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1、、简单选择题:1. 光波在介质中传播时，以下关于光程与光程差的描述正确的是(D )(A) 光程仅与真空中的波长有关(B) 光程仅与光波传播的几何路径有关(C) 光程仅与介质的折射率无关(D) 光程与光波传播的几何路径、介质的折射率都有关2. 薄膜干涉是常见的光的干涉现象，如油膜、劈尖等，请问干涉条纹产生的区 域是在(A )(A) 薄膜上表面附近区域(B)薄膜内部区域(C)薄膜下表面附近区域(D)以上都不对3. 对于光的本性认识，历史上存在着争论，以下哪位科学家首次验证了光具有 波动性(B )(A) 牛顿(B)托马斯-杨(C)菲涅耳 (D)劳埃德4. 杨氏双缝干涉实验是(A )(A) 分波阵面法
2、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5. 在研究衍射时，可按光源和显示衍射图样的屏到障碍物的距离，将衍射分为 菲涅耳衍射和夫琅和费衍射两类，其中夫琅和费衍射为(C )(A) 光源到障碍物有限远，屏到障碍物无限远(B) 光源到障碍物无限远，屏到障碍物有限远(C) 光源和屏到障碍物的距离均为无限远(D) 光源和屏到障碍物的距离均为有限远6. 牛顿环是由一块曲率半径很大的平凸透镜与一平板玻璃相接触，构成空气劈 尖，用单色光垂直入射到空气劈尖中，请问产生干涉条纹的区域是(C)(A)在凸透镜的上表面(B)在凸透镜内部(C)空气劈尖上表面(即凸透镜凸面)处
3、(D)空气劈尖下表面7. 关于光的本性的认识，以下现象不能支持波动性的是(A )(A)光电效应现象(B)光的双缝干涉现象(C)光的薄膜干涉现象(D)光的单缝衍射现象8. 两光源是相干光源，它们所满足的条件是：(A )(A) 频率相同、振动方向相同、相位差恒定(B) 频率相同、振幅相同、相位差恒定(C) 发出的光波传播方向相同、振动方向相同、振幅相同(D) 发出的光波传播方向相同、频率相同、相位差恒定9. 光波的衍射没有声波的衍射显著，这是由于(D )（A）光是电磁波（B）光速比声速大（C）光有颜色（D）光波波长比声波波长小得多10. 根据惠更斯一菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为S,则S的
4、前方某点P的光强度决定于波阵面S上所有面积元发出的子波各自传到P点的：（D ）（A）振动振幅之和；（B）光强之和；（C）振动振幅之和的平方；（D）振动的相干叠加。二、判断题：1. 光波的相干叠加服从波的叠加原理，不相干叠加不服从波的叠加原理。（X ）2. 衍射条纹的分布特点是明暗相间，等间距分布。（X ）3. 若将在双缝干涉实验放在水中进行，和空气中相比，相邻条纹间距将减小。（/ ）4. 劳埃德镜是用波阵面分割的方法来实现光的干涉现象的。（/）5. 当光从空气入射到玻璃表面上时，折射光存在半波损失。（X）6. 对于普通光源，可以获得相干光。（/ ）7. 白光垂直照射到肥皂膜上，肥皂膜呈彩色，当
5、肥皂膜的厚度趋于零时，从透 射光方向观察肥皂膜为透明无色。（/ ）8. 透镜可以改变光线的传播方向，但不附加光程差。（/ ）9. 在光栅衍射中，光栅片的狭缝条数越多，明纹越亮。（/ ）10. 杨氏双缝干涉实验中，两束相干光的获得方法为分振幅的方法。（X ）11. 在光栅衍射中，光栅常数越小，明纹越窄，明纹间相隔也越远。（/ ）12. 当光波从一种透明介质入射到另一种透明介质时，会在这两种介质分界面上 产生反射和折射，则反射光与折射光必定会产生半波损失。（X ）13. 薄膜干涉中的两束相干光是采用了分波阵面法得到的。（X ）三、计算选择题：1. 把双缝干涉实验装置放在折射率为的水中，两缝间距离为
6、，双缝到屏的 距离为D （ D d ），所用单色光在真空中的波长为人，则屏上干涉条纹中 相邻明纹间距是:（A ）（A ）人 D /（nd）（B ） nXD/d(C)人 d /(nD)(D)人 D /(2nd)2. 波长人=500nm (1nm = 10-9m)的单色光垂直入射到光栅常数为1.0 x 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中(A )(A) 30(B) 60(C)45(D)1203. 以波长400 - 800nm的白光照射光栅，在它的衍射光谱中，第二级光谱被重叠 的范围是：(C )(A) 533 800nm(B) 400 600nm(C) 600 800nm
7、(D) 533 600nm4. 在单缝的夫琅禾费衍射实验中，屏上第三级暗纹对应于单缝处波面可划分为 几个半波带(B )(A)2(B)6(C)3(D)45. 在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为人的单色光垂直入射在宽度a = 5人的单 缝上.对应于衍射角中的方向上若单缝处波面恰好可分成5个半波带，则衍 射角中等于(B )(A)60(B)30(C)45(D)1506. 单缝夫琅禾费衍射装置中，设中央明纹的衍射角范围很小.若使单缝宽度b 变为原来的3/2,同时使入射的单色光的波长人变为原来的3/4,则屏上单缝衍 射条纹中央明纹的宽度Ax将变为原来的(D )(A)3/4(B)2/3(C)2(D)1/27.
