《大学物理学》波动光学习题及答案

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大学物理波动光学作业题参考答案

习题10

10.1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：B]

（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λ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]

（6）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．

[答案：B]

（7）波长λ=500 nm(1nm=10-9m)的单色光垂直照射到宽度a=0.25mm的单缝上，单缝后面放一凸透镜，在凸透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条纹之间的距离为d=12mm，则凸透镜的焦距是[]

(A)2m.(B)1m.(C)0.5m.

(D)0.2m.(E)0.1m

[答案：B]

（8）波长为λ的单色光垂直入射于光栅常数为d、缝宽为a、总缝数为N的光栅上．取k=0，±1，±2．．．．，则决定出现主极大的衍射角θ 的公式可写成[]

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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 ．

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．

(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 -+--+

(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．

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．

(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λ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 )．

（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]

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 ．

．［］

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 ．

/ (2n )，

＝3

． (D) l ＝3n

/ 2，

＝3n

．［］

S 1

S 2 r 1

n 1

n 2

t 2

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．

(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．

(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)．

[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．

(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)．

[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

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

大学物理波动光学的试题及解答

a sin k (2k 1) 2 k 2a sin k (2k 1), ( k 1, 2, 3 )
取近似 sin k tan k xk f 当 xk=1.5mm 时,有 k
k 2a xk (2k 1) f , (k 1, 2, 3 )
2=400nm. 发现距中央明纹
5cm 处1 光的第 k 级主极大和2 的第(k+1)级主极大明纹重合,放置在光栅与屏之间的透镜的焦距 f=50cm，试问:上述 k=？该光栅的光栅常数 d=? (2)用波长=600nm 的单色光垂直入射到另一光栅上, 测得第二级主极大的衍射角为 30° , 且第三级缺级．求: (i)光栅常数(a+b)等于多少？ (ii)透光狭缝可能的最小宽度 a 等于多少？ (iii)在选定了上述(a+b)和 a 之后, 求:在衍射角π/2＜＜π/2 范围内可能观察到的全部
光线是完全偏振光,则折射角 γ 的值为 ( /2)arctan(n2/ n1) 说明:反射光线是完全偏振光, 则入射角为布氏角 iB 由布氏定律,有: iB iB
n1 n2
r
tan iB
Biblioteka Baidun2 n1
iB arc tan( iB
n2 ) n1 n2 ) n1

2

2
arc tan(

大学物理波动光学综合练习题(含答案)

《大学物理》综合练习(七)

——波动光学

教学班级：序号：姓名：日期：

一、选择题(把正确答案的序号填入括号内)

1．如图，由空气中一单色点光源S 发出的光，一束掠入射到平面反射镜M 上，另一束经折射率为n 、厚度为d 的媒质薄片N 后直接射到屏E 上。如果l AP SA ==，D SP =，则两相干光束SP 与SAP 在P 点的光程差为：

(A) D l −=2δ； (B) 2/)1(2λδ+−−−=d n D l ；

[ B ]

2．如图，折射率为2n 、厚度为e 的透明媒质薄膜上方和下方的透明介质的折射率分别是1n 和3n ，已知321n n n <<。如果用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从上下两表面

3题1图题2图

反射的光束的光程差是

(A) e n 22； (B) 2/22λ−e n ；

解：两反射面均有半波损失,e n 22=δ。

[ A ]

3．设在双缝干涉实验中，屏幕E 上的P 点是亮条纹，如将缝2S 盖住，并在21S S 连线的垂直平分面处放一反射镜M (如图)，

则此时：

(A) P 点处为暗条纹；(B) P 点处仍然是亮条纹；

(C)无干涉条纹； (D)无法确定P 点是亮条纹还是暗条纹。解：光在M 处发射有半波损失，故P 点处为暗条纹。

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．

(B) 2 ，5 ，8 ，11．．．．．．

(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．

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．

(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°．

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

大学物理第十四章波动光学课后习题答案及复习内容

第十四章波动光学

一、基本要求

1. 掌握光程的概念以及光程差和相位差的关系。

2. 理解获得相干光的方法，能分析确定杨氏双缝干涉条纹及薄膜等厚干涉条纹的位置，了解迈克尔逊干涉仪的工作原理。

3. 了解惠更斯-菲涅耳原理; 掌握用半波带法分析单缝夫琅和费衍射条纹的产生及其明暗纹位置的计算，会分析缝宽及波长对衍射条纹分布的影响。

4. 掌握光栅衍射公式。会确定光栅衍射谱线的位置。会分析光栅常数及波长对光栅衍射谱线分布的影响。

5. 了解自然光和线偏振光。理解布儒斯特定律和马吕斯定律。理解线偏振光的获得方法和检验方法。

6. 了解双折射现象。

二、基本内容

1. 相干光及其获得方法

只有两列光波的振动频率相同、振动方向相同、振动相位差恒定时才会发生干涉加强或减弱的现象，满足上述三个条件的两束光称为相干光。相应的光源称为相干光源。

获得相干光的基本方法有两种：（1）分波振面法（如杨氏双缝干涉、洛埃镜、菲涅耳双面镜和菲涅耳双棱镜等）；（2）分振幅法（如薄膜干涉、劈尖干涉、牛顿环干涉和迈克耳逊干涉仪等）。

2. 光程和光程差

（1）光程把光在折射率为n的媒质中通过的几何路程r折合成光在真空

中传播的几何路程x，称x为光程。nr

（2）光程差在处处采用了光程概念以后就可以把由相位差决定的干涉加强，减弱等情况用光程差来表示，为计算带来方便。即

当两光源的振动相位相同时，两列光波在相遇点引起的振动的位相差

πλ

δϕ2⨯=∆ （其中λ为真空中波长，δ为两列光波光程差） 3. 半波损失

光由光疏媒质（即折射率相对小的媒质）射到光密媒质发生反射时，反射光的相位较之入射光的相位发生了π的突变，这一变化导致了反射光的光程在反射过程中附加了半个波长，通常称为“半波损失”。

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)

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

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡++=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

; (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 ．

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．

(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 -+--+

(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．

大学物理--波动光学题库及其答案

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 ．

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．

(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 -+--+

(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．

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) λ d / D ．

在双缝干涉实验中，设缝是水平的．若双缝所在的平面稍微向上平移，其它条件不变，则屏上的干涉条纹

(A) 向下平移，且间距不变． (B) 向上平移，且间距不变．

把一平凸透镜放在平玻璃上，构成牛顿环装置．当平凸透镜慢慢地向上平移时，由反射光形成的牛顿环

(A) 向中心收缩，条纹间隔变小．

(B) 向中心收缩，环心呈明暗交替变化． (C) 向外扩张，环心呈明暗交替变化．

(D) 向外扩张，条纹间隔变大．［］ 4．（本题3分）

在迈克耳孙干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为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)

()

12-n λ

．［］

5．（本题3分）

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实用标准文案

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) 1.5n．

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， S1、S2是两个相干光源，它们到P 点的距离分

别为 r 12111和 r．路径 S P 垂直穿过一块厚度为t ，折射率为 n

的介质板，路径S2P 垂直穿过厚度为 t2，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)(r2n2t 2 ) (r1 n1t1 )S1

［］

t1r

n1r2

(B)[ r2( n21)t2 ][ r1 (n1 1)t2 ]

(C)(r2n2t 2 )(r1n1 t1 )

(D)n2 t2n1t1［］

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l． A、 B 两点光振动相位差记为，则

(A) l ＝ 3 / 2，＝3．(B) l＝ 3 / (2n)，＝3n．

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

大学物理波动光学的题目库及答案(最新整理)

(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．