第十一章波动光学(精品)

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1、第十一章 波动光学习 题一、单选题1、下列哪个能产生稳定的光干涉现象( B )A. 一束相位变化的光通过圆孔B. 杨氏双缝干涉实验C. 当相位变化的两束光相遇D.两个白炽灯的二束光相遇2、洛埃镜的实验表明( C )A.当光从光密介质射到光疏的介质时，反射光的相位会发生的变化B.当光从光疏介质射到光密的介质时，入射光的相位会发生的变化C.当光从光疏介质以接近于90o的角度入射到光密的介质时，反射光的相位会发生的变化D.当光从光密介质射到光疏的介质时，入射光的相位会发生的变化3、光程为( D )A.光在真空中经过的几何路程r与介质的折射率n的乘积nrB.光在介质中经过的几何路程r与真空的折射率n的

2、乘积nrC.光在介质中经过的几何路程r与介质的折射率n的商r/nD.光在介质中经过的几何路程r与介质的折射率n的乘积nr4、增透膜的作用是( A )A.反射光产生相消干涉、透射光产生相长干涉，以减少反射光，增强透射光 B.反射光产生相长干涉、透射光产生相消干涉，以减少反射光，增强透射光C.反射光产生相消干涉、透射光产生相长干涉，以增强反射光，减少透射光D.反射光产生相长干涉、透射光产生相消干涉，以增强反射光，减少透射光5、在夫琅和费衍射单缝实验中，仅增大缝宽而其余条件均不变时，中央亮纹的宽度将如何变化？( C )A.减小 B.增大 C.先减小后增大 D. 先增大后减小6、下列哪种情况可能会出现

3、光的衍射现象( C )A.光通过眼镜向前传播 B.光通过平面镜反射传播C.光通过狭缝向前传播 D.光通过凹面镜反射传播7、对于透射光栅，光栅常数（a+b）中a、b的含意是( B )A.狭缝的缝宽为b，缝与缝之间不透光部分的宽度为a B.狭缝的缝宽为a，缝与缝之间不透光部分的宽度为b C.狭缝的缝宽为a，缝与缝之间透光部分的宽度为bD.狭缝的缝宽为b，缝与缝之间透光部分的宽度为a8、光栅衍射条纹是( D )A.反射和干涉的综合效应 B.衍射和反射的综合效应C.折射和干涉的综合效应 D.衍射和干涉的综合效应9、在光栅常数（a+b）=1.810-6m的透射光栅中，第三级光谱可观察到的最长波长是多少（

4、 B ）A.700nm B.600nm C.500nm D. 400nm10、波的振动面是( C )A.由波的反射方向和波的折射方向所确定的平面 B.由波的反射方向和波的透射方向所确定的平面C.由波的传播方向和波的振动方向所确定的平面D.由波的传播方向和波的反射方向所确定的平面11、一束光强为I0的自然光，垂直照射在两块前后放置且相互平行、偏振化方向相交60o角的偏振片上，则透射光的强度为多少( C )A. I0/4 B. I0/2 C. I0/8 D.I012、旋光计中的三荫板的作用是为观察者提供一个较易判断的标准，那么，最适合人眼的判断标准是下列哪一个( C )A.两边暗，中间较亮 B.中

5、间较亮，两边较暗C.亮暗界线消失，均较昏暗 D.亮暗界线消失，均较亮13、下列哪个现象能证明光的波动说( A )A.衍射等现象 B.光电效应C.热效应 D.光的散射14、晶体的主截面是指( B )A.由光线和晶体表面的法线所组成的平面 B.由光轴和晶体表面的法线所组成的平面C.由光线的传播方向和光轴所组成的平面D.由光线的传播方向和晶体表面的法线所组成的平面15、全息照相是（ D ）A.由激光器发出的两束光线发生干涉，产生干涉图像 B.由景物不同处反射的光两束光线发生干涉，产生干涉图像C.由景物同一处反射的光两束光线发生干涉，产生干涉图像D.由参考光和物光在底片上相遇时发生干涉，产生干涉图像二

6、、判断题1、光具有波粒二象性。（ ）2、相干波源是指两列振动方向、频率、相位不相同的波源。（ X ）3、在杨氏双缝干涉实验中，若用白光作光源，除中央亮条纹是白色外，在两侧按中间向两边的顺序形成由紫到红的彩色条纹。（ ）4、从波动光学的观点来看，透镜成像也是一种干涉现象。（ ）5、用透镜会聚得到干涉图像时，将会引入附加的光程差。（ X ）6、干涉不可看作是光能的重新分布。（ X ）7、应用惠更斯原理能定性地解释光波的衍射现象，又能定量地说明光的衍射图样中光强度的分布。（ X ）8、用透镜使入射光成为平行光所产生的衍射称为费涅耳衍射。（ X ）9、衍射角是指衍射光线与入射光线所构成的角。（ ）10

7、、增加光栅的刻痕数目，不可以使每一亮条纹的亮度增加。（ X ）11、只有沿某一确定方向振动的光称为线偏振光，简称为偏振光。（ ）12、在晶体中，光线的主平面是指光线的传播方向和光轴所组成的平面。（ ）13、对着光的传播方向观察，使偏振光的振动面沿逆时针方向旋转的物质，称为右旋物质。（ X ）14、全息照片是参考光与物光在底片上相遇时产生的干涉图像。（ ）15、用全息照相法时，一张底片也只能记录一个景物。（ X ）三、填空题1、 干涉 、 衍射 和 偏振_ 现象，说明了光的波动性。2、 在杨氏双缝干涉实验中，产生亮条纹的条件是 ； k=0,1,2, ；产生暗条纹的条件是 ； k=1,2, 。3、