8、 如图所示，折射率为n2、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n和n，已知n n n。若用波长为人的单色平行光垂直13123入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束与的光程差是(A)(A) 2%e(B) 2n2e 人 /2(C) 2n e + 人 / (2n )(D) 2n e 一人 /(2n )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 的凸透镜。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 射光波长为(C )(A) 100 nm(B) 400 nm (C) 500 nm(D) 600 nm9. 在真空中波
9、长为久的单色光，在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播 到8,若A、B两点相位差为3而，则此路径AB的光程为(B )(A) 1.5人(B) 1.5人/n (C) 1.5n人(D) 3人10. 真空中波长为人的单色光，在折射率为n的均匀透明媒质中，从A点沿某一 路径传播到B点，路径的长度为l。A、B两点光振动相位差记为&，则(C )(A)当l = 3人/2, = 3兀 l(B)当l = 3人/(2n), = 3n兀(C)当 l = 3 人 /(2n), A = 3 兀(D)当 l = 3n 人 /2, = 3n 兀11. 一束波长为人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
10、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) X/4(B)人 / (4n)(C) X/2(D) X / (2n)四、填空题：1. 在杨氏双缝干涉实验中，SS2为双缝，S是单色缝光源，若S不动，而在上 缝S1后加一很薄的云母片，中央明条纹将向 上 移动。2. 氟化镁增透膜的折射率为n,，厚度为也当光垂直由空气(折射率为n0)经 增透膜进入玻璃(折射率为n2 )，且nQnJn2，其反射光的光程差为 2nd。3. 在双缝干涉实验中，两缝分别被折射率为n和n2的透明薄膜遮盖，二者的厚 度均为e，波长为人的平行单色光垂直照射到双缝上，在屏中央处，两束相干光的相位差中=_2兀e（n
11、-n2）/人4. 一束波长为人的光线，投射到一双缝上，在屏幕上形成明、暗相间的干涉条纹，那么对应于第一级暗纹的光程差为-。25. 波长为入的单色光在折射率为n的媒质中，由a点传到b点相位改变了 n，则力对应的光程差（光程）为O2五、计算题：1.在双缝干涉实验中，波长人=550nm的单色平行光垂直入射到缝间距d = 2x10-4m的双缝上，屏到双缝的距离D = 2m。求:（1）中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距；（0.11m）（2）若用一厚度e = 6.6x10-6m、折射率n = 1.58的云母片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处？ （7级）.解：（1）A c2 x10 x 2
12、 x 550 x 10-9电=2 x = 0.11m102 x 10-4（2）r - (r + ne - e) = 0r2 - r = e(n -1) = 6.6 x 10-6 x(1.58-1)= 3.828 x 10-6 m3.828 x 10-6550 x 10-9 a 7，零级明纹将移到原来第7级明纹处。2. 使一束水平的氦氖激光器发出的激光（人=632.8nm ）垂直照射一双缝，在缝 后2.0m处的墙上观察到中央明纹和第1级明纹的间隔为14cm。求：（1）两缝的间距；（9|im ）（2）在中央条纹以上还能看到几条明纹。（看到14级条纹）解：（1）软=丁人，得d一 d 2d =人=x
13、632.8 x 10-9 = 9.0 x 10-6 m = 9.0pmAx0.14(2) dsin0 = k人(k = 0,1,2,3,.),k = 4 = 14.2取整得km = 14,即还能看到14条明纹。3. 空气中有一劈形透明膜，其劈尖角。=1.0x10-4rad，在波长人=700nm的单色 光垂直照射下，测得两相邻干涉明条纹间距l = 0.25cm，求(1) 此透明材料的折射率；(1.4)(2) 第二条明纹与第五条明纹所对应的薄膜厚度之差。(750nm)解：. k . k(1) 劈尖干涉公式。=仝，所以n =二=1.42nl219(2) 设劈尖厚度为d，产生明纹条件为 2nd + k
14、/2 = k k,( k = 1,2,3,.)(k)k所以第k级明对应的薄膜厚度为d =2n则第二条明纹与第五条明纹所对应的薄膜厚度之差为,3k d 一 d =750nm52 2n4. 用复色光垂直照射一薄膜，此薄膜处于空气中，其厚度e =4x10-7m，折射率为n2 =1.4。试问在可见光范围内(400nm-700nm )，哪些波长的光在反射时 干涉加强？(448nm)解：根据反射光加强条件：2ne + k/2 = kk,(k = 1,2,3,.)所以 k =i,(k = 1,2,3,.)2k 1在可见光范围400nm - 700nm之间，有k = 3, k = 448nm5.为了测定一光栅
15、的光栅常数，用波长k = 632.8nm的He-Ne激光器光源垂直照 射光栅。已知第二级亮条纹出现在45。角的方向上，问(1)光栅常数是多大？(d = 1.79p m)(2) 此光栅1cm内有多少条缝？ (5587条)(3) 最多能观察到第几级明纹？ 一共能看到几条明纹？(0,1,2级) 解：(1)光栅方程：d sin0= kX将k = 2,0= 45。带入方程得：d = 1.79 r m(2)N = - = 5587(条)d(3) 将0=90。带入光栅方程可得明纹最大级次：k = - = 2.828,所以最多能观察到第2级明纹X加上0级条纹，一共能看到5条明纹6.平行光垂直入射到一宽度a=0. 5mm的单缝上。单缝后面放置一焦距f=0.40 m 的透镜，使衍射条纹呈现在位于透
