第11章波动光学练习题

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1、1 第十一章波动光学一、填空题（一）易（基础题）1、光学仪器的分辨率R= 。2、若波长为 625nm的单色光垂直入射到一个每毫米有800 条刻线的光栅上时，则第一级谱线的衍射角为。3、在单缝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。4、当光由光疏介质进入光密介质时，在交界面处的反射光与入射光有相位相反的现象，这种现象我们称之为。5、 干涉相长的条件是两列波的相位差为的（填奇数或偶数） 倍。6、可见光要产生干涉现象必须满足的条件是：。7、在麦克耳逊干涉仪的一条光路中，插入一块折射率为n，厚度为d的透明薄片，插入薄片使这条光路的光程改变了；8、波长为 的单色光垂直照射在由

2、两块平玻璃板构成的空气劈尖上，测得相邻明条纹间距为L, 若将劈尖角增大至原来的2倍，则相邻条纹的间距变为。9、单缝衍射中狭缝愈窄，条纹间距愈。10、在单缝夫琅和费衍射实验中，第一级暗纹发生在衍射角300的方向上，所用单色光波长为500nm ，则缝宽为。11、用波长为的单色光垂直照射置于空气中厚度为e 的折射率为 1.5的透明薄膜，两束反射光的光程差为；12、光学仪器的分辨率与和有关，且越小，仪器的分辨率越高。13、当一束自然光通过两片偏振化方向成30o的偏振片后，其出射光与入射光的光强之比为。（二）中（一般综合题）1、若麦克耳逊干涉仪的可动反射镜M移动 0.620 的过程中，观察到干2 涉条纹

3、移动了 2300 条，则所用光波的波长为 mm 。2、在杨氏双缝干涉实验中， 如果相干光源1S 和2S 相距0.20dmm，1S 、2S到屏幕 E 的垂直距离为1.0Dm。若第二级明纹距中心点 O 的距离为 6.0mm ， 则单色光的波长为；相邻两明条纹之间的距离为。3、用单色光垂直照射空气劈形膜, 当劈形膜的夹角减小时, 干涉条纹_劈棱方向移动, 干涉条纹间距_ 。4、 用 单 色 光 垂 直照 射空 气劈 形膜 ; 观察 反 射光 的干 涉 , 则 劈棱 处是_纹；若改用波长大的单色光照射, 相邻条纹间距将变_。5、真空中波长为单色光在折射率为n 的媒质中由A 点传到 B点时光程改变量为

4、3/2, 则相位改变量为_ , 光走过的几何路程为_。6、如图（ 6 题）所示，1S 和2S ，是初相和振幅均相同的相干波源，相距4.5，设两波沿1S2S 连线传播的强度不随距离变化，则 在 连 线 上1S 左 侧 各 点 和2S 右 侧 各 点 是（填相长或相消）。7、在单缝夫琅和费衍射实验中波长为的单色光垂直入射在宽度为a=2的单缝上，对应于衍射角为30方向，单缝处的波面可分成的半波带数目为个。三、难（综合题）1 、 每 毫 米 有 500 条 刻 痕 的 衍 射 光 栅 的 光 栅 常 数 为 _. 当 以的单色光垂直照射该光栅时最多可观察到_条明条纹 . 2、有单色光垂直照射在单缝上,

5、 若缝宽增大 , 则条纹间隔_; 若波长增大, 则条纹间隔_ ;当与满足 _的数量关系时, 在屏上将只出现中央明纹. 3、在牛顿环干涉实验中, 以波长为的单色光垂直照射, 若平凸透镜与平 玻 璃 板 之 间 的 介 质 折 射 率 为n, 今 使 玻 璃 板 稍 微 下移 , 则 干 涉圆 环 将_移 ; 每当膜厚改变_ 时就移过一条条纹. 6 题图3 二、选择题（一）易（基础题）1、在双缝干涉实验中，如果拉大光屏与双缝之间的距离，则光屏上的条纹间距将：（）（ A）不变；（B）变小；（C）变大；（D）不能确定。2、在夫琅和费单缝实验中，若增大缝宽，其它条件不变，则中央明纹（）（ A）宽度变大；

