的练习题，以帮助读者更好地理解相关概念和原理。
2. 题目一：干涉现象
一束波长为550nm的单色光以垂直入射的方式照射到一块玻璃薄膜上，该薄膜的折射率为1.5，厚度为500nm，折射率与入射角度无关。求在此条件下，该薄膜表面反射光的相位差和干涉条纹的间距。
解析：
根据菲涅尔公式，入射角为垂直入射的情况下，反射光的相位差为2δ，其中δ为反射光的相位改变：
δ = 2πnt/λ
其中n为玻璃的折射率，t为薄膜的厚度，λ为入射光的波长。
代入具体数值，可得：
δ = 2π * 1.5 * 500 * 10^(-9) / 550 * 10^(-9) ≈ 5.455rad
干涉条纹的间距d可以由以下公式计算得到：
d = λ / (2sinθ)
其中θ为反射光的角度。
由于入射角为垂直入射，故θ = 0，因此d无穷大，即干涉条纹间距无限宽。
3. 题目二：衍射光斑
有一束波长为600nm的单色光通过一条宽度为0.1mm的狭缝照射
到屏幕上，屏幕距离狭缝的距离为1m。求衍射光斑的宽度和位置。
解析：
根据夫琅禾费衍射公式，衍射光斑的宽度可以由以下公式计算得到：δy = (λL) / (2d)
其中δy为衍射光斑的宽度，λ为入射光的波长，L为狭缝到屏幕的
距离，d为狭缝的宽度。
代入具体数值，可得：
δy = (600 * 10^(-9) * 1) / (2 * 0.1 * 10^(-3)) ≈ 3mm
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(A) 2 个．
(B) 4 个．
(C) 6 个．
Байду номын сангаас
(D) 8 个．
［
］
20、一束波长为的平行单色光垂直入射到一单 缝 AB 上，装置如图．在屏幕 D 上形成衍射图样，如
果 P 是中央亮纹一侧第一个暗纹所在的位置，则 BC
的长度为
(A) ．
(B) ．
(C) 3 / 2 ．
(D) 2 ．
［
］
L A
BC
则观察屏上中央明条纹位于图中 O 处．现将光源 S 向下移动到示意
图中的 S位置，则
S1
(A) 中央明条纹也向下移动，且条纹间距不变．
S
O
(B) 中央明条纹向上移动，且条纹间距不变．
S S2
(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 ．
± / 6，则缝宽的大小为
(A) ．
(B) ．
(C) 2．
(D) 3 ．
［
］
23、在夫琅禾费单缝衍射实验中，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．
大学物理-波动光学自测题
大学物理-波动光学自测题
>波动光学自测题一、填空题1. 用迈克耳逊干涉仪测微小的位移，若入射光的波长λ= 5.893×10-7 m，当动臂反射镜移动时，干涉条纹移动了2048条，反射镜移动的距离 d = m。
2. 如图所示，假设有两个同相的相干光源S1 和S2，发出波长为λ的光，A 是它们联线的中垂线上的一点，若在S1与A之间插入厚度为e、折射率为n的薄玻璃片，则两光源发出的光在A点的相差= ，若已知λ= 6.328×10-7m，n = 1.50，A 点恰为第四级明纹的中心，则e = m。
3. 在迈克耳逊干涉仪的可动反射镜移动了距离d 的过程中，若观察到干涉条纹移动了N 条，则所用光波的波长λ=________________。
4. 惠更斯—菲涅耳原理的基本内容是：波阵面上各面积元所发出的子波在观察点P 的决定了P点的合振动及光强。
5. 测量未知单缝宽度a 的一种方法是：用已知波长λ的平行光垂直入射在单缝上，在距单缝的距离为D 处测出衍射花样的中央亮纹宽度l（实验上应保证D ≈103 a，或D 为几米），则由单缝衍射的原理可标出a 与λ，D，l的关系为：a = ___________________。
6. 在单缝的夫琅和费衍射实验中，屏上第三级暗纹对应的单缝处波面可划分为___________ 个半波带，若将缝宽缩小一半，原来第三级7暗纹处将是__________________________纹。
7. 一束光垂直入射在偏振片P 上，以入射光线为轴转动P，观察通过P的光强的变化过程。若入射光是_____________光，则将看到光强不变；
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(A) 1.5 ■. (C) 1.5 (B) 1.5 ■ n.
(D) 3 ■.
n1 1
IT
n2 e
一、选择题：(每题3分)
1、在真空中波长为•的单色光，在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B,若
A、B两点相位差为3二，则此路径AB的光程为
2、在相同的时间内，一束波长为，的单色光在空气中和在玻璃
中
(A) 传播的路程相等，走过的光程相等.
(B) 传播的路程相等，走过的光程不相等.
(C) 传播的路程不相等，走过的光程相等.
(D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等.
