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大学物理光学习题附答案

P S 1 S 2 r 1 n 1 n 2

t 2 r 2 t 1 一、选择题

1．3165：在相同的时间内，一束波长为λ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

(D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等［］

2．3611：如图，S 1、S 2是两个相干光源，它们到P 点的距离分

别为r 1和r 2。路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1，折射率为n 1的介质板，路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2，折射率为n 2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于

(A)

)()(111222t n r t n r +-+ (B)

])1([])1([211222t n r t n r -+--+ (C) )()(111222t n r t n r ---

(D)

1122t n t n -

［］

3．3664：如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两

表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e ，并且n 1＜n 2＞n 3，λ1为入射光在折射率为n 1

的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为

(A) 2πn 2e / ( n 1 λ1) (B)[4πn 1e / ( n 2 λ1)] + π

n 1 λ1

4．3169：用白光光源进行双缝实验，若用一个纯红色的滤光片

遮盖一条缝，用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝，则：

(A) 干涉条纹的宽度将发生改变 (B) 产生红光和蓝光的两

套彩色干涉条纹

5．3171：在双缝干涉实验中，两条缝的宽度原来是相等的。若

其中一缝的宽度略变窄(缝中心位置不变)，则

(A) 干涉条纹的间距变宽 (B) 干涉条纹的间距变窄

不再发生干涉现象［］

6．3172：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) 使两缝的间距变小 (C) 把两个

缝的宽度稍微调窄

(D) 改用波长较小的单色光源［］

7．3498：在双缝干涉实验中，入射光的波长为λ，用玻璃纸遮住

双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5 λ，则屏上原来的明纹处

(A) 仍为明条纹 (B) 变为暗条纹 (C) 既非明纹也非暗

纹；

(D) 无法确定是明纹，还是暗纹［］

8．3612：在双缝干涉实验中，若单色光源S 到两缝S 1、S 2距离

相等，则观察屏上中央明条纹位于图中O 处。现将光源S 向下移动到示意图中的S '位置，则

(A) 中央明条纹也向下移动，且条纹间距不变

(B) 中央明条纹向上移动，且条纹间距不变

向上移动，且条纹间距增大

S S '

9．3677：把双缝干涉实验装置放在折射率为n的水中，两缝间距离为d，双缝到屏的距离为D(D >>d)，所用单色光在真空中的波长为λ，则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的距离是

(A) λD / (nd) (B) nλD/d(C) λd / (nD) (D) λD / (2nd) ［］

10．3185：在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则在接触点P处形成的圆斑为

(A) 全明

(B) 全暗

(D) 右半部暗，左半部明［］

11．3186：一束波长为λ的单色光由空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使反射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为

(A) λ / 4(B) λ/ (4n) (C) λ / 2(D) λ/ (2n) ［］

12．3187：若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52的玻璃制成的)由空气搬入折射率为1.33的水中，则干涉条纹

(A) 中心暗斑变成亮斑(B) 变疏(C) 变密(D) 间距不变［］

13．3188：用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为λ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顶点恰好与其左

边条纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应

的部分

(A) 凸起，且高度为λ / 4

(B) 凸起，且高度为λ / 2

(D) 凹陷，且深度为λ / 4 ［］

图中数字为各处的折射

3185图

14．3507：如图所示，平板玻璃和凸透镜构成牛顿环装置，全部

浸入n ＝1.60的液体中，凸透镜可沿O O '移动，用波长λ＝500 nm(1nm=10-9m)的单色光垂直入射。

从上向下观察，看到中心是一个暗斑，此时凸透镜顶点距平板玻璃的距离最少是

(A) 156.3 nm (B) 148.8 nm (C) 78.1 nm (D) 74.4 nm (E) 0

15．3689：在牛顿环实验装置中，曲率半径为R 的平凸透镜与平

玻璃扳在中心恰好接触，它们之间充满折射率为n 的透明介质，垂直入射到牛顿环装置上的平行单色光在真空中的波长为λ，则反射光形成的干涉条纹中暗环半径r k 的表达式为

(A) r k =R k λ (B) r k =n R k /λ (C) r k =R kn λ (D) r k

=()nR k /λ ［］

16．5208：在玻璃(折射率n 2＝1.60)表面镀一层MgF 2 (折射率n 2

＝1.38)薄膜作为增透膜。为了使波长为500 nm(1nm=109m)的光从空气(n 1＝1.00)正入射时尽可能少反射，MgF 2薄膜的最少厚度应是

(A) 78.1 nm (B) ) 90.6 nm (C) 125 nm (D) 181 nm (E)

