大学物理-波动光学自测题.doc
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1、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 = 5.89310-7 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 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 = 6.32810-7m,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 =_。4. 惠更斯菲涅耳
2、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 ,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;若入射光是
3、_,则将看到明暗交替变化,有时出现全暗;若入射光是_,则将看到明暗交替变化,但不出现全暗。8. 布儒斯特定律的数学表达式为_。式中_为布儒斯特角;_为折射媒质对入射媒质的相对折射率。9. 平行单色光垂直入射于单缝上,观察夫朗和费衍射,若屏上 P 点处为第二级暗纹,则单缝处波阵面相应地可划分为 个半波带。若将缝宽缩小一半,P点将是第 级 纹。10. 用波长 = 6.32810-7 m的平行光垂直入射于单缝上,缝后用焦距 = 0.40 m的凸透镜将衍射光会聚于焦平面上,测得中央明纹的宽度为3.410-3m,则单缝宽 = m。11. 将波长 的平行单色光垂直投射到一狭缝上,若对应于衍射图样第一级暗纹
4、位置的衍射角的绝对值为 ,则缝的宽度等于 。n3n1n212. 一束自然光从空气投射到玻璃表面上(空气折射率为1),当折射角为时,反射光是完全偏振光,则此玻璃板的折射率等于 。13. 用波长的单色光垂直照射折射率为n2的劈尖薄膜(如图),图中折射率的关系是n1 n2 n3,观察反射光的干涉条纹,从劈尖顶开始向右数第5条暗纹中心所对应的厚度e = 。14. 应用布儒斯特定律可以测介质的折射率今测得此介质的起偏振角 i0 56.0,这种物质的折射率为_。15. 用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷,当波长为 的单色平行光垂直入射时,若观察到的干涉条纹如图所示,每一条纹弯曲部分的顼点恰好与其左边条纹的直线
5、部分的连线相切,则工件表面与条纹弯曲处对应的缺陷是_形(指凸或凹),其相应的高度是_。16. 在双缝干涉实验中,用单色自然光,在屏上形成干涉条纹,若在双缝后放一个偏振片,则干涉条纹的间距_,明纹的亮度_。(均填变化情况)17. 在折射率n3 = 1.60的玻璃片表面镀一层折射率n2 = 1.38的MgF2 薄膜作为增透膜。为了使波长为 = 5000 的光,从折射率n1 = 1.00的空气垂直入射到玻璃片上的反射尽可能地减少,MgF2薄膜的厚度d就是_。18. 如图透射光栅(N = 4),以单色光正入射时,在观察屏上可看到衍射条纹。现若将图中的1、3缝挡住,使其不透光,则衍射条纹发生的变化是_。
6、19. 如图所示的牛顿环,若空气膜的最大厚度为3(为入射光的波长),当观察空气膜的反射光的等厚条纹时,问可看到_个暗环?与半径最小的暗环所相应的空气膜的厚度为_,与半径最小的明环所相应的空气膜的厚度为_。20. 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,夹在两块平晶的中间,形成空气劈尖,当单色光垂直入射时,产生 N 条等厚干涉条纹。如果滚柱之间的距离 L 变为 L/2,则在 L 范围内干涉条纹的数目为_,密度为_。21用波长为 的平行单色光垂直照射图中所示的装置,观察空气薄膜上下表面反射光形成的等厚干涉条纹。试在装置图下方的方框内画出相应的干涉条纹,只画暗条纹,表示出它们的
7、形状、条数和疏密。22. 将波长 l 的平行单色光垂直投射到一狭缝上,若对应于衍射图样第二级暗纹位置的衍射角的绝对值为 q,则缝的宽度等于 。fFPCLalAB23在如图所示的单缝夫琅的费衍射装置示意图中,用波长为 l 的单色光垂直入射在单缝上,若 P 点是衍射条纹中的中央明纹旁第二个明条纹的中心,则由单缝边缘的 A、B 两点分别到达 P 点的衍射光线光程差是 。二、计算题1 用波长 = 500 nm的单色光垂直照射在由两块玻璃板(一端刚好接触成为劈棱)构成的空气劈尖上。劈尖角 = 210-4 rad。如果劈尖内充满折射率为 n = 1.40 的液体。求从劈棱数起第五个明条纹在充入液体前后移动
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