3、如图，3、S2是两个相干光源，它们到P点的距离分
别为「1和匕.路径SP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b,折射率为n2的另一介质板，其余
部分可看作真空，这两条路径的光程差等于
(A) (「2 n2上2)-(「1 n/J
(B) ［D (吐-叽］-［「1 (n 1 -叽］
(C) (「2 -n2上2)-(「1 - 厲切
(D) 门2上2 —ml
4、真空中波长为■的单色光，在折射率为n的均匀透明媒质
中，从A点沿某一路径
传播到B点，路径的长度为I. A、B两点光振动相位差记为_-,则
(A) I = 3 ■ / 2,'： = 3二(B) I = 3 ■ / (2n),： = 3n二.
(C) I = 3 九/(2 n),心©= 3 几(D) I = 3nk/ 2 , A*= 3nm : :
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
波动光学大学物理标准答案
(2)
在双缝干涉实验中，所用单色光波长为 =562.5 nm
(1nm = 10-9 m)，双缝与观察屏的距
离 D = 1.2 m ,若测得屏上相邻明条纹间距为x = 1.5 mm ,则双缝的间距d =
习题13
13.1选择题 (1)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. [答案：C]
(2)两块平玻璃构成空气劈形膜， 左边为棱边，用单色平行光垂直入射. 棱边为轴，沿逆时针方向作微小转动，则干涉条纹的 [ ] (A) 间隔变小，并向棱边方向平移.
(B) 间隔变大，并向远离棱边方向平移. (C) 间隔不变，向棱边方向平移.
(D) 间隔变小，并向远离棱边方向平移. [答案：A] 若上面的平玻璃以
(3) 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 [
]
(A) . (B) / (4 n).
(C) . (D) / (2 n). [答案：B] (4)在迈克耳孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为 n ，厚度为d 的透明薄片，放入后,
这条光路的光程改变了 [ ] (A) 2 ( n-1 ) d . (B) 2 nd (C) 2 ( n-1 ) d+ / 2. (D) nd . (E) ( n-1 ) d .
[答案：A] (5)在迈克耳孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为 的光程差的改变量为一个波长 ，则薄膜的厚度是 n 的透明介质薄膜后，测出两束光 [ :
大学物理 波动光学习题课
l2
0.30
(2) 在距棱边为 L=3.15m处,充液前 L 充液体后 10.5, 为明纹. l2
2 .利用光的干涉可以检验工件的质量,将三个直径相近的 滚珠A、B、C放在两块平玻璃之间,用单色()平行光垂直 照射,观察到等厚条纹如图。 A
A
l
2n sin
A B
F
B B
C C
(1)怎样判断三个滚珠 哪个大?哪个小？
C
(2)若单色光波长为,试用表示它们直径之差. e K (3)若2,且C恰为暗纹,试画出干涉暗纹分布.
2n2t2 bc 2
2 2k ' 3 K ' 0,1,2,3 K 0,1,2,3, 2
3
3
c
n1 n2 n3
c
a
b
2 3
2 2n1t1 2k 3 2 2 2n 2 t 2 2k ' 3
欲使 t1 , t2 最小, k=0； k’=0
2n
3. 光栅的衍射条纹,是“衍射和干涉的总效 果”,如何理解这一说法?
大学物理课后习题附答案波动光学习题附答案
解
(b b ')s i1 n 1 4n 3m 0
( b b ') si1 n 2 .0 ( ) 0 2 6n 8m 0
(bb')91n3m
每厘米大约有 10 4条刻痕
第十四章 波动光学
波动光学习题课选讲例题
物理学教程 （第二版）
例 波长为 600nm的单色光垂直入射到一光栅上， 侧得第二级主极大的衍射角为30o，且第三级是缺级。 （1）光栅常数（b+b’）等于多少？
物理学教程 （第二版）
(2) 透射光的光程差 Δ t 2 d1 n/2
k1, 2n1d22n0m 8
11/2
紫 红
k2, 2n1d 73 n6 m 红光
21/2
色 k3, 2n1d44 .6n1m紫光
31/2
k4, 2n1d31 .4n 5m
41/2
第十四章 波动光学
波动光学习题课选讲例题
物理学教程 （第二版）
b
波动光学习题课选讲例题
物理学教程 （第二版）
例 在单缝的夫琅和费衍射实验中，屏上第三
级暗纹对应的单缝处波面可划分为 6 个半波带，
若将缝宽缩小一半，原来第三级暗纹处将是
_第_一__级__亮__纹__
1bsin163
2
22 2
例 用一定波长的光通过光学仪器观察物体
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波动光学
一、选择题
1．如图，折射率为2n ，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1n 和3n ，且3221,n n n n ><，1λ为入射光在1n 中的波长，当单色平行光1λ垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束的光程差是：
（A ）e n 22； （B ）11222n e n λ-