250nm ［］

17．5324：把一平凸透镜放在平玻璃上，构成牛顿环装置。当平

凸透镜慢慢地向上平移时，由反射光形成的牛顿环

(A) 向中心收缩，条纹间隔变小 (B) 向中心收缩，环心呈明

暗交替变化

隔变大［］

18．5325：两块平玻璃构成空气劈形膜，左边为棱边，用单色平

行光垂直入射。若上面的平玻璃慢慢地向上平移，则干涉条纹

(A) 向棱边方向平移，条纹间隔变小

(B) 向棱边方向平移，条纹间隔变大

(D) 向远离棱边的方向平移，条纹间隔不变

3507图

(E) 向远离棱边的方向平移，条纹间隔变小［］

19．5326：两块平玻璃构成空气劈形膜，左边为棱边，用单色平

行光垂直入射。若上面的平玻璃以棱边为轴，沿逆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

(B) 间隔变大，并向远离棱边方向平移

(D) 间隔变小，并向远离棱边方向平移［］

20．7936：由两块玻璃片(n 1＝1.75)所形成的空气劈形膜，其一

端厚度为零，另一端厚度为0.002 cm 。现用波长为700 nm (1nm = 10- 9 m)的单色平行光，沿入射角为30°角的方向射在膜的上表面，则形成的干涉条纹数为

(A) 27 (B) 40 (C) 56 (D) 100 ［］

21．3200：在迈克耳孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n ，

厚度为d 的透明薄片，放入后，这条光路的光程改变了

(A) 2 ( n -1 ) d (B) 2nd (C) 2 ( n -1 ) d +λ / 2 (D) nd (E) ( n -1 ) d ［］

22．3516：在迈克耳孙干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为

n 的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波长λ，则薄膜的厚度是

(A) λ / 2 (B) λ / (2n ) (C) λ / n (D) ()12-n λ

［］

23．3353：在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为λ的单色光垂直

入射在宽度为a ＝4 λ的单缝上，对应于衍射角为30°的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为

(A) 2 个 (B) 4 个 (C) 6 个 (D) 8 个

［

24．3355：一束波长为λ的平行单色光垂直入射到一单缝AB 上，

装置如图。在屏幕D 上形成衍射图样，如果P 是中央亮纹一侧第一个暗纹所在的位置，则BC 的长度为

(A) λ / 2 (B) λ (C) 3λ / 2 (D)

2λ ［］

3355图 3356图

25．3356：在如图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，若将单缝沿透镜光轴方向向透镜平移，则屏幕上的衍射条纹

(A) 间距变大(B) 间距变小(C) 不发生变化

(D) 间距不变，但明暗条纹的位置交替变化［］

26．3520：根据惠更斯－菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为S，则S的前方某点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

(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

27．3523：波长为λ的单色平行光垂直入射到一狭缝上，若第一级暗纹的位置对应的衍射角为θ=±π / 6，则缝宽的大小为

(A) λ / 2(B) λ(C) 2λ(D) 3 λ［］

28．3631：在夫琅禾费单缝衍射实验中，对于给定的入射单色光，当缝宽度变小时，除中央亮纹的中心位置不变外，各级衍射条纹

(A) 对应的衍射角变小(B) 对应的衍射角变大

29．3715：一单色平行光束垂直照射在宽度为1.0 mm的单缝上，在缝后放一焦距为2.0 m的会聚透镜。已知位于透镜焦平面处的屏幕上的中央明条纹宽度为2.0 mm，则入射光波长约为

(A) 100 nm (B) 400 nm (C) 500 nm (D) 600 nm ［］

30．3718：在单缝夫琅禾费衍射实验中，若增大缝宽，其他条件不变，则中央明条纹

(A) 宽度变小(B) 宽度变大(C) 宽度不变，且中心强度也不变

(D) 宽度不变，但中心强度增大［］

31．5327：波长λ=500nm(1nm=109m)的单色光垂直照射到宽度a=0.25 mm的单缝上，单缝后面放置一凸透镜，在凸透镜的焦平面上放置一屏幕，用以观测衍射条纹。今测得屏幕上中央明条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离为d=12 mm，则凸透镜的焦距f为

(A) 2 m (B) 1 m (C) 0.5 m (D) 0.2 m (E) 0.1 m ［］

32．5648：在如图所示的单缝夫琅禾费衍射装置中，将单缝宽度a稍梢变宽，同时使单缝沿y

动)，则屏幕C上的

中央衍射条纹将

(A) 变窄，同时向上移；

(B) 变窄，同时向下移；

5648、5649、5650图

(D) 变宽，同时向上移；

(E) 变宽，不移［］

33．5649：在如图所示的夫琅禾费衍射装置中，将单缝宽

度a 稍稍变窄，同时使会聚透镜L 沿y 轴正方向作微小平移(单缝与屏幕位置不动)，则屏幕C 上的中央衍射条纹将

(A) 变宽，同时向上移动 (B) 变宽，同时向下移动 (C)

变宽，不移动

(D) 变窄，同时向上移动 (E) 变窄，不移动［］

34．5650：在如图所示的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a 变为原来的23

，同时使入射的单色光的波长λ变为原来的3 / 4，则屏幕C 上单缝衍射条纹中央明纹的宽度?x 将变为原来的

(A) 3 / 4倍 (B) 2 / 3倍 (C) 9 / 8倍 (D) 1 / 2倍 (E)

2倍［］

35．3204：测量单色光的波长时，下列方法中哪一种方法最为准

确？

(A) 双缝干涉 (B) 牛顿环 (C) 单缝衍射 (D) 光栅衍

射［］

36．3212：一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数(a + b )