6、（B）宽度不变，且中心强度也不变；（ C ）宽度变小；（D）宽度不变，但中心强度变小。3、光波的衍射没有声波显著是由于（）（ A）光是电磁波；（B）光速比声速大；（ C ）光有颜色；（D）光的波长比声波小得多。4、为了提高仪器的分辨率，可以采用的正确方法是（）（ A）减小观测距离；（B）减小入射光波长；（ C ） 增大观测距离；（D）增大入射光波长。5、频率为 100Hz, 传播速度为 300m/s 的平面简谐波，波线上两点振动的相位差为13，则此两点相距 ( ) （ A） 2m； (B)2.19m； (C) 0.5m； (D)28.6m。6、光强均为I 的两束相干光在某区域内叠加，则可能出现

7、的最大光强为 （）(A)I ； (B)2 I； (C)3 I ； (D)4 I。7、一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是：（）（ A）紫光；（B）绿光；（C）黄光；（D）红光。8、 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；4 2 题图（ D ）传播的路程不相等，走过的光程不相等。9、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

8、缝的间距变小；（ C ）把两缝的宽度稍微调窄；（D）改变波长较小的单色光源。10、在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为的单色光垂直入射在宽度为4a的单缝上，对应于衍射角30的方向，单缝处波阵面的半波带数目为（）（ A） 2个；（B）4个；（ C ） 6个；（D）8个。11、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两点位相差为3，则此路径的光程差为：（）（ A）1.5；（ B）1.5n；（ C）3；（D）1.5n。12、 自 然 光 以 布 儒 斯 特 角 入 射 到 透 明 介 质 表 面 时 ， 正 确 的 陈 述 为( ) （ A）反射线和折射线是平行

9、的；（B）折射光是线偏振光；（ C ）反射线和折射线是垂直的；（ D）反射光的光振动平行于入射面。（二）中（一般综合题）1、人耳能辨别同时传来的不同的声音，是由于（）（ A）波的反射和折射；（B）波的干涉；（C）波的独立传播特性；（D）波的强度不同。2、如图 2，在杨氏双缝干涉实验中，用透明玻璃挡住下缝，则（）（A）中央明纹向上移动；（B）中央明纹向下移动；（C）中央明纹不动；（D）不能确定。3、两块平玻璃构成空气劈尖，左边为棱边，用单色光垂直入射，若上面的平玻璃以棱边为轴，沿顺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；5 （ B）间隔变大，并向远离棱边方向平移

10、；（ 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。4、 用一毫米内有500条刻痕的平面透射光栅观察钠光谱（ =589nm） ，设 透 镜 焦 距 f=1.00m.则 光 线 垂 直 入 射 时 ， 最 多 能 看 到 的 光 谱 级 数 为( ) （ A） 4 ；（B）2 ；（C）不能确定；（ D ） 3 。5、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。6、

11、某单色光垂直照射一衍射光栅，在屏幕上只能出现零级和一级光谱，欲使屏幕上出现更高级次的谱线，应该（）（ A）换一个光栅常数较大的光栅；（B）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（D）将光栅向远离屏幕方向移动。（三）难（综合题）1、真空中波长为的单色光，在折射率为n的透明介质中从A传播到 B，若A,B两点光程差为5n，则此两点间的相位差为（）（ A）；（ B）2.5；（ C ）5；（ D ）10/ n。2、光强为 I0的自然光垂直通过两个偏振片，它们的偏振化方向之间的夹 角60。 设 偏 振 片 没 有 吸 收 ， 则 出 射 光 强 I 与 入 射 光 强 I0之 比

