大学物理光学复习题
光学物理试题及答案
光学物理试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 光的干涉现象是由于光的（）。
A. 反射B. 折射C. 衍射D. 波动性答案：D2. 以下哪种现象不属于光的波动性表现？（）A. 光的干涉B. 光的反射C. 光的衍射D. 光的偏振答案：B3. 光的波长越长，其频率越（）。
A. 高B. 低C. 不变D. 无法确定答案：B4. 光的偏振现象说明光是（）。
A. 横波B. 纵波C. 非波动性D. 无法确定5. 光速在真空中是（）。
A. 299,792,458 m/sB. 300,000,000 m/sC. 299,792,458 km/sD. 300,000,000 km/s答案：B6. 光的折射定律中，入射角和折射角之间的关系是（）。
A. 入射角大，折射角小B. 入射角大，折射角大C. 入射角小，折射角大D. 入射角和折射角无关答案：B7. 光的衍射现象是由于光的（）。
A. 直线传播B. 波动性C. 粒子性D. 反射性答案：B8. 光的双缝干涉实验中，条纹间距与（）成正比。
A. 光的波长B. 双缝间距C. 观察屏与双缝的距离D. 以上都是答案：D9. 光的色散现象是由于光的（）。
B. 折射C. 衍射D. 干涉答案：B10. 光的全反射现象发生在光从（）介质射向（）介质时。
A. 光密，光疏B. 光疏，光密C. 光密，光密D. 光疏，光疏答案：A二、填空题（每空2分，共20分）1. 光的三原色是红、绿、______。
答案：蓝2. 光的色散现象可以通过______棱镜来观察。
答案：三3. 光的偏振现象可以通过______片来实现。
答案：偏振4. 光的干涉条纹间距可以通过改变______来改变。
答案：双缝间距5. 光的全反射临界角可以通过______定律来计算。
答案：斯涅尔6. 光的波长与频率的关系是______。
答案：反比7. 光的衍射现象可以通过______来观察。
答案：单缝8. 光的干涉条纹间距与观察屏与双缝的距离成______比。
大学物理题库-光学
大学物理题库-光学 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN2一、选择题（每小题3分）1. 如图所示，波长为的平行单色光垂直入射在折射率为n 2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n 1<n 2>n 3，则两束光在相遇点的相位差为（ ） (A) 4n 2 e / (B) (4n 2 e /(C) (2n 2 e / (D)2n 2 e /2. 两块平玻璃构成空气劈尖，左边为棱边，用单色平行光垂直入射，若上面的平玻璃慢慢地向上平移，则干涉条纹（ ）(A)向棱边方向平移，条纹间隔变小 (B)向棱边方向平移，条纹间隔变大 (C)向远离棱边方向平移，条纹间隔不变 (D)向棱边方向平移，条纹间隔不变 (E)向远离棱边方向平移，条纹间隔变小3．在双缝干涉实验中，缝是水平的。
若双缝所在的平板稍微向上平移，其它条件不变，则屏上的干涉条纹( )（A ）向上平移，且间距改变 （B ）向下平移，且间距不变 （C ）不移动，但间距改变 （D ）向上平移，且间距不变4．在杨氏双缝实验中，若使双缝间距减小，屏上呈现的干涉条纹间距如何变化若使双缝到屏的距离减小，屏上的干涉条纹又将如何变化（ ）(A)都变宽 (B)都变窄 (C)变宽，变窄 (D)变窄，变宽 5. 波长λ＝550 nm 的单色光垂直入射于光栅常数4d1.010 cm 的光栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为（ ）（A ） 4 （B ） 3 （C ） 2 （D ） 16.若把牛顿环装置（都是用折射率为1.52的玻璃制成的）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e n 2n 3n7. 在双缝干涉实验中，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52，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8. 一衍射光栅对某一定波长的垂直入射光在屏上只能出现0级和1级主级大，欲使屏上出现更高级次的衍射主极大，应该( )（A）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工（B）换一个光栅常数较大的光栅（D）将光栅向远离屏幕的方向移动9. 在双缝干涉实验中，用单色自然光，在屏上形成干涉条纹，若在两缝后放一个偏振片，则( )（A）干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度减弱（B）干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度加强（C）干涉条纹的间距变窄，且明纹的亮度减弱（D）无干涉条纹10. 如图，用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上，当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时，可以观察到这些环状干涉条纹（）单色光空气3（A）向中心收缩（B）向右平移（C）向外扩张（D）静止不动（E）向左平移二、简答题（每小题3分）1.在空气中的双缝干涉实验中，（1）请写出屏上单色光干涉相邻两明（暗）条纹的宽度x的计算公式；（2）欲增大条纹的宽度应采取哪些方法（至少给出2种方法）2. 在夫琅禾费单缝衍射中,为保证在衍射图样中至少出现衍射光强的第一级极小,单缝的宽度必须大于多少为什么3. 什么叫光谱线缺级缺级的原因是什么4. 用偏振片怎样来区分自然光、部分偏振光和线偏振光？455. 什么是光程在不同的均匀媒质中,若单色光通过的光程相等时,其几何路程是否相同6. 什么叫线偏振光线偏振光是否一定是单色光三、填空题（每小题3分）1.用麦克尔逊干涉仪测微小的位移，若入射光波波长05893A λ=，当动臂反射镜移动时，干涉条纹移动了2040条，反射镜移动的距离d=____________mm (保留3位小数)。
大学物理光学习题附答案
［
］
33．5649：在如图所示的夫琅禾费衍射装置中，将单缝宽
度 a 稍稍变窄，同时使会聚透镜 L 沿 y 轴正方向作微小平移(单缝与
屏幕位置不动)，则屏幕 C 上的中央衍射条纹将
(A) 变宽，同时向上移动
(B) 变宽，同时向下移动
(C) 变宽，不移动
(D)
变窄，同时向上移动
(E) 变窄，不移动
［
］
34．5650：在如图所示的单缝夫琅禾费衍射装置中，设中央明
的部分
(A) 凸起，且高度为 / 4
(B) 凸起，且高度为 / 2
(C) 凹陷，且深度为 / 2
(D) 凹陷，且深度为 / 4 ［
］
平玻璃
空气劈尖
工件
O
n=1.68
n=1.60 n=1.58
O
3507 图
14．3507：如图所示，平板玻璃和凸透镜构成牛顿环装置，全 部浸入 n＝1.60 的液体中，凸透镜可沿 OO 移动，用波长＝500 nm(1nm=109m)的单色光垂直入射。 从上向下观察，看到中心是一个暗斑，此时凸透镜顶点距平板玻璃 的距离最少是
(C) 向棱边方向平移，条纹间隔不变
(D) 向远离棱边的方向平移，条纹间隔不变
(E)
向远离棱边的方向平移，条纹间隔变小
［
］
19．5326：两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
一、选择题 1．3165：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
大学物理光学复习题
1 12.5 (3分) 在光栅光谱中，假如所有偶数级次的主极大都恰好在每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 和相邻两缝间不透光部分宽度b 的关系为_____________。
2.5 (3分) 库中题号14746 b a =．2.6 (3分) 在双缝干涉实验中，两缝间距离为mm 2，双缝与屏幕相距cm 300，波长l ＝600.0 nm 的平行单色光垂直照射到双缝上．幕上相邻明纹之间的距离为_________________。
2.6 (3分) 库中题号14786 cm 1092-´．2.13 (2分) 光在折射率为n 的介质走过几何路程r ，相当于光在真空中走过了路程，把它称为。