为下列哪种情况时(a 代表每条缝的宽度)，k =3、6、9 等级次的主极大均不出现？

(A) a ＋b =2 a (B) a ＋b =3 a (C) a ＋b =4 a (D) a ＋

b =6 a ［］

37．3213：一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅

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［］

38．3214：对某一定波长的垂直入射光，衍射光栅的屏幕上只能

出现零级和一级主极大，欲使屏幕上出现更高级次的主极大，应该

(A) 换一个光栅常数较小的光栅 (B) 换一个光栅常数

较大的光栅

幕的方向移动［］

39．3361：某元素的特征光谱中含有波长分别为l 1＝450 nm 和

l 2＝750 nm (1 nm ＝10-9 m)的光谱线。在光栅光谱中，这两种波长的

谱线有重叠现象，重叠处l 2的谱线的级数将是

(A) 2 ，3 ，4 ，5 ．．．．．． (B) 2 ，5 ，8 ，11．．．．．．

12．．．．．．［］

40．3525：波长为λ的单色光垂直入射于光栅常数为d 、缝宽为a 、

总缝数为N 的光栅上。取k=0，±1，±2．．．．，则决定出现主极大的衍射角θ 的公式可写成

(A) N a sin θ=k λ (B) a sin θ=k λ (C) N d sin θ=k λ (D) d

sin θ=k λ ［］

41．3635：在光栅光谱中，假如所有偶数级次的主极大都恰好在

单缝衍射的暗纹方向上，因而实际上不出现，那么此光栅每个透光缝宽度a 和相邻两缝间不透光部分宽度b 的关系为

(A) a=21

b (B) a=b (C) a=2b (D) a=3 b ［］

42．3636：波长λ=550 nm(1nm=10?9m)的单色光垂直入射于光栅

常数d =2×10-4 cm 的平面衍射光栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为

(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 ［］

43．5534：设光栅平面、透镜均与屏幕平行。则当入射的平行单

色光从垂直于光栅平面入射变为斜入射时，能观察到的光谱线的最高级次k

(A) 变小 (B) 变大 (C) 不变 (D) 的改变无法确定［］

44．3162：在真空中波长为λ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 两点相位差为3π，则此路径AB 的光程为

(A) 1.5 λ (B) 1.5 λ/ n (C) 1.5 n λ (D) 3 λ ［］

45．3246：一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过

一偏振片．若以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为

(A) 1 / 2 (B) 1 / 3 (C) 1 / 4 (D) 1 / 5 ［］

46．3368：一束光强为I 0的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两

偏振片的偏振化方向成45°角，则穿过两个偏振片后的光强I 为

(A) 4/0I 2 (B) I 0 / 4 (C) I 0 / 2 (D) 2I 0 / 2 ［］

47．3542：如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角

为60°，光强为I 0的自然光垂直入射在偏振片上，则出射光强为

(A) I 0 / 8 (B) I 0 / 4 (C) 3 I 0 / 8 (D) 3 I 0 / 4 ［］

48．3545：自然光以60°的入射角照射到某两介质交界面时，

反射光为完全线偏振光，则知折射光为

(A) 完全线偏振光且折射角是30°

(B) 部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为3的介质

时，折射角是30°

(D) 部分偏振光且折射角是30° ［］

49.3639：自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上，反射

光是

(A) 在入射面内振动的完全线偏振光

(B) 平行于入射面的振动占优势的部分偏振光

(D) 垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光［］

二、填空题

1．3619：波长为λ的单色光垂直照射如图所示的透明薄膜。膜厚

度为e ，两束反射光的光程差δ ＝____________________。

2．3671：单色平行光垂直入射到双缝上。观察屏上P 点到两缝

的距离分别为

r 1和r 2。设双缝和屏之间充满折射率为n 的媒质，则P 点处二相干光线的光程差为____________。

3．3178：一双缝干涉装置，在空气中观察时干涉条纹间距为1.0

mm 。若整个装置放在水中，

干涉条纹的间距将为____________________mm 。(设水的折射率为4/3)

4．3500：在双缝干涉实验中，所用单色光波长为λ＝562.5 nm

(1nm ＝10-9 m)，双缝与观察屏的距离D ＝1.2 m ，若测得屏上相邻明条纹间距为?x ＝1.5 mm ，则双缝的间距d ＝_________。

5．3504：在双缝干涉实验中，所用光波波长λ＝5.461×10–4 mm ，

双缝与屏间的距离D ＝300 mm ，双缝间距为d ＝0.134 mm ，则中央明条纹两侧的两个第三级明条纹之间的距离为_______。

6．3683：在双缝干涉实验中，双缝间距为d ，双缝到屏的距离

为D (D >>d )，测得中央零级明纹与第五级明之间的距离为x ，则入射光的波长为_____________。

7．3684在双缝干涉实验中，若两缝的间距为所用光波波长的N

倍，观察屏到双缝的距离为D ，则屏上相邻明纹的间距为_______________。

8．3189：用波长为λ的单色光垂直照射如图所示的牛顿环装置，观察从空气膜上下表面反射的光形成的牛顿环。垂直向上移动，从透镜顶点与平

面玻璃接触到两者距离为d 的移动过程中，的条

纹数目等于________。

p d r 1 r 2 S 2 S 1 n 3671图

3619图 3189图

9．3190一个平凸透镜的顶点和一平板玻璃接触，用单色光垂直照射，

观察反射光形成的牛顿环，测得中央暗斑外第k 个暗环半径为r 1。现将透

镜和玻璃板之间的空气换成某种液体(其折射率小于玻璃的折射率)，第k 个暗环的半径变为r 2，由此可知该液体的折射率为__________________。

10．7938：空气中一玻璃劈形膜其一端厚度为零另一端厚度为0.005 cm ，折射率为1.5。现用波长为600nm(1nm=10 9m)的单色平行光，沿入射角为30°角的方向射到劈的上表面，则在劈形膜上形成的干涉条纹数目为__________________。