8、 平行 光的衍射为夫琅和费衍射； 非平行 光的衍射为费涅耳衍射。4、 在单缝衍射实验中，产生亮条纹的条件是 ； k=1,2, ；产生暗条纹的条件是 ； k=1,2, 。5、 在透射光栅衍射实验中，光栅衍射的图像是 衍射 和 干涉 的综合效应。6、 在晶体中，由 光轴和晶体表面的法线 所组成的平面，称为晶体的主截面；由 光线的传播方向和光轴 所组成的平面，称为该光线的主平面。 7、由波的 传播 方向和波的 振动 方向所确定的平面称为波的振动面；通常把_电场强度E 的振动称为光振动。8、 在双折射现象中，遵守折射定律的光束称为 寻常 光，或简称 _O 光。另一不遵守折射定律的光称为 非常 光，简称

9、 e 光。9、当光射到各向异性介质中时，折射光将分裂成为 两束 光线，它们沿 不同 方向折射，这种现象称为 双折射现象 。10、晶体中仅有 一个光轴方向 的晶体称为单轴晶体，有些晶体具有 两个光轴方向 称为双轴晶体。11、由于只有 电场强度E 的振动能引起人眼的感光作用，所以一般把 电场强度E 的振动称为光振动。12、当光线在其所有可能的振动方向上，光振动的 振幅 都相等，在一切包含光的传播方向的各个平面内的光振动的 强度 相同，这种光称为 自然光 。13、只有某一方向的 光振动 比与之相 垂直 方向上的光振动占优势，这种光叫做部分 偏振光 。14、能同时记录物体光波的 颜色 、 强度 和 相

10、位 等全部信息，且在一定条件下能再现物体三维立体像的照相技术，称为 全息照相技术 。15、观察一张全息照片所记录的物体影像时，要用拍摄该照片时所用的 同一 波长的光进行照明，并且照明光要沿 原参考光 的方向射入底片，才可观察到三维立体图像。四、简答题1、 能发生干涉的两束光波必须具备哪些条件？答：要观察到波的干涉现象,两列波的波源必须是相干波源,即两波源的振动方向、频率、相位相同，或有固定的相位差。2、为什么在通常情况下，观察不到光的干涉现象？答：光波是由光源中大量分子或原子的状态发生变化时发射出来的，分子或原子的发光过程是间歇的，各个原子或分子，或同一原子和分子在不同时刻所发光的振动方向、频

11、率、相位是各不相同的。从相位来看，每一列光波的相位都是不相同的，是变化的。这样，当两列光波在空间相遇时，它们的相位差不仅和波程有关，而且和两列波的初相差有关。随着两列光波初相的变化，相遇处的两列光波就没有固定的相位差，迭加的情况（相长或相消）也将随着变化。人眼不能观察到这一随时间迅速变化着的干涉现象，而只能看到一个平均强度。3、在杨氏双缝实验中，如果光源S到两缝S1和S2的距离不等，对实验结果有何影响？答：各级条纹的分布（中央极大、各级极大和各级极小的位置）将会变化，但各级条纹的亮度、宽度、相邻条纹的距离等将保持不变，对实验结果没有影响。4、什么叫光的衍射？它分为哪两类？有何区别？答：光波在传

12、播过程中遇到障碍物后改变传播方向，不再沿原来的直线方向，传播方向发生弯曲，并且光的强度分布不均匀的现象，称为光的衍射。或者说光波偏离原来直线传播方向绕过障碍物后到达几何阴影区域，并且该区域的光强按照一定规律重新分布，这种现象称为光的衍射。它分为菲涅耳衍射和夫琅和费衍射。前者不是平行光线光的衍射，后者是平行光线束的衍射。5、简述夫琅和费单缝衍射图像和杨氏双缝干涉图像亮暗条纹的形成？答：夫琅和费单缝衍射条纹的形成是：当对于某一些衍射角方向，当单缝所在的波阵面可以被分成偶数个半波带时，则沿此方向传播的光波相遇后产生相消干涉得到暗条纹。对另一些衍射方向，当单缝所在的波阵面可以被分成奇数个半波带时，则沿

13、这些方向传播的光波会聚后得到亮条纹。但由于只有一个半波带的子波没有被抵消，所以亮条纹的强度减弱。而也有可能对于某些方向，波阵面不能分成整数个半波带，则光线会聚后得到的光强介于亮条纹和暗条纹之间。各级亮条纹的光强随着级数的增大而减小，这是由于衍射角愈大，分成的半波带数愈多，未被抵消的半波带面积愈小，所以光强减弱。由于亮条纹的强度随级数的增加而下降，使亮暗条纹之间的分界越来越不明显，所以一般只能看到中央亮条纹附近若干条亮、暗条纹。杨氏双缝干涉图像条纹的形成是：由光源发出的光通过一狭缝照在刻有两条靠得很近的狭缝的屏上，这样就将光源发出的光分成了两束相干光，通过两个狭缝分别向前继续传播。当屏幕和双缝之间的距离大大的大于两狭缝间的距离，两束相干光在屏幕处叠加得到亮、暗交替的干涉条纹。如用单色光源，则干涉条纹是以屏上与两个狭缝等距的点为中心对称排列的亮、暗相间的条纹，中心一亮条纹称为中央亮条纹。如用白光作光源，则在屏幕上除中央亮条纹是白色外，在两侧形成由紫到红的彩色条纹，双缝干涉当所采用光的波长较长时，条纹间距也较大，所以在同级亮条纹中，紫色总是靠近中央的一边，而红色在条纹的另一边。随着级数的增大，紫色和红色间距拉开，不同级数的亮条纹相互重迭，使条纹愈来愈模糊。6、试解释在白光照射下，肥皂薄膜呈彩色，当膜上出现黑色斑纹时，就预示着膜即将破裂。答：由于重力的作用，空中的肥皂