2.13 (2分) 库中题号9143 nr光程3.4 (3分) 若把牛顿环装置（都是用折射率为1.52的玻璃制成的）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3.4 (3分) 库中题号14298 答案C 3.5 (3分) 用单色光照射光栅时，为了得到较大的衍射级数，应采用下面的哪种方法？( ) (A) 用单色光垂直照射(B) 用单色光斜入射(C) 将实验从光密媒质搬到光疏媒质里去做3.5 (3分) 库中题号2127 答案B 3.7 (3分) 在双缝干涉实验中，在双缝干涉实验中，设缝是水平的．设缝是水平的．设缝是水平的．若双缝所在的平板稍微向上平移，若双缝所在的平板稍微向上平移，若双缝所在的平板稍微向上平移，其它条件不变，其它条件不变，其它条件不变，则屏则屏上的干涉条纹上的干涉条纹 ( ) （Ａ）向下平移，且间距不变．（Ａ）向下平移，且间距不变． （Ｂ）向上平移，且间距不变．（Ｂ）向上平移，且间距不变．（Ｃ）不移动，但间距改变．（Ｃ）不移动，但间距改变． （Ｄ）向上平移，且间距改变．（Ｄ）向上平移，且间距改变．3.7 (3分) 库中题号14785 答案 B3.8 (3分) 以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上的自然光，反射光是以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上的自然光，反射光是 ( ) （Ａ）在入射面内振动的完全偏振光（Ａ）在入射面内振动的完全偏振光（Ｂ）平行于入射面的振动占优势的部分偏振光（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偏振光（Ｃ）垂直于入射面振动的完全偏振光（Ｄ）垂直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3.8 (3分) 库中题号14750 答案 C 2.1 (3分) 一个平凸透镜的顶点和一平板玻璃接触，一个平凸透镜的顶点和一平板玻璃接触，用单色光垂直照射，用单色光垂直照射，用单色光垂直照射，观察反射光形成的牛顿环，观察反射光形成的牛顿环，观察反射光形成的牛顿环，测测得第k 级暗环半径为1r 。
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一、选择题（每小题3分）1. 如图所示，波长为的平行单色光垂直入射在折射率为n 2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n 1<n 2>n 3，则两束光在相遇点的相位差为（ ） (A) 4n 2 e / (B) (4n 2 e / (C) (2n 2 e / (D)2n 2 e /2. 两块平玻璃构成空气劈尖，左边为棱边，用单色平行光垂直入射，若上面的平玻璃慢慢地向上平移，则干涉条纹（ ）(A)向棱边方向平移，条纹间隔变小 (B)向棱边方向平移，条纹间隔变大(C)向远离棱边方向平移，条纹间隔不变 (D)向棱边方向平移，条纹间隔不变 (E)向远离棱边方向平移，条纹间隔变小3．在双缝干涉实验中，缝是水平的。
若双缝所在的平板稍微向上平移，其它条件不变，则屏上的干涉条纹( ) （A ）向上平移，且间距改变 （B ）向下平移，且间距不变 （C ）不移动，但间距改变 （D ）向上平移，且间距不变4．在杨氏双缝实验中，若使双缝间距减小，屏上呈现的干涉条纹间距如何变化若使双缝到屏的距离减小，屏上的干涉条纹又将如何变化（ ）(A)都变宽 (B)都变窄 (C)变宽，变窄 (D)变窄，变宽 5. 波长λ＝550 nm 的单色光垂直入射于光栅常数4d 1.010-=? cm 的光栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为（ ）（A ） 4 （B ） 3 （C ） 2 （D ） 16.若把牛顿环装置（都是用折射率为的玻璃制成的）由空气搬入折射率为的水中，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7. 在双缝干涉实验中，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52λ，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e λn 2n 3n8. 一衍射光栅对某一定波长的垂直入射光在屏上只能出现0级和1级主级大，欲使屏上出现更高级次的衍射主极大，应该( )（A ）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工 （B ）换一个光栅常数较大的光栅 （D ）将光栅向远离屏幕的方向移动9. 在双缝干涉实验中，用单色自然光，在屏上形成干涉条纹，若在两缝后放一个偏振片，则( ) （A ）干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度减弱 （B ）干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度加强 （C ）干涉条纹的间距变窄，且明纹的亮度减弱 （D ）无干涉条纹 10. 如图，用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上，当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时，可以观察到这些环状干涉条纹（ ）（A ）向中心收缩 （B ）向右平移（C ）向外扩张 （D ）静止不动 （E ）向左平移二、简答题（每小题3分）1. 在空气中的双缝干涉实验中，（1）请写出屏上单色光干涉相邻两明（暗）条纹的宽度x D 的计算公式； （2）欲增大条纹的宽度应采取哪些方法（至少给出2种方法）2. 在夫琅禾费单缝衍射中,为保证在衍射图样中至少出现衍射光强的第一级极小,单缝的宽度必须大于多少为什么3. 什么叫光谱线缺级缺级的原因是什么4. 用偏振片怎样来区分自然光、部分偏振光和线偏振光5. 什么是光程在不同的均匀媒质中,若单色光通过的光程相等时,其几何路程是否相同6. 什么叫线偏振光线偏振光是否一定是单色光单色光空气三、填空题（每小题3分）1.用麦克尔逊干涉仪测微小的位移，若入射光波波长05893A λ=，当动臂反射镜移动时，干涉条纹移动了2040条，反射镜移动的距离d=____________mm(保留3位小数)。
大学物理光学试题及答案
大学物理光学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光的干涉现象是由于光波的：A. 反射B. 折射C. 衍射D. 叠加答案：D2. 以下哪种现象不属于光的波动性质？A. 干涉B. 衍射C. 反射D. 偏振答案：C3. 光的偏振现象说明光是：A. 横波B. 纵波C. 非波D. 随机波答案：A4. 光的双缝干涉实验中，当缝间距增加时，干涉条纹的间距将：A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少答案：A5. 光的折射定律是由哪位科学家提出的？A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 胡克D. 斯涅尔答案：D6. 光的全反射现象发生时，光的入射角必须：A. 小于临界角B. 大于临界角C. 等于临界角D. 与临界角无关答案：B7. 光的衍射现象表明光具有：A. 粒子性B. 波动性C. 随机性D. 确定性答案：B8. 光的多普勒效应是指：A. 光的颜色变化B. 光的频率变化C. 光的强度变化D. 光的相位变化答案：B9. 光的波长越长，其频率：A. 越高B. 越低C. 不变D. 无法确定答案：B10. 光的色散现象是由于：A. 光的折射B. 光的反射C. 光的干涉D. 光的衍射答案：A二、填空题（每空1分，共20分）1. 光的干涉现象中，两束相干光波的相位差为________时，会产生干涉加强。
答案：0或π2. 光的偏振方向与光的传播方向垂直，说明光是________波。
答案：横3. 光的波长与频率的关系是________。
答案：成反比4. 在光的双缝干涉实验中，若两缝间距为d，屏幕到缝的距离为L，则干涉条纹间距为________。
答案：λL/d5. 光的全反射发生时，光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于临界角，临界角的计算公式为________。
答案：sinC = 1/n6. 光的多普勒效应中，当光源向观察者移动时，观察到的光频率会________。
答案：增加7. 光的色散现象是由于不同波长的光在介质中的折射率不同，导致________。
大学物理第十一章光学经典题型及答案
十一章光学经典题型鸡答案一、简答题1、相干光产生的条件是什么?答：相干光产生的条件：两束光频率相同，振动方向相同，相位差恒定2、何谓光程?其物理意义是什么?答：介质折射率n和光在介质内走过的几何路程L的乘积nL叫光程，其物理意义是光程就是把光在媒质中通过的几何路程按相位差相等折合为真空中的路程.使用凸透镜不能引起附加的光程差。
3、什么是菲涅尔衍射、夫琅禾费衍射，两者的区别是什么？答：菲涅耳衍射：在这种衍射中，光源或显示衍射图样的屏，与衍射孔（或障碍物）之间距离是有限的，若光源和屏都距离衍射孔（或障碍物）有限远，也属于菲涅耳衍射。
夫琅禾费衍射：当把光源和屏都移到无限远处时，这种衍射叫做夫琅禾费衍射。
前者是光源—衍射屏、衍射屏—接收屏之间的距离均为有限远或是其中之一是有限远的场合；后者是衍射屏与两者的距离均是无穷远的场合。
理论上夫琅禾费衍射是菲涅耳衍射的一种特殊情形，当场点的距离逐渐增大时，由菲涅耳衍射向夫琅禾费衍射过渡。
4、简述何谓自然光、何谓偏振光、何谓部分偏振光？答：一般光源发出的光，包含着各个方向的光矢量，没有哪一个方向占优势，即在所有可能的方向上，E的振幅都相等，这样的光叫做自然光。
振动只在某一固定方向上的光，叫做线偏振光，简称偏振光。
若某一方向的光振动比与之相垂直方向上的光振动占优势，那么这种光叫做部分偏振光。