11．3194：在空气中有一劈形透明膜，其劈尖角θ＝1.0×10-4rad ，在波长λ＝700 nm 的单色光垂直照射下，测得两相邻干涉明条纹间距l ＝0.25 cm ，由此可知此透明材料的折射率n ＝_______。

12．3509：图a

端接触，构成的空气劈尖，用波长为λ射光干涉条纹(实线为暗条纹)如图b 对应的空气薄膜厚度为e ＝________。 13．3510：折射率分别为n 1和n 2尖，用波长为λ的单色光垂直照射。如果将该劈尖装置浸入折射率为n 的透明液体中，且n 2＞n ＞n 1，则劈尖厚度为e 的地方两反射

光的光程差的改变量是__________________。 14．3621：用波长为λ的单色光垂直照射如图所示的、折射率为n 2的劈形膜(n 1＞n 2 ，n 3＞n 2)，观察反射光干涉。从劈形膜顶开始，第2条明条纹对应的膜厚度e ＝____________。 15．3622：用波长为λ的单色光垂直照射折射率为n 的劈形膜形

成等厚干涉条纹，若测

得相邻明条纹的间距为l ，则劈尖角θ＝______________。

16．3693：分别用波长λ1＝500 nm 与波长λ2＝600 nm 的平行单色光垂直照射到劈形膜上，劈形膜的折射率为3.1，膜两侧是同样的媒质，则这两种波长的光分别形成的第七条明纹所对应的膜的厚度之差为__________nm 。

17．3699：波长为λ的平行单色光垂直照射到劈形膜上，劈尖角为θ，劈形膜的折射率为n ，第k 级明条纹与第k ＋5级明纹的间距是________________。

18．7946：一平凸透镜，凸面朝下放在一平玻璃板上。透镜刚好与玻璃板接触。波长分别为λ1＝600 nm 和λ2＝500 nm 的两种单色光垂直入射，观察反射光形成的牛顿环。从中心向外数的两种光的第五个明环所对应的空气膜厚度之差为______nm 。

19．3201：若在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜M 移动0.620 mm 过程中，观察到干涉条纹移动了2300条，则所用光波的波长为_____________nm 。(1 nm=10-9 m)

20．3203：用迈克耳孙干涉仪测微小的位移。若入射光波波长λ

图b 图a 3509图

n 1 n 2 n 3 3621图

＝628.9 nm，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＝________。

21．3378：光强均为I0的两束相干光相遇而发生干涉时，在相遇区域内有可能出现的最大光强是_____________________。

22．3517：在迈克耳孙干涉仪的一支光路上，垂直于光路放入折射率为n、厚度为h的透明介质薄膜。与未放入此薄膜时相比较，两光束光程差的改变量为___________。

23．3711：已知在迈克耳孙干涉仪中使用波长为l的单色光。在干涉仪的可动反射镜移动距离d的过程中，干涉条纹将移动________________条。

24．3713：在迈克耳孙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l =______________。

25．3207：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_______个半波带，若将缝宽缩小一半，原来第三级暗纹处将是__________________纹。

26．3357：在单缝夫琅禾费衍射实验中，设第一级暗纹的衍射角很小，若钠黄光(λ1≈589 nm) 中央明纹宽度为4.0 mm，则λ2=442 nm (1 nm = 10-9 m)的蓝紫色光的中央明纹宽度为_________。

27．3524：平行单色光垂直入射在缝宽为a=0.15 mm的单缝上。缝后有焦距为f=400mm的凸透镜，在其焦平面上放置观察屏幕。现测得屏幕上中央明条纹两侧的两个第三级暗纹之间的距离为8 mm，则入射光的波长为λ=_____________。

28．3633：将波长为λ的平行单色光垂直投射于一狭缝上，若对应于衍射图样的第一级暗纹位置的衍射角的绝对值为θ，则缝的宽度等于_______________。

29．3720：若对应于衍射角?=30°，单缝处的波面可划分为4个半波带，则单缝的宽度

a =_____________________λ ( λ为入射光波长)。

30．3742：在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为λ的单色光垂直入射在宽度a=5 λ的单缝上。对应于衍射角?的方向上若单缝处波面恰好可分成5个半波带，则衍射角?=___________。

