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1、大学物理大学物理 动摇光学动摇光学1. 在一样的时间内，一束波长为在一样的时间内，一束波长为 的单色光在空气中的单色光在空气中和在玻璃中和在玻璃中A传播的路程相等，走过的光程相等。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。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。传播的路程不相等，走过的光程相等。D传播的路程不相等，走过的光程不相等。传播的路程不相等，走过的光程不相等。 一、选择题一、选择题C A BC D 2. 在双缝干涉实验中，两缝间距为在双缝干涉实验中，两缝间距为d ，双缝与屏幕，双缝与屏幕的间隔为的间隔为D D d ，入射光波长为，
2、入射光波长为 ，屏幕上，屏幕上相邻明条纹之间的间隔为相邻明条纹之间的间隔为A3. 如下图，用波长为如下图，用波长为 的单色光照射双缝干涉实验的单色光照射双缝干涉实验安装，假设将一折射率为安装，假设将一折射率为 n 的透明劈尖插入光线的透明劈尖插入光线 2 中，那么当劈尖中，那么当劈尖 缓慢地向上挪动时缓慢地向上挪动时 只遮住只遮住 S2 ，屏上的干涉条纹屏上的干涉条纹A间隔变大，向下挪动。间隔变大，向下挪动。B间隔变小，向上挪动。间隔变小，向上挪动。C间隔不变，向下挪动。间隔不变，向下挪动。D间隔不变，向上挪动。间隔不变，向上挪动。 C4. 在玻璃折射率为在玻璃折射率为1.60外表镀一层外表镀
3、一层 MgF2折射折射率为率为1.38薄膜作为增透膜。为了使波长为薄膜作为增透膜。为了使波长为500nm的光从空气折射率为的光从空气折射率为1.00正入射时尽能够少反正入射时尽能够少反射，射，MgF2 薄膜的最少厚度应是薄膜的最少厚度应是A125nm B181nm C250nm D78.1nm E90.6nm E5. 用劈尖干涉检验工件的外表。当波长为用劈尖干涉检验工件的外表。当波长为 的单色光垂直入的单色光垂直入射时，察看到干涉条纹如下图，图中每一个条纹弯曲部分射时，察看到干涉条纹如下图，图中每一个条纹弯曲部分的顶点恰好与右边相邻明条纹的直线部分相切，由图可判的顶点恰好与右边相邻明条纹的直线
4、部分相切，由图可判别工件外表：别工件外表：A有一凹陷的槽，深为有一凹陷的槽，深为 /4 .B有一凹陷的槽，深为有一凹陷的槽，深为 /2 .C有一凸起的梗，高为有一凸起的梗，高为 /4 .D有一凸起的梗，高为有一凸起的梗，高为 /2 . D6. 在迈克尔逊干涉仪的一支光路中，放入一片折射率在迈克尔逊干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为为 n 的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改动的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改动量为一个波长量为一个波长 ，那么薄膜的厚度是，那么薄膜的厚度是A BC DD7. 在单缝夫琅和费衍射实验中，假设减小缝宽，在单缝夫琅和费衍射实验中，假设减小缝宽，其它条件不变
5、，那么中央明条纹其它条件不变，那么中央明条纹A 宽度变小；宽度变小；B 宽度变大；宽度变大；C 宽度不变，且中心强度也不变；宽度不变，且中心强度也不变；D 宽度不变，但中心强度变小。宽度不变，但中心强度变小。 B8. 在在单缝夫琅和夫琅和费衍射衍射实验中，波中，波长 的的单色光垂直色光垂直入射在入射在宽度度为a = 4 的的单缝上，上，对应于衍射角于衍射角为30 的方向，的方向，单缝处波波阵面可分成的半波面可分成的半波带数目数目为A2个个 B4个个 C6个个 D8个个 B二、填空题二、填空题1. 在空气中用波长为在空气中用波长为 的单色光进展双缝干涉实验的单色光进展双缝干涉实验时，观测到干涉条
6、纹的间距为时，观测到干涉条纹的间距为1.33mm ，当把实验，当把实验安装放在水中时水的折射率安装放在水中时水的折射率 n = 1.33 , 那么相那么相邻明条纹的间距变为邻明条纹的间距变为 。1mm2. 相关光必需满足的条件是：相关光必需满足的条件是： 1_， 2_， 3_. 相长干涉的条件是：相长干涉的条件是： _. 相消干涉的条件是：相消干涉的条件是： _ .频率一率一样振振动方向一方向一样相位差恒定相位差恒定相关光在相遇点的相位差相关光在相遇点的相位差 = 2k ，kZ相关光在相遇点的相位差相关光在相遇点的相位差 = (2k+1) ，kZ 3.如下图，假设劈形空气膜上外表向上平移，干涉