5、简述布儒斯特定律的主要内容及发生该现象的条件是什么?答：入射角i 改变时，反射光的偏振化程度也随之改变，当入射角B i 满足12tan n n i B =时，反射光中就只有垂直入射面的光振动，而没有平行于入射面的光振动，这时反射光为偏振光，而折射光仍为部分偏振光，这种规律叫做布儒斯特定律。
条件是入射角B i 满足12tan n n i B =时，可发生。
二、选择题1、杨氏双缝干涉实验是( A )：(A) 分波阵面法双光束干涉 (B) 分振幅法双光束干涉(C) 分波阵面法多光束干涉 (D) 分振幅法多光束干涉2、来自不同光源的两束白光，例如两束手电筒光照射在同一区域内，是不能产生干涉图样的，这是由于( C )：(A) 白光是由不同波长的光构成的 (B) 两光源发出不同强度的光(C) 两个光源是独立的，不是相干光源 (D) 不同波长的光速是不同的3、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( C )：(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4、光在真空中和介质中传播时，正确的描述是( C )：(A) 波长不变，介质中的波速减小 (B) 介质中的波长变短，波速不变(C) 频率不变，介质中的波速减小 (D) 介质中的频率减小，波速不变5、在双缝干涉实验中，若单色光源S 到两缝S 1、S 2距离相等，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( B )(A) 中央明纹向上移动，且条纹间距增大(B) 中央明纹向上移动，且条纹间距不变(C) 中央明纹向下移动，且条纹间距增大(D) 中央明纹向下移动，且条纹间距不变6、如图所示，折射率分别为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21n n <，32n n >，若用波长为λ的单色光平行光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( B ):(A) e n 22 (B) 222λ−e n (C) λ−e n 22 (D) 2222n e n λ−7、在杨氏双缝干涉实验中，正确的叙述是( B )：(A) 增大双缝间距，干涉条纹间距也随之增大(B) 增大缝到观察屏之间的距离，干涉条纹间距增大(C) 频率较大的可见光产生的干涉条纹间距较大(D) 将整个实验装置放入水中，干涉条纹间距变大8、由两块玻璃片(7511.n =)所形成的空气劈尖，其一端厚度为零，另一端厚度为0.002cm ，现用波长为7000 Å的单色平行光，从入射角为30︒角的方向射在劈尖的表面，则形成的干涉条纹数为( A )：(A) 27 (B) 56 (C) 40 (D) 1009、光波从光疏媒质垂直入射到光密媒质，当它在界面反射时，其( C ):(A) 相位不变 (B) 频率增大 (C) 相位突变 (D)频率减小10、如图所示，波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为2n 的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉。
大学物理(光学部分)试题库及答案解析
PS 1 S 2r 1n 1n 2t 2r 2t 1大学物理（光学部分）试题库及答案解析一、选择题1. 有一平面透射光栅，每毫米有500条刻痕，刻痕间距是刻痕宽度的两倍。
若用600nm 的平行光垂直照射该光栅，问第几级亮条纹缺级？能观察到几条亮条纹？ ( C )A. 第1级，7条B. 第2级，6条C. 第3级，5条D. 第2级，3条2. 下列情形中，在计算两束反射光线的光程差时，不需要计算因半波损失而产生的额外光程的是：（ D ）A BCD3. 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（ C ） (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4. 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( B )(A) )()(111222t n r t n r +-+(B) ])1([])1([111222t n r t n r -+--+ (C) )()(111222t n r t n r ---空气油膜n=1.4 水MgF 2 n=1.38 空气玻璃 n=1.5油膜n=1.4 空气 水空气MgF 2 n=1.38玻璃 n=1.5(D) 1122t n t n -5、如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e ，并且n 1＜n 2＞n 3，1λ为入射光在折射率为n 1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为 ( C )(A) )/(2112λπn e n (B) πλπ+)/(4121n e n (C) πλπ+)/(4112n e n(D) )/(4112λπn e n6、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 ）(A) 1.5 λ(B) 1.5 λ / n(C) 1.5n λ(D) 3 λ7、一束光强为I 0的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的透振方向成45°角，则穿过两个偏振片后的光强I 为（ B ）(A) 24/0I（B ）4/0I（C ）2/0I(D)2/20I8、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。
大学物理光学练习题及答案详解
光学练习题一、 选择题11. 如图所示，用厚度为d 、折射率分别为n 1和n 2 (n 1＜n 2)的两片透明介质分别盖住杨氏双缝实验中的上下两缝, 若入射光的波长为, 此时屏上原来的中央明纹处被第三级明纹所占据, 则该介质的厚度为 [ ] (A) λ3(B) 123n n -λ(C) λ2(D)122n n -λ17. 如图所示，在杨氏双缝实验中, 若用一片厚度为d 1的透光云母片将双缝装置中的上面一个缝挡住; 再用一片厚度为d 2的透光云母片将下面一个缝挡住, 两云母片的折射率均为n , d 1＞d 2, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距减小(B) 条纹间距增大 (C) 整个条纹向上移动(D) 整个条纹向下移动18. 如图所示，在杨氏双缝实验中, 若用一片能透光的云母片将双缝装置中的上面一个缝盖住, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距增大(B) 整个干涉条纹将向上移动 (C) 条纹间距减小(D) 整个干涉条纹将向下移动26. 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λ＝500nm(1nm = 10-9m)的单色光垂直照射．看到的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边条纹的直线部分的切线相切．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，最大深度为500 nm (D) 不平处为凹槽，最大深度为250 nm43. 光波的衍射现象没有声波显著, 这是由于[ ] (A) 光波是电磁波, 声波是机械波 (B) 光波传播速度比声波大(C) 光是有颜色的(D) 光的波长比声波小得多53. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，将单缝K 沿垂直光的入射光(x 轴)方向稍微平移，则[ ] (A) 衍射条纹移动，条纹宽度不变(B) 衍射条纹移动，条纹宽度变动 (C) 衍射条纹中心不动，条纹变宽 (D) 衍射条纹不动，条纹宽度不变KS1L 2L xaEf54. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，将单缝宽度 a 稍稍变宽，同时使单缝沿x 轴正向作微小移动，则屏幕E 的中央衍射条纹将 [ ] (A) 变窄，同时上移(B) 变窄，同时下移 (C) 变窄，不移动 (D) 变宽，同时上移55. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，将单缝宽度a 稍稍变窄，同时使汇聚透镜L 2沿x 轴正方向作微小移动，则屏幕E 上的中央衍射条纹将[ ] (A) 变宽，同时上移(B) 变宽，同时下移 (C) 变宽，不移动 (D) 变窄，同时上移56. 一衍射光栅由宽300 nm 、中心间距为900 nm 的缝构成, 当波长为600 nm 的光垂直照射时, 屏幕上最多能观察到的亮条纹数为[ ] (A) 2条 (B) 3条 (C) 4条 (D) 5条57. 白光垂直照射到每厘米有5000条刻痕的光栅上, 若在衍射角ϕ = 30°处能看到某一波长的光谱线, 则该光谱线所属的级次为 [ ] (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 483. 如图所示，起偏器A 与检偏器B 的偏振化方向相互垂直，偏振片C 位于A 、B 中间且与A 、B 平行，其偏振化方向与A 的偏振化方向成30°夹角. 