31．5219：波长为λ=480.0 nm的平行光垂直照射到宽度为a=0.40 mm的单缝上，单缝后透镜的焦距为f=60 cm

射向P点的两

条光线在P点的相位差为π时，P

离等于___________________。

32．3362

刻线的光栅上，如果第一级谱线的衍射角为30°，则入射

5219图

光的波长应为________________。

33．3637：波长为λ的单色光垂直投射于缝宽为a，总

缝数为N，光栅常数为d的光栅上，光栅方程(表示出现主极大的衍射角?应满足的条件)为_______。

34．3638：波长为500 nm(1nm=10?9m)的单色光垂直入射到光栅常数为1.0×10-4 cm 的平面衍射光栅上，第一级衍射主极大所对应的衍射角? =________。

35．3731：波长为λ=550 nm (1nm=10-9m )的单色光垂直入射于光栅常数d =2×10-4 cm 的平面衍射光栅上，可能观察到光谱线的最高级次为第________________级。

36．5656：用波长为λ的单色平行光垂直入射在一块多缝光栅上，其光栅常数d =3 μm ，缝宽a =1 μm ，则在单缝衍射的中央明条纹中共有________条谱线(主极大)。

37．5659：可见光的波长范围是400 nm ─ 760 nm 。用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时，它产生的不与另一级光谱重叠的完整的可见光光谱是第________级光谱。(1 nm =10-9 m)

38．3164：若一双缝装置的两个缝分别被折射率为n 1和n 2的两块厚度均为e 的透明介质所遮盖，此时由双缝分别到屏上原中央极大所在处的两束光的光程差δ＝__________________。

39．3233：一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30°时，反射光是完全偏振光，则此玻璃板的折射率等于____________。

40．3640：自然光以布儒斯特角i 0从第一种介质(折射率为n 1)入射到第二种介质(折射率为n 2)内，则tg i 0＝______________．

三、计算题

1．3182：在双缝干涉实验中，波长λ＝550 nm 的单色平行光垂直入射到缝间距a ＝2×10-4 m 的双缝上，屏到双缝的距离D ＝2 m 。求：

(1) 中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距；

(2) 用一厚度为e ＝6.6×10-5 m 、折射率为n ＝1.58的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处？(1 nm = 10-9 m)

2．3198：如图所示，牛顿环装置的平凸透镜与平板玻璃有一小缝隙e 0。现用波长为λ的单色光垂直照射，已知平凸透镜的曲率半径为R ，求反射光形成的牛顿环

的各暗环半径。

3．3660：用波长为500 nm (1 nm=10-9 m)两块光学平玻璃构成的空气劈形膜上。在观察反射光的干涉现象中，

距劈形膜棱边l = 1.56 cm 的A 处是从棱边算起的第四条暗条纹中心

(1) 求此空气劈形膜的劈尖角θ；

(2) 改用600 nm 的单色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干涉条纹，A 处是明条纹还是暗条纹？

(3) 在第(2)问的情形从棱边到A 处的范围内共有几条明纹？几条暗纹？

4．0470：用每毫米300条刻痕的衍射光栅来检验仅含有属于红和蓝的两种单色成分的光谱。已知红谱线波长λR 在 0.63─0.76μm 范围内，蓝谱线波长λB 在0.43─0.49 μm 范围内。当光垂直入射到光栅时，发现在衍射角为24.46°处，红蓝两谱线同时出现。

3198图 e 0

(1) 在什么角度下红蓝两谱线还会同时出现？

(2) 在什么角度下只有红谱线出现？

5．3211：(1) 在单缝夫琅禾费衍射实验中，垂直入射的光有两种波长，λ1=400 nm，λ2=760 nm (1 nm=10-9 m)。已知单缝宽度a=1.0×10-2 cm，透镜焦距f=50 cm。求两种光第一级衍射明纹中心之间的距离。

(2) 若用光栅常数d=1.0×10-3cm的光栅替换单缝，其他条件和上一问相同，求两种光第一级主极大之间的距离。

6．3220：波长λ=600nm(1nm=10﹣9m)的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大的衍射角为30°，且第三级是缺级。

(1) 光栅常数(a + b)等于多少？

(2) 透光缝可能的最小宽度a等于多少？

(3) 在选定了上述(a+ b)和a之后，求在衍射角-

＜?＜

范

围内可能观察到的全部主极大的级次。

7．3221：一束平行光垂直入射到某个光栅上，该光束有两种波长的光，λ1=440 nm，λ2=660 nm (1 nm = 10-9 m)。实验发现，两种波长的谱线(不计中央明纹)第二次重合于衍射角?=60°的方向上。求此光栅的光栅常数d。

8．3738：用钠光(λ=589.3 nm)垂直照射到某光栅上，测得第三级光谱的衍射角为60°。

(1) 若换用另一光源测得其第二级光谱的衍射角为30°，求后一光源发光的波长。

(2) 若以白光(400 nm－760 nm) 照射在该光栅上，求其第二级光谱的张角。(1 nm= 10-9 m)

9．5536：设光栅平面和透镜都与屏幕平行，在平面透射光栅上每厘米有5000条刻线，用它来观察钠黄光（λ=589 nm）的光谱线。

(1)当光线垂直入射到光栅上时，能看到的光谱线的最高级次k m 是多少？

(2)当光线以30°的入射角（入射线与光栅平面的法线的夹角）斜入射到光栅上时，能看到的光谱线的最高级次m k'是多少？(1nm=10-9m)

