大学物理测试题及答案.doc

波动光学测试题

一.选择题

1. 如图所示，折射率为 n 2

、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 1

和 3 ，已知

n 1

＜ n 2 ＞ n 3，

n

n

若用波长为 的单色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（用①②示意）的光程差是

(A) 2

2

.

(B) 2

2 － /(2 n 2 ).

n e

n e

t

r

(C) 2

2

－ .

(D) 2 2 － /2.

s 1 1

1

P

n e

n e n

t 2

1

r 2

2. 如图所示， 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

s 2

n 2

穿过一块厚度为 t 1 ，折射率为 n 1

s 2P 垂直穿过厚度为 t 2，折射率为

n 2 的另一

的介质板，路径 介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于

图

(A) (

r 2

+ 2 t 2) －( r 1 + 1 t 1 ).

(B) [

r 2+( 2－1)

t 2]－[

1 + ( n 1－ 1) t 1].

n n

n

r

(C) (

r 2 － n 2 t 2) －( r 1 － n 1 t 1 ).

(D)

n 2 t 2－ n 1 t 1.

n 1

3. 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

n 2

e

的厚度为 e ，并且 n 1 ＜n 2＞ n 3 ， 1

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

n 3

点的位相差为

图

(A) 2

n 2 e / ( n 1 1

). (B) 4

n 1 e / (

n 2

1

)+.

(C) 4

n 2

e / (

n 1

1 ) +

.(D)4

2

e / ( 1

1

).

n n

4. 在如图所示的单缝夫琅和费衍射实验装置中， s 为单缝， L 为透镜， C 为放在 L

的焦面处的屏幕，当把单缝 s 沿垂直于透镜光轴的方向稍微向上平移时，屏幕上的衍射图

样

s L C

(A)

向上平移 .(B)

向下平移 .(C)

不动 .(D)

条纹间距变大 .

5. 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

图

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 (A)

a =

b . (B)

a = 2

b . (C)

a = 3

b . (D)

b

= 2 .

a

二.填空题

1. 光的干涉和衍射现象反映了光的

性质 , 光的偏振现象说明光波是

波 .

2. 牛顿环装置中透镜与平板玻璃之间充以某种液体时 , 观察到第

10 级暗环的直径由变成

, 由此得该液体的折射率n

=

.

3. 用白光 (4000 ?～ 7600?) 垂直照射每毫米

200 条刻痕的光栅 , 光栅后放一焦距为

200cm 的凸透镜 , 则第一级光谱的宽度

为

.

三.计算题

1. 波长为 500nm 的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈尖上，在观察反射光的干涉现象中，距劈尖棱边 l =

的 A 处是从棱边算起的第四条暗条纹中心 .

(1) 求此空气劈尖的劈尖角.

(2) 改用 600 nm 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？

2. 设光栅平面和透镜都与屏幕平行，在平面透射光栅上每厘米有 5000 条刻线，用它来观察波长为

=589 nm 的钠黄光的

光

谱线 .

(1) 当光线垂直入射到光栅上时 , 能看到的光谱线的最高级数 k m 是多少 ? (2) 当光线以 30 的入射角 ( 入射线与光栅平面法线的夹角 ) 斜入射到光栅上时，能看到的光谱线的最高级数

k m 是多少 ?

3．在杨氏实验中，两缝相距，屏与缝相距

1m ，第 3 明条纹距中央明条纹，求光波波长？

4．在杨氏实验中，两缝相距，要使波长为

600nm 的光通过后在屏上产生间距为 1mm 的干涉条纹，问屏距缝应有多远？

5．波长为 500nm 的光波垂直入射一层厚度

e=1 m 的薄膜。膜的折射率为。问：

⑴光在膜中的波长是多少？

⑵在膜内 2e 距离含多少波长？