当强度为I 的自然光垂直射向A 片时，最后的出射光强为 [ ] (A) 0(B)2I (C)8I(D) 以上答案都不对84. 如图所示，一束光强为I 0的自然光相继通过三块偏振片P 1、P 2、P 3后，其出射光的强度为8I I =．已知P 1和P 3的偏振化方向相互垂直．若以入射光线为轴转动P 2, 问至少要转过多少角度才能出射光的光强度为零?[ ] (A) 30° (B) 45° (C) 60° (D) 90°IACI1P 32P86. 两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光线通过．当其中一偏振片慢慢转动时, 投射光强度发生的变化为 [ ] (A) 光强单调增加(B) 光强先增加，后又减小至零 (C) 光强先增加，后减小，再增加(D) 光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零1. 在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气和在玻璃中[ ] (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2. 真空中波长为的单色光, 在折射率为n 的均匀透明介质中从a 点沿某一路径传到b点．若a 、b 两点的相位差为π3，则此路径的长度为[ ] (A)n23λ (B)nλ3 (C)λ23 (D)λn 23 3. 相干光波的条件是振动频率相同、相位相同或相位差恒定以及[ ] (A) 传播方向相同 (B) 振幅相同 (C) 振动方向相同 (D) 位置相同4. 如图所示，有两个几何形状完全相同的劈形膜：一个由空气中的玻璃形成玻璃劈形膜; 一个由玻璃中的空气形成空劈形膜．当用相同的单色光分别垂直照射它们时, 从入射光方向观察到干涉条纹间距较大的是[ ] (A) 玻璃劈形膜(B) 空气劈形膜(C) 两劈形膜干涉条纹间距相同 (D) 已知条件不够, 难以判定5. 用波长可以连续改变的单色光垂直照射一劈形膜, 如果波长逐渐变小, 干涉条纹的变化情况为[ ](A) 明纹间距逐渐减小, 并背离劈棱移动 (B) 明纹间距逐渐变小, 并向劈棱移动 (C) 明纹间距逐渐变大, 并向劈棱移动 (D) 明纹间距逐渐变大, 并背向劈棱移动 6. 牛顿环实验中, 透射光的干涉情况是[ ] (A) 中心暗斑, 条纹为内密外疏的同心圆环 (B) 中心暗斑, 条纹为内疏外密的同心圆环 (C) 中心亮斑, 条纹为内密外疏的同心圆环 (D) 中心亮斑, 条纹为内疏外密的同心圆环7. 若用波长为的单色光照射迈克耳孙干涉仪, 并在迈克耳孙干涉仪的一条光路中放入一厚度为l 、折射率为n 的透明薄片, 则可观察到某处的干涉条纹移动的条数为[ ](A)λln )1(4- (B)λln(C)λln )1(2- (D)λln )1(-8. 如图12-1-44所示，波长为 的单色光垂直入射在缝宽为a 的单缝上, 缝后紧靠着焦距为f 的薄凸透镜, 屏置于透镜的焦平面上, 若整个实验装置浸入折射率为n 的液体中, 则在屏上出现的中央明纹宽度为[ ] (A) na f λ(B) na f λ (C)naf λ2(D)anf λ2 9. 在一光栅衍射实验中，若衍射光栅单位长度上的刻痕数越多, 则在入射光波长一定的情况下, 光栅的[ ] (A) 光栅常数越小(B) 衍射图样中亮纹亮度越小 (C) 衍射图样中亮纹间距越小(D) 同级亮纹的衍射角越小10. 一束平行光垂直入射在一衍射光栅上, 当光栅常数)(b a +为下列哪种情况时(a 为每条缝的宽度, b 为不透光部分宽度) , k = 3, 6, 9, …等级次的主极大均不出现．[ ] (A) a b a 2=+ (B) a b a 3=+ (C) a b a 4=+(D) a b a 6=+11. 自然光以 60的入射角照射到不知其折射率的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) 折射光为部分线偏振光，折射角为 30 (C) 折射光为线偏振光，折射角不能确定 (D) 折射光为部分线偏振光，折射角不能确定 12. 关于光的干涉，下面说法中唯一正确的是[ ](A) 在杨氏双缝干涉图样中, 相邻的明条纹与暗条纹间对应的光程差为2λ (B) 在劈形膜的等厚干涉图样中, 相邻的明条纹与暗条纹间对应的厚度差为2λ (C) 当空气劈形膜的下表面往下平移2λ时, 劈形膜上下表面两束反射光的光程差将增加2λ (D) 牛顿干涉圆环属于分波振面法干涉二、 填空题1. 如图12-2-1所示，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λfaE L射率分别为1n 和3n ，已知321n n n ><，若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下表面反射的光束（用①与②示意）的光程差是2. 真空中波长 = 400 nm 的紫光在折射率为 n =1.5 的介质中从A 点传到B 点时, 光振动的相位改变了5, 该光从A 到B 所走的光程为 ．4. 如图所示，在双缝干涉实验中SS 1=SS 2，用波长为λ的光照射双缝S 1和S 2，通过空气后在屏幕E 上形成干涉条纹．已知P 点处为第三级明条纹，则S 1和S 2到P 点的光程差为 ____________．若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 ＝ ____________．5. 两条狭缝相距2 mm, 离屏300 cm, 用600 nm 的光照射时, 干涉条纹的相邻明纹间距为___________mm.6. 将一块很薄的云母片(n = 1.58)覆盖在杨氏双缝实验中的一条缝上，这时屏幕上的中央明纹中心被原来的第7级明纹中心占据．如果入射光的波长λ = 550 nm, 则该云母片的厚度为___________．9. 如图所示，在玻璃(折射率n 3 = 1.60)表面镀一层MgF 2(折射n 2=1.38)薄膜作为增透膜．为了使波长为500 nm 的光从空气(折射率n 1=1.00)正入射时尽可能减少反射，MgF 2膜的最小厚度应是 ． 10. 用白光垂直照射厚度e = 350 nm 的薄膜，若膜的折射率n 2 = 1.4 , 薄膜上面的介质折射率为n 1，薄膜下面的介质折射率为n 3，且n 1 < n 2 < n 3．则透射光中可看到的加强光的波长为 ．14. 波长为λ的平行单色光垂直地照射到劈尖薄膜上，劈尖薄膜的折射率为n ，第二级明纹与第五条明纹所对应的薄膜厚度之差是 _____________． 15. 两玻璃片中夹满水(水的折射率34=n )形成一劈形膜, 用波长为λ的单色光垂直照射其上, 若要使某一条纹从明变为暗, 则需将上面一片玻璃向上平移 ．22. 若在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜M 移动0.620mm 的过程中，观察到干涉条纹移动了2300条，则所用光波的波长为 ．23. 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 的透明介质薄片，放入后，这条光路的光程改变了 ．25. 如果单缝夫琅禾费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为30=ϕ的方位上，所用的单色光波长为nm 500=λ，则单缝宽度为 ．26. 一束平行光束垂直照射宽度为1.0 mm 的单缝上，在缝后放一焦距为2.0 mm 的汇聚透镜．已知位于透镜焦平面处的中央明纹的宽度为2.0 mm ，则入射光波长约为 ． 29 用半波带法讨论单缝衍射暗条纹中心的条件时，与中央明条纹旁第三个暗条纹中心相对应的半波带的数目是__________．30. 平行单色光垂直入射于单缝上，观察夫琅禾费衍射．若屏上P 点处为第三级暗纹，则单缝处波面相应地可划分为___________ 个半波带．若将单缝宽度缩小一半，P 点处将是_________级________纹．36. 一衍射光栅, 狭缝宽为a , 缝间不透明部分宽为b ．当波长为600 nm 的光垂直照射时, 在某一衍射角 ϕ 处出现第二级主极大．若换为400 nm 的光垂直入射时, 则在上述衍射角 ϕ 处出现缺级, b 至少是a 的 倍．38. 已知衍射光栅主极大公式(a ＋b ) sin ϕ＝±k λ，k ＝0, 1, 2, …．在k ＝2的方向上第一条缝与第六条缝对应点发出的两条衍射光的光程差∆＝_____________．40. 当自然光以58︒角从空气射入到玻璃板表面上时, 若反射光为线偏振光, 则透射光的折射角为_________．41. 一束自然光入射到空气和玻璃的分界面上, 当入射角为60︒时反射光为完全偏振光, 则此玻璃的折射率为_________．44. 一束由自然光和线偏振光组成的混合光，让它垂直通过一偏振片．若以此入射光束轴旋转偏振片，测得透射光强度的最大值是最小值的7倍；那么入射光束自然光和线偏振光的光强比为_____________．三、 计算题8. 用白光垂直照射置于空气中的厚度为0.50 μm 的玻璃片．玻璃片的折射率为1.50．在可见光范围内(400 nm ~ 760 nm)哪些波长的反射光有最大限度的增强? 13. 图12-3-13所示为一牛顿环装置，设平凸透镜中心恰好与平玻璃接触，透镜凸表面的曲率半径是R ＝400 cm ．