10．3530：一衍射光栅，每厘米200条透光缝，每条透光缝宽为a=2×10-3 cm，在光栅后放一焦距f=1 m的凸透镜，现以λ=600 nm (1 nm=10-9 m)的单色平行光垂直照射光栅，求：

(1) 透光缝a的单缝衍射中央明条纹宽度为多少？

(2) 在该宽度内，有几个光栅衍射主极大？

一、选择题

1．3165：C；2．3611：B；3．3664：C；4．3169：D；5．3171：C；6．3172：B；

7．3498：B；8．3612：B；9．3677：A；10．3185：D；11．3186：B；12．3187：C；

13．3188：C ；14．3507：C ；15．3689：B ；16．5208：B ；17．5324：B ；18．5325：C ；

19．5326：A ；20．7936：A ；21．3200：A ；22．3516：D ；23．3353：B ；24．3355：B ；

25．3356：C ；26．3520：D ；27．3523：C ；28．3631：B ；29．3715：C ；30．3718：A ；

31．5327：B ；32．5648：C ；33．5649：A ；34．5650：D ；35．3204：D ；36．3212：B ；

37．3213：D ；38．3214：B ；39．3361：D ；40．3525：D ；41．3635：B ；42．3636：B ；

43．5534：B ；44．3162：A ；45．3246：A ；46．3368：B ；47．3542：A ；48．3545：D ；

49．3639：C ；

二、填空题

1．3619： 2.60 e

2．3671： n (r 2 –r 1 )

3．3178： 0.75

4．3500： 0.45 mm

5．3504： 7.32 mm

6．3683： xd / (5D )

7．3684： D / N

8．3189： λ/2d

9．3190： 2

221/r r

10．7938： 236

11．3194： 1.40

12．3509： λ23 13．3510： 2 ( n – 1) e – λ /2 或者 2 ( n – 1) e + λ /2

14．3621： 243n λ

15．3622： nl 2λ

16．3693： 105

17．3699： 5λ / (2n θ)

18．7946： 225

19．3201： 539.1

20．3203： 0.664mm

21．3378： 4I 0

22．3517： 2(n – 1)h

23．3711： 2d /l

24．3713： 2d / N

25．3207： 6

26．3357： 3.0mm

0 27．3524： 500nm

28．3633： λ / sin θ

29．3720： 4

30．3742： 30°

31．5219： 0.36mm

32．3362： 6250? (或625 nm)

33．3637： d sin ? =k λ ( k =0，±1，±2，……)

34．3638： 30°

35．3731： 3

36．5656： 5

37．5659： 1

38．3164： (n 1-n 2)e 或(n 2-n 1)e 均可

39．3233： 3

40．3640： n 2 / n 1

三、计算题

1．3182：解：(1) ?x ＝20 D λ / a ＝0.11 m------------------------4分

(2) 覆盖云玻璃后，零级明纹应满足：(n －1)e ＋r 1＝r 2 -----------2分

设不盖玻璃片时，此点为第k 级明纹，则应有：r 2－r 1＝k λ -----------2分

所以： (n －1)e = k λ? k ＝(n －1) e / λ＝6.96≈7 零级明纹移到原第7级明纹处-------------------------------------------------2分

2．3198：解：设某暗环半径为r ，由图可知，根据几何关系，近似有：

()R r e 2/2= ①----------------3分再根据干涉减弱条件有： ()λλ122121220+=++k e e ② ---------4式中ｋ为大于零的整数．把式①代入式②可得：()02e k R r -=λ-----------------2分

(k 为整数，且k ＞2e 0 / λ)------------------------------1分

3．3660：解：(1) 棱边处是第一条暗纹中心，在膜厚度为e 2＝21

λ处是第二条暗纹中心，依此可知第四条暗纹中心处，即A 处膜厚度：

e 4=λ23 ∴ ()l l e 2/3/4λθ==＝4.8×10-5 rad------------------5分

(2) 由上问可知A 处膜厚为：e 4＝3×500 / 2 nm ＝750 nm ，对于λ＇＝600 nm 的光，连同附加光程差，在A 处两反射光的光程差为：

λ'+2124e ，它与波长λ'之比为0.321/24=+'λe 。所以A 处是明纹----------------------3分

(3) 棱边处仍是暗纹，A 处是第三条明纹，所以共有三条明纹，三条暗纹。-------------2分

4．0470：解： ∵ a +b = (1 / 300) mm = 3.33 μm-------------------------------1分

(1) (a + b ) sin ψ =k λ； k λ= (a + b ) sin24.46°= 1.38 μm

∵ λR =0.63─0.76 μm ；λB ＝0.43─0.49 μm

对于红光，取k =2，则： λR =0.69 μm--------------------2分对于蓝光，取k =3，则： λB =0.46 μm--------------------1分红光最大级次 k max = (a + b ) / λR =4.8----------------------1分取k max =4则红光的第4级与蓝光的第6级还会重合．设重合处的衍射角为ψ' ，则：

()828.0/4sin =+='b a R λψ， ∴ ψ'=55.9°-------------------------2分

(2)红光的第二、四级与蓝光重合，且最多只能看到四级，所以纯红光谱的第一、三级将出现。

()207.0/sin 1=+=b a R λψ ψ1 = 11.9°-------------------2分 ()621.0/3sin 3=+=b a R λψ ψ3 = 38.4°-------------------1分

5．3211：解：(1) 由单缝衍射明纹公式可知：()111231221sin λλ?=+=k a (取k ＝1 )--1分

()222231221sin λλ?=+=k a ------------------------1分

f x /t

g 11=? ， f x /tg 22=?