； （C ）112212λn e n -； （D ）122212λn e n - 2．单色平行光垂直照射在薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，如图所示，若薄膜厚度为e ，且321n n n ><，1λ为入射光在1n 中的波长，则两束反射光在相遇点的位相差为
（A ）1
122λπn e n ； （B ）πλπ+1214n e n ； （C ）πλπ+1124n e n ； （D ）1124λπn e n 。 3．在双缝干涉实验中，入射光的波长为λ，用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大λ5.2，则屏上原来的明纹处
（A ）仍为明条纹。 （B ）变为暗条纹。
（C ）既非明纹也非暗纹。 （D ）无法确定是明纹，还是暗纹。
4．如图所示，用波长为λ的单色光照射双缝干涉实验装置，若将一折射率为n 、劈角为α的透明劈尖b 插入光线2中，则当劈尖b 缓慢地向上移动时（只遮住2S ），屏C 上的干涉条纹
（A ）间隔变大，向下移动。
（B ）间隔变小，向上移动。
（C ）间隔不变，向下移动。
（D ）间隔不变，向上移动。
λS 1S 2S O C 1 2
b 图
3
3
5．在杨氏双缝干涉实验中，如果在上方的缝后面贴一片薄的透明云母片，中央明纹会
（A ）向上移动； （B ）向下移动；
（C ）不移动； （D ）向从中间向上、下两边移动。
6．白光垂直照射到空气中一厚度为nm 450的肥皂膜上。设肥皂的折射率为1.32，试问该膜的正面呈什么颜色：
（A ）紫光（nm 401）（B ）红光（nm 668）（C ）蓝光（nm 475）（D ）黄光（nm 570）
7．如图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 ，夹在两块平晶的中间，形成空气劈尖，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹，如果滚柱之间的距离变小，则在L 范围内干涉条纹的
（A ）数目减少，间距变大；（B ）数目不变，间距变小；
（C ）数目增加，间距变小； （D ）数目减少，间距不变。
8纹
（A ）向劈尖平移，条纹间隔变小； （B ）向劈尖平移， 条纹间隔不变；
（C ）反劈尖方向平移，条纹间隔变小；（D ）反劈尖方向平移，条纹间隔不变。
9．波长为λ的平行单色光垂直照射到劈尖薄膜上，劈尖薄膜的折射率为n ，则第2级明纹与第5级明纹所对应的薄膜厚度之差为：
（A ）n 2λ
； （B ）23λ； （C ）n 23λ； （D ）n
4λ。 10．根据惠更斯—菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为S ，则S 的前方某点P 的光强度决定于波阵面S 上所有面积元发出的子波各自传到P 点的
（A ）振动振幅之和； （B ）光强之和；
（C ）振动振幅之和的平方； （D ）振动的相干叠加。
11．在单缝夫琅和费衍射实验中，若减小缝宽，其他条件不变，则中央明条纹
（A ）宽度变小； （B ）宽度变大；
（C ）宽度不变，且中心强度也不变； （D ）宽度不变，但中心强度变小。
12．用平行单色光垂直照射在单缝上时，可观察夫琅禾费衍射。若屏上点P 处为第二级明纹，则相应的单缝波阵面可分成的半波带数目为：
（A ）3个； （B ）4个； （C ）5个； （D ）6个。
13．如果单缝夫琅和费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为︒=30φ的方位上，所用单色光波长为5000=λÅ，则单缝宽度为
（A ）m 7105.2-⨯； （B ）m 5105.2-⨯；
（C ）m 6100.1-⨯； （D ）m 5100.1-⨯。
14．用一定波长的光通过光学仪器观察物体
（A ）物体大时，分辨率大； （B ）物体距离近时，分辨率大；
（C ）光学仪器的孔径大时，分辨率大； （D ）以上都不对。
15．黑板上“等号”的两条平行线段距离为D ，设人的瞳孔直径为d ，光的波长为λ，则人在距离黑板多远处刚好可分辨出黑板上的等号。
（A ）1.22D d λ； （B ）0.61D d λ； （C ）λ
22.1Dd ； （D ）0.61Dd λ。 16．老鹰眼睛的瞳孔直径约为mm 6，当它飞多高时恰可看清地面身长为cm 5的小老鼠？（设光的波长为nm 600）
（A ）m 220； （B ）m 410； （C ）m 530； （D ）m 150。
17．三个偏振片1P 、2P 与3P 堆叠在一起，1P 与3P 的偏振化方向相互垂直，2P
与1P 的偏振化方向间的夹角为︒
30，强度为0I 的自然光入射于偏振片1P ，并依次透过偏振片1P 、2P 与3P ，则通过三个偏振片后的光强为：
（A ）1630I ； （B ）8
30I ； （C ）3230I ； （D ）0。 18．一束光是自然光和线偏振光的混合，当它通过一偏振片时发现透射光的强度取决于偏振片的取向，其强度可以变化5倍，则入射光中自然光的光强与偏振光的光强之比为：
（A ）1:2； （B ）2:1； （C ）1:3； （D ）3:1。
19．一束光强为I 0的自然光垂直穿过两个偏振片，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，则自然光穿过两个偏振片后的光强I 为：
（A 0/4； （B ）0/4I ； （C ）0/2I ； （D 0/2。
20．有两个偏振片，一个用作起偏器，一个用作检偏器。当它们偏振化方向间的夹角为︒30时，一束单色自然光穿过它们，出射光强为1I ；当它们偏振化方向间的夹角为︒60时，另一束单色自然光穿过它们，出射光强为2I ，且21I I =。则两束单色自然光的强度之比为：