用单色平行光垂直入射，观察反射光形成的牛顿环，测得第5个明环的半径是0.30 cm ．(1) 求入射光的波长；(2) 设图中OA =1.00 cm ，求在半径为OA 的范围内可观察到的明环数目．18. 在某个单缝衍射实验中，光源发出的光含有两种波长1λ和2λ，并垂直入射于单缝上．假如1λ的第一级衍射极小与2λ的第二级衍射极小相重合，试问：(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，是否还有其它极小相重合?19. 某种单色平行光垂直地入射在一单缝上, 单缝的宽度a = 0.15 mm ．缝后放一个焦距f = 400 mm 的凸透镜，在透镜的焦平面上，测得中央明条纹两侧的两个第三级暗条纹之间的距离为8.0 mm ，求入射光的波长．30. 一衍射光栅，每厘米有200条透光缝，每条透光缝宽为a = 2⨯10-3 cm ，在光栅后方一焦距f = 1 m 的凸透镜．现以nm 600=λ的单色平行光垂直照射光柵，求：(1) 透光缝a 的单缝衍射中央明区条纹宽度； (2) 在透光缝a 的单缝衍射中央明纹区内主极大条数.31. 波长λ = 600nm 的单色光垂直入射到一光柵上，测得第二级主级大的衍射角为30o ，且第三级是缺级．(1) 光栅常量(a ＋b )等于多少?(2) 透光缝可能的最小宽度a 等于多少?(3) 在选定了上述(a ＋b )和a 之后，求在屏幕上可能呈现的全部主极大的级次．36 两个偏振片叠在一起，欲使一束垂直入射的线偏振光经过这两个偏振片之后振动方向转过了90°，且使出射光强尽可能大，那么入射光振动方向和两偏振片的偏振化方向之间的夹角应如何选择？这种情况下的最大出射光强与入射光强的比值是多少?。
大学物理光学实验练习题集与答案
大学物理光学实验练习题集与答案一、单选题1. 光学简导管的主要作用是什么？A. 引导光线传输B. 调节光的强度C. 调节光的颜色D. 放大光的角度答案：A2. 以下哪个现象展示了光的直线传播特性？A. 反射B. 折射C. 散射D. 干涉答案：A3. 某光源通过一种单缝狭缝时，在屏幕上观察到的是一个中央亮度明显高于两边的条纹，这是由于什么现象引起的？A. 反射B. 散射D. 干涉答案：C4. 以下哪一个现象表明光的波动性？A. 光在真空中传播时的速度恒定B. 光沿直线传播C. 光在介质中折射D. 光的干涉现象答案：D5. 光通过一个透镜后，如果光线聚焦在透光屏上，则透镜的类型是：A. 凸透镜B. 凹透镜C. 分光镜D. 覆膜答案：A二、多选题1. 下面几种光源中，属于自然光源的有哪些？B. 白炽灯光C. 激光D. 火焰光E. 荧光灯光答案：A、D2. 以下关于光学折射的陈述中，正确的是：A. 光只在真空中能以光速传播B. 介质的折射率越大，光速度越快C. 光从一种介质射向另一种介质时，入射角大于折射角D. 折射率是入射角和折射角的正弦比答案：C、D3. 以下哪些现象属于光的干涉现象？A. 彩虹B. 杂纹C. 油膜颜色D. 空气中的飞蛾答案：A、B、C4. 以下哪些颜色的光波长较长？A. 红光B. 蓝光C. 紫光D. 绿光答案：A、C5. 下列关于光学实验的说法中，正确的是：A. 双缝干涉实验观察到的结果是一系列彩色条纹B. 黑暗室中进行的光学实验无法看到效果C. 如果两束相干光叠加在一起，会产生干涉现象D. 在实验室进行的光学实验与日常生活中的光学现象无关答案：C三、简答题1. 解释光的散射现象，并说明其在日常生活中的应用。
答案：光的散射是指光线与物质颗粒碰撞后改变原来传播方向的现象。
在日常生活中，光的散射现象广泛应用于多个领域。
例如，太阳光在大气中的散射现象使得天空呈现出蓝色，在傍晚时分呈现出红色的现象；激光散射可用于光通信中的光纤通信和激光雷达技术等。
大学物理光学复习试卷题目及答案
一选择题：1如图所示，波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为n 2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n 1＞n 2＞n 3，则两束反射光在相遇点的相位差为(A)4πn 2e /λ．(B)2πn 2e /λ．(C)(4πn 2e /λ) +π．(D)(2πn 2e /λ) -π．［A ］2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2.5λ，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．［B ］3在双缝干涉实验中，两条缝的宽度原来是相等的．若其中一缝的宽度略变窄(缝中心位置不变)，则(A)干涉条纹的间距变宽．(B)干涉条纹的间距变窄．(C)干涉条纹的间距不变，但原极小处的强度不再为零．(D)不再发生干涉现象．［4在双缝干涉实验中，若单色光源S 到两缝S 1、S 2距离相等，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(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．［B ］5在图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．(C)右半部明，左半部暗．(D)右半部暗，左半部明．［D ］6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．［D ］7一束波长为λ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) λ / 2．(B)λ．(C)3λ /2．(D)2λ．［B ］8一单色平行光束垂直照射在宽度为1.0mm 的单缝上，在缝后放一焦距为2.0m 的会聚透镜．已知位于透镜焦平面处的屏幕上的中央明条纹宽度为2.0mm ，则入射光波长约为(1nm=10−9m)(A)100nm (B)400nmn 1 λ S S ' 图中数字为各处的折射(C)500nm (D)600nm ［C ］9对某一定波长的垂直入射光，衍射光栅的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)换一个光栅常数较小的光栅．(B)换一个光栅常数较大的光栅．(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．［B ］二填空题：1如图所示，假设有两个同相的相干点光源S 1和S 2，发出波长为λ的光．A 是它们连线的中垂线上的一点．若在S 1与A 之间插入厚度为e 、则两光源发出的光在A 点的相位差∆φ＝500nm ，n ＝1.5，A ．(1nm=10-9m)2用波长为λ的单色光垂直照射到空气劈形膜上，从反射光中观察干涉条纹，距顶点为L 处是暗条纹．使劈尖角θ 连∆3板接触．波长分别为λ1＝600nm 和λ2＝500nm 的两种单色光垂直入射，观察反射光形成的牛顿环．从中心向外数的两种光的第五个明环所对应的空气膜厚度之差为．4波长为a =4λ的单缝上．对应于衍射角ϕ波面可划分为5波长为nm(1nm=10−9m) 1.0×10-4cm 的平面衍射光栅上，第一级衍射主极大所对应的衍射角ϕ6I 0的线偏振光入射，其光矢量振动方向与第一偏振片偏振化方向夹角为π/4，则穿过第一偏振片后的光强为,三计算题：1双缝干涉实验装置如图所示，双缝与屏之间的距离D ＝120cm ，两缝之间的距离d ＝0.50mm ，用波长λ＝500nm (1nm=10-9m)的单色光垂直照射双缝．(1)求原点O (零级明条纹所在处)上方的第五级明条纹的坐标x ．(2)如果用厚度l ＝1.0×10-2mm ，折射率n ＝1.58的透明薄膜复盖在图中的S 1缝后面，求上述第五级明条纹的坐标x '．(1)∵dx /D ≈k λx ≈Dk λ/d =(1200×5×500×10-6/0.50)mm=6.0mm 4分(2)从几何关系，近似有r 2－r 1≈Dx /d '有透明薄膜时，两相干光线的光程差δ=r 2–(r 1–l +nl )=r 2–r 1–(n -1)l ()l n D x 1/d --'=对零级明条纹上方的第k 级明纹有λδk =零级上方的第五级明条纹坐标()[]dk l n D x /1λ+-='=1200[(1.58－1)×0.01±5×5×10-4]/0.50mm=19.9mm 2用波长为500nm (1nm=10-9m)的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈形膜上．在观察反射光的干涉现象中，距劈形膜棱边l =1.56cm 的A 处是从棱边算起的第四条暗条纹中心．(1)求此空气劈形膜的劈尖角θ；(2)改用600nm 的单色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干涉条纹，A 处是明条纹还是暗条纹？(3)在第(2)问的情形从棱边到A 处的范围内共有几条明纹？几条暗纹？(1)棱边处是第一条暗纹中心，在膜厚度为e 2＝21λ处是第二条暗纹中心，可知第四条暗纹中心处，即A 处膜厚度e 4=λ23∴()l l e 2/3/4λθ==＝4.8×10-5rad5分(2)由上问可知A 处膜厚为e 4＝3×500/2nm ＝750nm对于λ＇＝600nm 的光，连同附加光程差，在A 处两反射光的光程差为λ'+2124e ，它与波长λ'之比为0.321/24=+'λe ．