7、如下图，假设劈形空气膜上外表向上平移，干涉4. 条纹发生的变化为条纹发生的变化为_；假设；假设劈形空气膜上外表向右平移，干涉条纹的变化为劈形空气膜上外表向右平移，干涉条纹的变化为5. _；假设劈形空气膜的；假设劈形空气膜的夹角增大，干涉条纹的变化为夹角增大，干涉条纹的变化为6. _。 向棱向棱边挪挪动且条且条纹间距减小，条距减小，条纹变密。密。 向棱向棱边挪挪动；向向远离棱离棱边挪挪动；4.当白光以入射角当白光以入射角 照射折射率照射折射率n2=1.33的肥皂膜时，反射光呈现黄色的肥皂膜时，反射光呈现黄色 ，那么此肥皂膜的最小厚度应那么此肥皂膜的最小厚度应为为 。 5. 用波长用波长 的单色光
8、垂直照射在如下图的牛顿环安装的单色光垂直照射在如下图的牛顿环安装上，察看从空气膜上下外表反射光构成的牛顿环。假上，察看从空气膜上下外表反射光构成的牛顿环。假设使平凸透镜渐渐地垂直向上挪动，从透镜顶点与平设使平凸透镜渐渐地垂直向上挪动，从透镜顶点与平面玻璃接触到两者间隔为面玻璃接触到两者间隔为d 的挪动过程中，移过视场的挪动过程中，移过视场中某固定察看点的条纹数目等于中某固定察看点的条纹数目等于 。6. 在夫琅和费单缝衍射实验中，在夫琅和费单缝衍射实验中， ，阐明在条纹，阐明在条纹对应衍射角对应衍射角 的方向上，单缝处的波阵面被分成的方向上，单缝处的波阵面被分成 个半波带，此时在位于透镜焦平面的
9、屏上将构成个半波带，此时在位于透镜焦平面的屏上将构成 纹明、暗。假设透镜焦距为纹明、暗。假设透镜焦距为 f , 那么此条纹在透那么此条纹在透镜焦平面屏上的位置镜焦平面屏上的位置 x = 。 6暗暗7.在单缝衍射中，级次越髙的明条纹，其亮度越在单缝衍射中，级次越髙的明条纹，其亮度越小，缘由是小，缘由是 。 单缝处波前被分成的波波前被分成的波带数越多，每数越多，每个波个波带面面积越小。越小。 8. 夫琅和夫琅和费单缝衍射衍射实验中，中，设第一第一级暗暗纹的衍射的衍射角很小，假角很小，假设钠黄光黄光 1 = 589nm 的中央明的中央明纹宽度度为4.0mm，那么，那么 2 = 442nm 的的篮紫色
10、光的中紫色光的中央明央明纹宽度度为 。3mm解：解：三、计算题三、计算题1.用复色光垂直照射一薄膜，此薄膜处于空气中，用复色光垂直照射一薄膜，此薄膜处于空气中，其厚度其厚度 ，折射率为，折射率为n2=1.4。试问在。试问在可见光范围内，哪些波长的光在反射时干涉加强可见光范围内，哪些波长的光在反射时干涉加强？ 由 得 由此可分别求得相应于k=1,2,3,4的波长为：在可见光范围400nm-760nm内，故波长为746.7nm和448nm的两种光在反射时加强。 2. 在双在双缝干涉干涉实验中，波中，波长 = 550 mm 的的单色平行色平行光垂直入射到光垂直入射到缝间距距 d = 2104 m 的
11、双的双缝上，屏到上，屏到双双缝的的间隔隔 D = 2 m . 求：求：1 中央明中央明纹两两侧的两条第的两条第10 级明明纹中心的中心的间距；距；2 用一厚度用一厚度 e = 6.6106 m 、折射率、折射率 n = 1.58 的的云母片覆盖一云母片覆盖一缝后，零后，零级明明纹将移到原来的第几将移到原来的第几级明明纹处？解：解：12未加膜加膜加膜3. 如下图，牛顿环安装的平凸透镜与平板玻璃之如下图，牛顿环安装的平凸透镜与平板玻璃之间有一小缝隙间有一小缝隙 e0 . 现用波长为现用波长为 l 的单色光垂直照射，的单色光垂直照射，知平凸透镜的曲率半径为知平凸透镜的曲率半径为 R ，求反射光构成的
12、牛，求反射光构成的牛顿环的各暗环半径。顿环的各暗环半径。 e0解：解：Rr暗暗环条件：条件：e4.一束紫色平行光垂直入射到一宽度一束紫色平行光垂直入射到一宽度a=0.5mm的单的单缝上。单缝后面放置一焦距缝上。单缝后面放置一焦距 f=0.40m的透镜，使衍的透镜，使衍射条纹呈如今位于透镜焦平面的屏幕上。假设在射条纹呈如今位于透镜焦平面的屏幕上。假设在间隔中央明条纹中心为间隔中央明条纹中心为 x=1.20mm处察看到明条纹，处察看到明条纹，试求入射光波长试求入射光波长 。从该方向望去，单缝处的波。从该方向望去，单缝处的波前被分为几个波带？前被分为几个波带？解：解：令k=1 红外光黄光紫光令k=2 令k=3 入射光是紫色平行光，所以察看到的波入射光是紫色平行光，所以察看到的波长为428.6nm即即为第三第三级明条明条纹。又因。又因k=3，那么，那么所以，所以，对应于于这个衍射方向，可以把个衍射方向，可以把单缝处的波前分的波前分为7个波个波带。