由于：11tg sin ??≈ ， 22tg sin ??≈

所以：

a f x /2311λ=-------------1分； a f x /2322λ=-------------------1分

则两个第一级明纹之间距为：

a f x x x /2312λ?=-=?=0.27 cm------------------2分

(2) 由光栅衍射主极大的公式： 1111s i n λλ?==k d ；2221sin λλ?==k d -------2分

且有：f x /tg sin =≈??

所以：d f x x x /12λ?=-=?=1.8 cm---------------------------2分

6．3220：解：(1) 由光栅衍射主极大公式得：a + b =?λ

sin k =2.4×10-4 cm------------3分

(2) 若第三级不缺级，则由光栅公式得 ()λ?3s i n

='+b a 由于第三级缺级，则对应于最小可能的a ，?'方向应是单缝衍射第一级暗纹：λ?='sin a

两式比较，得：a = (a + b )/3=0.8×10-4 cm-----------------------3分

(3) ()λ?k b a =+sin ，(主极大)；λ?k a '=sin ，(单缝衍射极小) (k ＇=1，2，3，......)

因此 k =3，6，9，…… 缺级--------------------------2分又因为k max =(a ＋b ) / λ=4，所以实际呈现k=0，±1，±2级明纹．(k=±4在π / 2处看不到)

---------------------------2分

7．3221：解：由光栅衍射主极大公式得：

111sin λ?k d =；222sin λ?k d = 212122112132660440sin sin k k k k k k =??==λλ??-------------------------------------

---------4分

当两谱线重合时有： ?1= ?2------------------------------1分

即： 69462321===k k ．．．．．．．--------------------1分

两谱线第二次重合即是：4621=k k ， k 1=6， k 2=4

------------------------------2分

由光栅公式可知 d sin60°=6λ1 ；

60sin 61λ=d =3.05×10-3

mm-------------------2分

8．3738：解：(1) (a + b ) sin ? = 3λ a + b =3λ / sin ? ， ?=60° ----------2分

a +

b =2λ'/sin ?'； ?'=30°

--------------------------------------------------1分

3λ / sin ? =2λ'/sin ?'---------------------------------------------------------------1分

λ'=510.3

nm-------------------------------------------------------------------------1分

(2) (a + b ) =3λ / sin ? =2041.4 nm-------------------------------------------------2分

2?'=sin -1(2×400 / 2041.4)

(λ=400nm)-------------------------------1分

2?''=sin -1(2×760 / 2041.4)

(λ=760nm)-------------------------------1分

白光第二级光谱的张角： ?? = 22

??'-''= 25°--------------------------------------1分

9．5536：解：光栅常数d=2×10-6 m ---------------------------------------------1分

(1) 垂直入射时，设能看到的光谱线的最高级次为k m ，则据光栅方程有：d sin θ = k m λ

∵ sin θ ≤１ ∴ k m λ / d ≤1 ， ∴ k m ≤d / λ=3.39 ∵ k m 为整数，有： k m =3--------------------------------------------4分

(2) 斜入射时，设能看到的光谱线的最高级次为m

k '，则据斜入射时的光栅方程有：

()

λθm

k d '='+sin 30sin ?d k m /sin 21λθ'='+ ∵ sin θ＇≤1 ∴ 5.1/≤'d k m λ ∴ λ/5.1d k m

≤'=5.09； ∵ m k '为整数，有：m

k '=5---------------------------5分 10．3530：解：(1) a sin ? = k λ tg ? = x / f ----------------------------------------2分

当x << f 时，???≈≈sin tg ， a x / f = k λ ，取k = 1有：x = f l / a = 0.03

m -------------1分

∴中央明纹宽度为 ?x = 2x = 0.06 m ------------------------------------------------------------------1分

(2) ( a + b ) sin ?λk '=

='k ( a ＋b ) x / (f λ)= 2.5 ------------------------------------------------------------2分