所以A 处是明纹3分(3)棱边处仍是暗纹，A 处是第三条明纹，所以共有三条明纹，三条暗纹．2分3在夫琅禾费单缝衍射实验中，如果缝宽a 与入射光波长λ的比值分别为(1)1，(2)10，(3)(1)a =λ，sin ϕ=λ/ λ=1,ϕ=90°1分(2)a =10λ，sin ϕ=λ/10 λ=0.1ϕ=5︒44'2分(3)a =100λ，sin ϕ=λ/100 λ=0.01ϕ=34'2分这说明，比值λ/a 变小的时候，所求的衍射角变小，中央明纹变窄(其它明纹也相应地变为更靠近中心点)，衍射效应越来越不明显．2分(λ/a )→0的极限情形即几何光学的情形:光线沿直传播,无衍射效应4用波长为589.3nm (1nm=10-9m)的钠黄光垂直入射在每毫米有500条缝的光栅上，.d =1/500mm ，λ=589.3nm ，第一级衍射主极大：d sin θ =λ2分∴sin θ =λ /d =0.295θ =sin -10.295=17.1°5强度为I 0的一束光，垂直入射到两个叠在一起的偏振片上,这两个偏振片的偏振化方向之间的夹角为60°.若这束入射光是强度相等的线偏振光和自然光混合而成的，且线偏振光的光矢量振动方向与此二偏振片的偏振化方向皆成30°角，求透过每个偏振片后的光束强度．O P d λx '2001cos 212121⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=I I I 30°2分＝5I 0/81分透过第二个偏振片后的光强I 2＝(5I 0/8)cos 260°1分＝5I 0/326在水(折射率n 1＝1.33)和一种玻璃(折射率n 2＝1.56的交界面上，自然光从水中射向玻璃，求起偏角i 0．若自然光从玻璃中射向水，再求此时的起偏角0i '．tg i 0＝1.56/1.332分i 0＝49.6°1分光自玻璃中入射到水表面上时，tg 0i '＝1.33/1.560i '＝40.4°(或0i '＝90°－i 0＝40.4°)四问答题：如图所示，A 是一块有小圆孔S 的金属挡板，B 是一块方解石，其光轴方向在纸面内，P 是一块偏振片，C 是屏幕．一束平行的自然光穿过小孔S 后，垂直入射到方解石的端面上．当以入射光线为轴，转动方解石时，在屏幕C 上能看到什么现象？90°角时，两光点的明暗交变一次,一个最亮时,另一个最暗。
大学物理光学复习试卷
18. 如图安排的三种透光媒质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，其折射率分别为 n1 ＝1.33，n2＝1.50，n3＝1．两个交界面相互平行．一束自然光 Ⅰ 自媒质Ⅰ中入射 到Ⅰ与Ⅱ的交界面上， 若反射光为线偏振光， Ⅱ (1) 求入射角 i． (2) 媒质Ⅱ、Ⅲ界面上的反射光是不是线偏振光？为什么？ Ⅲ 解：(1) 据布儒斯特定律 tgi＝(n2 / n1)＝1.50 / 1.33 i＝48.44° (＝48° 26 ) (2) 令介质Ⅱ中的折射角为 r，则 r ＝0.5－i＝41.56° 此 r 在数值上等于在Ⅱ、Ⅲ界面上的入射角 。 若Ⅱ、Ⅲ界面上的反射光是线偏振光，则必满足布儒斯特定律 tg i0＝n3 / n2＝1 / 1.5 i0＝33.69° 因为 r≠i0，故Ⅱ、Ⅲ界面上的反射光不是线偏振光． 19. 如图所示，A 是一块有小圆孔 S 的金属挡板，B 是一 块方解石，其光轴方向在纸面内，P 是一块偏振片，C 是 屏幕．一束平行的自然光穿过小孔 S 后，垂直入射到方 解石的端面上．当以入射光线为轴，转动方解石时，在 屏幕 C 上能看到什么现象？ 答：一个光点围绕着另一个不动的光点旋转，方解石每 转过 90°角时， 两光点的明暗交变一次,一个最亮时,另一 个最暗。 物理光学 2 1. 如图，S1、S2 是两个相干光源，它们到 P 点的距离分别为 r1 和 r2．路径 S1P 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 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) (r2 n2 t 2 ) (r1 n1t1 ) (B) [r2 (n2 1)t 2 ] [r1 (n1 1)t 2 ]
大学物理光学试题及答案!考试必过
大学物理光学试题及答案!考试必过1 光从光疏介质射入光密介质，在光密介质中 A 光的传播速率变大; B 折射角比入射角大; C 光的振动频率变快; D 光的波长变小。
下面有几种说法，正确的说法是 A 有相同的振幅就有相同的光强; B 振幅较大者其光强较大; C 二光波分别在水中，空气中传播，其振幅相等，但光强不等，空气中的较强; D 二光波分别在水中，空气中传播，其振幅相等，但光强不等，水中的较强。
光在真空中传播速率与 A 波长有关; B 频率有关; C 光源的速率有关; D 观察者的速率有关; E 与上述各因素均无关。
波长为550nm 的黄光，从空气射入水中，在水中给人眼的色感为 A 青蓝色; B 红色; C 黄色; D 不能判定。
空气中振幅为A的光强是水中折射率为34振幅也为A的光强的倍数为 A 1; B34; C43; D916; E169。
一束白光从空气射入玻璃，当光在玻璃中传播时，下列说法正确的是:2 A 紫光的速率比红光小; B 红光的频率比紫光大; C 在玻璃中红光的偏向角比紫光小; D 不同色光在玻璃中的波长与各自在真空中波长的比值也不同。
可见光的波长范围在,,,,,,,,,,之间相应的频率范围是,,, ,,,,,,Hz。
真空中波长为l 的单色光射入折射率为n 的介质中，该光在这介质中的频率为 ,,,,,,，波长为,,,,,，光速为,,,,,。
太阳与地球之间的距离为km 8 10 5 . 1 × ，光由太阳到达地球所需要的时间为____________________秒。
1050 钠黄光的频率为Hz 14 10 1 . 5 × 它以0 45 入射角由空气射入玻璃后，折射角为1050 0 30 ，问该光在玻璃中的传播速率和波长各为多少,相对空气中的波长改变了1050 多少, 在下列几种说法中正确的说法是: A 相等光程的几何距离必然相等; B 光行进相同的光程经历的时间必然相等;C 几何距离大的其光程必然较大;D 相同的光程必然有相同的对应的真空距离。
大学物理光学部分复习
光学部分复习题一、判断题1、光的干涉、衍射和偏振现象，说明光是一种波动。
√2、杨氏双缝干涉实验中，当缝到屏的距离增大时，相邻明纹间距变窄。
×3、杨氏双缝干涉实验中，当两缝间距增大时，相邻明纹间距变宽。
×4、在劈尖干涉实验中，如果把上面一块玻璃向上平移，则干涉条纹向棱边移动，条纹间距不变。
√5、在劈尖干涉实验中，如果把上面一块玻璃绕棱边转动，使劈尖角度增大，干涉条纹间距不变，向棱边移动。
×6、单缝衍射中，衍射角度ϕ越大的那些明纹的光强越小。
√7、在牛顿环实验中，若在平凸透镜与平板玻璃间充满折射率为 1.6n =的油液，则干涉圆环变稀疏。
×8、自然光入射到两种介质界面上发生反射时，反射光是部分偏振光，且垂直于入射面的光强大于平行于入射面的光强。
√9、当一束光以布儒斯特角)(tan 1200n n i i =由折射率为1n 的介质照射到折射率为2n 的介质表面上发生反射和折射时，反射光是线偏振光，折射光也是线偏振光。
×10、一束光强为0I 的自然光垂直照射到一个偏振片后，穿过的光束强度为20I ，再穿过一个偏振片后的光束强度是40I 。
× 二、问答题：1、某种单色光从空气射入水中，其频率、波速、波长是否变化？怎样变化？2、什么是光程？在不同的均匀媒质中，若单色光通过的光程相等时，其几何路程是否相同？其所需时间是否相同？3、若以白光垂直入射到光栅，不同波长的光将会有不同的衍射角，零级明条纹能否分开不同波长的光？在可见光中哪种颜色的光衍射角最大？不同波长的光分开程度与什么因素有关？4、写出马吕斯定律的数学表达式，并解释其物理意义。
5、衍射的本质是什么？衍射与干涉有什么区别与联系？三、填空题：1、在双缝干涉实验中，所用单色光波长为)101(5.5629m nm nm -==λ，双缝与观察屏的距离D=1.2m ，若测得屏上相邻明条纹间距为mm x 5.1=∆，则双缝的间距d=m 4105.4-⨯。
大学物理-光学复习题
光学复习题1．在双缝干涉实验中，波长λ＝550 nm 的单色平行光垂直入射到缝间距a ＝2×10-4 m 的双缝上，屏到双缝的距离D ＝2 m ．求：(1) 中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距；(2) 用一厚度为e ＝6.6×10-5 m 、折射率为n ＝1.58的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处？(1 nm = 10-9 m)2．在折射率n ＝1.50的玻璃上，镀上n '＝1.35的透明介质薄膜．入射光波垂直于介质膜表面照射，观察反射光的干涉，发现对λ1＝600 nm 的光波干涉相消，对λ2＝700 nm 的光波干涉相长．且在600 nm 到700 nm 之间没有别的波长是最大限度相消或相长的情形．求所镀介质膜的厚度．(1 nm = 10-9 m)3．波长λ=600nm(1nm=10﹣9m)的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大的衍射角为30°，且第三级是缺级．(1) 光栅常数(a + b )等于多少？(2) 透光缝可能的最小宽度a 等于多少？(3) 在选定了上述(a + b )和a 之后，求在衍射角-π21＜ϕ＜π21 范围内可能观察到的全部主极大的级次．e n n =1.504．一束平行光垂直入射到某个光栅上，该光束有两种波长的光，λ1=440 nm，λ2=660 nm (1 nm = 10-9 m)。