12、为（）（ A） 1/4 ；（B） 3/4 ；（C）1/8 ；（D）3/8 。3、在牛顿环干涉实验中, 若在平凸透镜的周边轻轻下压时, 干涩圆环(A) 不动 ; (B) 向中心收缩 ; (C ）从中心向外扩大； (D) 变密。4、光从光疏媒质射向光密媒质时6 (A) 反射光有半波损失; (B) 入射光有半波损失; (C) 透射光有半波损失; (D) 入射、反射、透射光均无半波损失。5、当组成空气劈形膜的两玻璃片夹角增大时, 干涉条纹将(A) 向劈棱方向移动且变密; (B) 向劈棱方向移动但条纹间隔不变; (C) 向远离劈棱方向移动但间隔不变; (D) 向远离劈棱方向移动间隔变宽. 三、判断题（易

13、，基础题）1、光栅条纹是衍射和干涉的总效果。（）2、光是横波，光具有波动性和粒子性。 ( ) 3、等厚干涉图样一定是明暗相间的直条纹。（）4、牛顿环中心是暗纹。（）5、等倾干涉图样一定是明暗相间的同心圆环。（）6、光的波动性表现为光能产生干涉和衍射。 ( ) 7、干涉和衍射产生的是完全一样的明、暗相间的条纹。( ) 8、当入射角为布儒斯特角时，反射光与折射光垂直，反射光为偏振光。( ) 9、 若以白光垂直照射单缝，则光屏中央处为波长最短的紫色光条纹。( ) 10、 光的衍射可以分为夫琅和费衍射和菲涅耳衍射两种。( ) 四、计算题（一）易（基础题）1、在杨氏双缝干涉实验中， 如果相干光源1S 和

14、2S 相距0.20dmm，1S 、2S到屏幕 E 的垂直距离为1.0Dm。(1) 若第二级明纹距中心点 O 的距离为 6.0mm ，求此单色光的波长；(2) 求相邻两明条纹之间的距离；(3) 如改用波长为 500nm 的单色光做实验，求相邻两明条纹之间的距离。2、在双缝干涉实验中，两缝间距为0.30mm，用单色光垂直照射双缝，在离缝1.20m的屏上测得中央明纹两侧第五条暗纹间的距离为22.78mm，求所用7 计算题 5 图计算题 7 图单色光的波长。3、用波长为589.3nm的黄色光观察牛顿环时，测得第k级暗环半径为5mm,第k+5级暗环半径为7mm,试求平凸透镜的曲率半径R 和级数 K。4、

15、在迈克耳孙干涉仪的两臂中，分别插入10.0lcm长的玻璃管，其中一个抽成真空，另一个则储有压强为51.013 10 Pa的空气，用以测定空气的折射率 n。设所用光波波长为546nm，实验时，向真空玻璃管中逐渐充入空气，直至压强达到51.013 10 Pa为止。在此过程中，观察到107.2 条干涉条纹的移动，试求空气的折射率n。5、如图所示（计算题5图）的杨氏双缝实验中，P为屏上第五级亮纹所在位置。现将一玻璃片插入光源1S 发出的光束途中，则P点变为中央亮条纹的位置。已知相干光源的波长0.6m，玻璃的折射率1.5n，求玻璃片的厚度。6、把膜厚为65.8910dm的薄膜放入迈克耳孙干涉仪的一臂，如果由此产生了9.0 条干涉条纹的 移动 ，求 薄膜 的折射 率。 设入 射光 的波长 为589nm 。7 、 如 图 所 示 （ 计 算 题 8 图 ） ， 利 用 空 气 劈 尖 测 细 丝 直 径 ， 已 知2600,3.0 10nm Lm，测得 41条条纹的总宽度为 6.0m310, 求细丝直径。8、单缝宽为b = 0.40 m m，以波长为589 n m 的单色光垂直照射。设透镜的焦距 f = 1.0 m 。求（ 1）第一级暗纹距中心的距离；（2）第二级明纹距中心的距离；（3）若此光以 30o入射角