实验发现，两种波长的谱线(不计中央明纹)第二次重合于衍射角ϕ=60°的方向上。
求此光栅的光栅常数d．5．有三个偏振片叠在一起，已知第一个与第三个的偏振化方向相互垂直．一束光强为I0的自然光垂直入射在偏振片上，求第二个偏振片与第一个偏振片的偏振化方向之间的夹角为多大时，该入射光连续通过三个偏振片之后的光强为最大．6．如图所示,偏振片P1、P2互相平行地放置，它们各自的透光方向与图中y轴的夹角分别为α，β．光强为0I，沿y轴方向振动的线偏振光从P1左侧正入射，最后通过P2出射的光光强为1I．若将原线偏振光改为从P2右侧正入射，最后通过P1出射的光光强记为2I，求:I I；(1) 21I I为多少？(2) 若用自然光代替原线偏振光，则21。
大学物理 光学答案及大学物理复习资料-大题
第十七章 光的干涉一. 选择题1．在真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的均匀透明介质中从A 沿某一路径传播到B ，若A ，B 两点的相位差为3π，则路径AB 的长度为：（ D ）A. 1.5λB. 1.5n λC. 3λD. 1.5λ/n解： πλπϕ32==∆nd 所以 n d /5.1λ=本题答案为D 。
2．在杨氏双缝实验中，若两缝之间的距离稍为加大，其他条件不变，则干涉条纹将 （ A ）A. 变密B. 变稀C. 不变D. 消失解：条纹间距d D x /λ=∆，所以d 增大，x ∆变小。
干涉条纹将变密。
本题答案为A 。
3．在空气中做双缝干涉实验，屏幕E 上的P 处是明条纹。
若将缝S 2盖住，并在S 1、S 2连线的垂直平分面上放一平面反射镜M ，其它条件不变(如图)，则此时 ( B )A. P 处仍为明条纹B. P 处为暗条纹C. P 处位于明、暗条纹之间D. 屏幕E 上无干涉条纹解 对于屏幕E 上方的P 点，从S 1直接入射到屏幕E 上和从出发S 1经平面反射镜M 反射后再入射到屏幕上的光相位差在均比原来增π，因此原来是明条纹的将变为暗条选择题3图纹，而原来的暗条纹将变为明条纹。
故本题答案为B 。
4．在薄膜干涉实验中，观察到反射光的等倾干涉条纹的中心是亮斑，则此时透射光的等倾干涉条纹中心是（ B ）A. 亮斑B. 暗斑C. 可能是亮斑，也可能是暗斑D. 无法确定解：反射光和透射光的等倾干涉条纹互补。
本题答案为B 。
5．一束波长为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 ( B )A. λ/4B. λ/ (4n )C. λ/2D. λ/ (2n )6．在折射率为n '=1.60的玻璃表面上涂以折射率n =1.38的MgF 2透明薄膜，可以减少光的反射。
当波长为500.0nm 的单色光垂直入射时，为了实现最小反射，此透明薄膜的最小厚度为（ C ）A. 5.0nmB. 30.0nmC. 90.6nmD. 250.0nm解：增透膜 6.904/min ==n e λnm本题答案为C 。
光学要点复习大学物理光学
光学试题一、选择题1. （3分，答案：C）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2.（3分，答案：B）在双缝干涉实验中，用单色自然光，在屏上形成干涉条纹.若在两缝后放一个偏振片，则(A) 干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度加强.（B）干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度减弱.（C）干涉条纹的间距变窄，但明纹的亮度减弱.（D）无干涉条纹.3.（3分，答案：B）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．(C) 不移动，但间距改变．(D) 向上平移，且间距改变．4. （3分，答案：B）如图，S1、S2是两个相干光源，和它们到P点的距离分别为r1和r2．路径S1P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t2，折射率为n2的介质板，其余部分可看作真空，这两路径的光程差等于(A) (r2 + n2t2)- (r1 + n1t1)(B) [r2 +(n2-1)t2)-r1 +(n1-1)t1](C) (r2 -n2t2)- (r1 - n1t1)(D) n2t2 - n1t15.（3分，答案：C）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,若薄膜的厚度为e, 且n1＜n2＞n3 ,λ1为入射光在n1 中的波长,则两束光的光程差为(A) 2n2e. (B) 2n2e－λ1 / (2 n1) .(C) 2n2e－(1/2)n1λ1 . (D) 2n2e－(1/2)n2λ1 .36. （3分，答案：C ） 如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e ，并且 n 1＜n 2＞n 3，λ1为入射光在折射率为n 1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为(A) 2πn 2e / ( n 1 λ1)． (B)[4πn 1e / ( n 2 λ1)] + π．(C) [4πn 2e / ( n 1 λ1) ]+ π． (D) 4πn 2e / ( n 1 λ1)． 7.（3分，答案：B ）在牛顿环实验装置中, 曲率半径为R 在平凸透镜与平玻璃板在中心恰好接触, 它们之间充满折射率为n 的透明介质, 垂直入射到牛顿环装置上的平行单色光在真空中的波长为λ , 则反射光形成的干涉条纹中暗环半径r k 的表达式为(A) r k =R k λ. （B ）r k =R/n k λ. （C ） r k =R kn λ. (D) r k =(Rn)/k λ.8. （3分，答案：C ）如果单缝夫琅禾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λ=500nm ，则单缝宽度为(A) 52.510m -⨯ （B ）51.010m -⨯ （C ）61.010m -⨯ (D) 72.510m -⨯9.（3分，答案：D ）一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是(A)紫光 （B ）绿光 （C ）黄光 (D) 红光10. （3分，答案：B ）一束自然光自空气射向一块平板玻璃（如图），设入射光等于布儒斯特角0i ，则在界面2的反射光(A) 是自然光.(B) 是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面.(C)是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面.(D)是部分偏振光.11. (3分，答案：)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) 在入射面内的完全线偏振光.(B) 平行于入射面的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是线偏振光且光矢量的振动方向.(D) 垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光.12. （3分，答案：D ）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n 1λ1(A) 完全线偏振光且折射角是30°．(B) 部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为3的介质时，折射角是30°．(C) 部分偏振光，但须知两种介质的折射率才能确定折射角．(D) 部分偏振光且折射角是30°．三、填空题1. （3分）用波长为λ的单色光垂直照射到折射率为n2的劈形膜上（如图n1＞n2，n3＞n2），观察反射光干涉.从劈形膜顶开始，第2条明条纹对应的膜厚度e=____________________．（答案：23/4nλ）2. （4分）He－Ne激光器发出λ=632.8 nm (1nm=10-9 m)的平行光束，垂直照射到一单缝上，在距单缝3 m远的屏上观察夫琅禾费衍射图样，测得两个第二级暗纹间的距离是10 cm，则单缝的宽度a=________．（答案：27.610mm-⨯）3. （3分）在单缝夫琅禾费衍射实验中波长为λ的单色光垂直入射在宽度为a=2λ的单缝上，对应衍射角为30°方向，单缝处的波面可分成的半波带数目为_________个. （答案：2个）3.（3分）用波长为λ的单色光垂直置于空气中厚度为e折射率为1.5的透明薄膜，两束反射光的光程差δ=________．（答案：3/2e+λ或3/2e-λ）4. （3分）汽车两盏前灯相距l，与观察相距为10S km=。
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光学复习题
1.
（1）单缝被氦氖激光器产生的激光 (波长为632.8 nm)垂直照射，所得夫琅禾费衍射图样的中央明纹宽度为6.3mm ，已知屏前透镜焦距 f = 50 cm ，求单缝的宽度。
（2）在白色光形成的单缝衍射条纹中，某波长的光的第三级明条纹和黄色光（波长为 589 nm ）的第二级明条纹相重合。
求该光波的波长。
解：
（1） 中央明纹的宽度为 得f l a 02λ
=
已知数值λ=632.8 nm ，l 0 =6.3mm ，f = 50 cm 代入
得
（2）根据单缝衍射明纹条件
k =1,2,3,…
则由题意知：
代入上式得
02l f a
=λmm a 1.0=sin (21)
2a k λϕ=±+ 13k =22k =2589λ=nm
155894217nm nm λ⨯==1212(21)(21)22k k λλ+=+
2.
在杨氏干涉实验中，光波波长λ=632.8nm ，双缝间距为 1.00mm ，缝至屏幕的距离100cm ，求(1)整个装置在空气中，屏幕上相邻暗条纹的间距；(2)整个装置在水(n =1.33)中，屏幕上明条纹的宽度；(3) 装置在空气中，但其中一条狭缝用一厚度为31060.6-⨯=e cm 的透明薄片覆盖，结果原来的零级明纹变为第7级明纹，薄膜的折射率n 为多少？
解：(1) 条纹间距λd
D x =∆ 将d =1.00mm ，D =100cm=1000 mm ，λ=632.8nm 代入上式，得
mm nm d
D x 633.01033.65=⨯==∆λ （2） 这时波长为n n λ
λ= ，将数值代入，得
mm dn
D x 476.0==∆λ （3）(n - 1)e = 7 λ
067.117=+=e
n λ （此题有其他的解法，可酌情按步给分）
3.
让自然光通过两个偏振化方向相交o 60的偏振片，透射光强为1I ，今在这两个偏振片之间插入另一偏振片，它的方向与前两个偏振片均成o 30角，则透射光强为多少？
解：
设自然光的光强为0I 三偏振片为A 、B 、C 。
在未插入偏振片C 之前，自然光
通过偏振片A 后的光强为0
21
I I A =。
根据马吕斯定律，在通过偏振片B 的光强为
2201
110028cos cos 60A I I I I α===
在偏振片A 、B 之间插入偏振片C 偏后，自然光通过偏振片A 后的光强仍是
021
I ，在通过偏振片c 之后得光强为
08302021
230cos cos I I I I A c =='=α
最后通过偏振片B 后的强度
2202C C 19cos cos 304
I I I I α'=== （学生如果有其他解法，请酌情给分）
4.
两块偏振片叠在一起，其偏振化方向成30°，由强度相同的自然光和线偏振光混合而成的光束垂直入射在偏振片上，已知两种成分的入射光透射后强度相等。
(1) 若不计偏振片对可透射分量的反射和吸收，求入射光中线偏振光的光矢量振动方向与第一个偏振片偏振化方向之间的夹角；(2) 仍如上一问，求透射光与入射光的强度之比。
解： 设0I 为自然光强(入射光强为02I )；
自然光通过第一个棱镜（起偏器）1N 后变成线偏光，光强
0121I I = 根据马吕斯定律偏光光强： θ202cos I I =
θ为入射光中线偏振光的光矢量振动方向与第一个偏振片偏振化方向间
的夹角．
据题意 0
22002030cos cos 30cos 21θI I = 21
cos 2=θ 045=θ 总的透射光强为：00204330cos 2
12I I =⨯ 所以透射光与入射光的强度之比为：8330cos 2
102= （此题有其他的解法，可酌情按步给分）
5.
（1）在白光形成的单缝衍射条纹中，某波长光的第四级明条纹和黄色光（波长为589nm ）的第三级明条纹相重合。
求该光波的波长。
（2）若以上条纹重合现象出现在白光形成的双缝干涉条纹中，求解光波的波长。
解：（1）根据单缝衍射明条纹条件...3,2,1,2
)12(sin =+±=k k a λϕ 则有2)12(2)12(2
21
1λλ+=+k k
由题意知nm k k 589,3,4221===λ，代入上式得
nm 1.4589
58971=⨯=λ （2）根据杨氏双缝干涉明条纹条件...2,1,0,sin =±=k k b λϕ
则有2211λλk k =
由题意知nm k k 589,3,4221===λ，代入上式得
nm 8.4414
58931=⨯=
λ 6.如图所示，用波长为589.3nm 的钠黄光从空气垂直照射到2SiO 的劈尖部分，反射方向上共看到6条暗条纹，且第6条暗条纹恰位于图中劈尖的最高点处， 求解：（1）此2SiO 薄膜的厚度e （已知2SiO 折射率50.11=n ，Si 折射率42.32=n ）。
（2）若劈尖的的夹角增大，则干涉条纹有何变化，为什么？
解：
（1）在厚度为e 处，2SiO 薄膜上下表面反射光干涉暗纹条件的光程差为
...2,1,0,2
)12(21=+==∆k k e n λ反
第6条暗纹对应5=k ， 解得膜厚为m n k e μλ
08.14)12(1=+=
（2 ）由条纹宽度（相邻明纹或相邻暗纹间距）θλ
12n l =
可得，劈尖的的夹角增大时，干涉条纹宽度变小
向劈尖顶角处聚拢
空气
1、在日常生活中看到肥皂膜呈现出彩色条纹，解释该现象。
答：这是一种光的干涉现象。
因太阳光中含有各种波长的光波，当太阳光照射肥皂膜时，经油膜上下两表面反射的光形成相干光束，有些地方红光得到加强，有些地方绿光得到加强……这样就可以看到肥皂膜呈现出彩色条纹。
.。