取k '= 2，共有k '= 0，±1，±2 等5个主极大-------------------------------2分

大学物理光学练习题及答案

光学练习题一、选择题 11. 如图所示，用厚度为d 、折射率分别为n 1和n 2 (n 1＜n 2)的两片透明介质分别盖住杨氏双缝实验中的上下两缝, 若入射光的波长为, 此时屏上原来的中央明纹处被第三级明纹所占据, 则该介质的厚度为 [ ] (A) λ3 (B) 1 23n n -λ (C) λ2 (D) 1 22n n -λ 17. 如图所示，在杨氏双缝实验中, 若用一片厚度为d 1的透光云母片将双缝装置中的上面一个缝挡住; 再用一片厚度为d 2的透光云母片将下面一个缝挡住, 两云母片的折射率均为n , d 1＞d 2, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距减小 (B) 条纹间距增大 (C) 整个条纹向上移动 (D) 整个条纹向下移动 18. 如图所示，在杨氏双缝实验中, 若用一片能透光的云母片将双缝装置中的上面一个缝盖住, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距增大 (B) 整个干涉条纹将向上移动 (C) 条纹间距减小 (D) 整个干涉条纹将向下移动 26. 如图(a)所示，一光学平板玻璃A 与待测工件B 之间形成空气劈尖，用波长λ＝500nm(1nm = 10-9m)弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的切线相切．则工件的上表面缺陷是 [ ] (A) 不平处为凸起纹，最大高度为500 nm (B) 不平处为凸起纹，最大高度为250 nm (C) 不平处为凹槽，最大深度为500 nm (D) 不平处为凹槽，最大深度为250 nm 43. 光波的衍射现象没有声波显著, 这是由于 [ ] (A) 光波是电磁波, 声波是机械波 (B) 光波传播速度比声波大 (C) 光是有颜色的 (D) 光的波长比声波小得多 53. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，将单缝K 沿垂直光的入射光(x 轴)方向稍微平移，则 [ ] (A) 衍射条纹移动，条纹宽度不变 (B) 衍射条纹移动，条纹宽度变动 (C) 衍射条纹中心不动，条纹变宽 (D) 衍射条纹不动，条纹宽度不变 K S 1 L L x a E f

大学物理光学试题

专业年级学号姓名授课教师分数一、选择题（每题3分，共21分） 1．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 两点相位差为3，则此路径AB 的光程为 (A) 1.5λ． (B) 1.5 n λ (C) 1.5 n λ． (D) 3λ．［］ 2．等倾干涉花样和牛顿环干涉花样干涉级次的分布是： (A) 等倾干涉，干涉级向外递增，牛顿环干涉级向外递减； (B) 等倾干涉，干涉级向外递减，牛顿环干涉级向外递增； (C) 等倾干涉和牛顿环干涉级向外都是递增； (D) 等倾干涉和牛顿环干涉级向外都是递减。［］ 3．夫琅和费单缝衍射中，在第三级暗纹处，狭缝中心与边缘光线的位相差为：（A ）2π （B ）3π （C ）4π （D ）1.5π ［］ 4．某人戴上光焦度为+2D 的眼镜后，近点矫正到眼前25cm 处，原来的近点在眼前多少厘米处？（A ）17cm (B)100cm (C)50cm (D)75cm ［］ 5．显微镜的物镜和目镜的象方焦距分别为 0f '和e f '，欲增大显微镜的放大本领，须使：（A ）0f '很短，e f '很长；（B ）0f '很长，e f '很短；（C ）0f '、e f '均很长；（D ）0f '、e f '很短。［］ 6．单轴晶体对e 光的主折射率e e c n V =，V e 是e 光的什么速度？（A ）在晶体内任意方向的传播速度（B ）在与晶体光轴成45度角方向的传播速度（C ）沿着晶体光轴方向的传播速度（D ）在垂直于晶体光轴方向的传播速度［］ 7．在康普顿散射中，波长的改变量：（A ）与入射x 射线的波长有关（B ）与被散射的物质结构有关（C ）与被散射的物质结构有关（D ）与散射方向有关［］二、填空题：（每题3分，共24分） 1．用波长为的单色光照射杨氏双缝，如用折射率为1.5的透明薄片覆盖下缝，发现原来第五条亮纹移至中央零级处，则该透明片的厚度为____________。

《大学物理学》波动光学习题及答案

一、选择题(每题4分，共20分) 1．如图所示，波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为2n 的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉。若薄膜厚度为e ，而且321n n n >>，则两束反射光在相遇点的位相差为（B （A ） 22πn e λ ；（B ） 24πn e λ ；（C ） 24πn e πλ -；（D ） 24πn e πλ +。 2．如图示，用波长600λ=nm 的单色光做双缝实验，在屏P 处产生第五级明纹，现将折射率n =1.5的薄透明玻璃片盖在其中一条缝上，此时P （A ）5.0×10-4cm ；（B ）6.0×10-4cm ；（C ）7.0×10-4cm ；（D ）8.0×10-4cm 。 3．在单缝衍射实验中，缝宽a =0.2mm ，透镜焦距f =0.4m ，入射光波长λ=500nm 位置2mm 处是亮纹还是暗纹？从这个位置看上去可以把波阵面分为几个半波带？（ D ） (A) 亮纹，3个半波带； (B) 亮纹，4个半波带；(C) 暗纹，3个半波带； (D) 暗纹，4个半波带。 4．波长为600nm 的单色光垂直入射到光栅常数为2.5×10-3mm 的光栅上，光栅的刻痕与缝宽相等，则光谱上呈现的全部级数为（B ） (A) 0、1±、2±、3±、4±； (B) 0、1±、3±；(C) 1±、3±； (D) 0、2±、4±。 5．自然光以60°的入射角照射到某一透明介质表面时，反射光为线偏振光，则（ B ） (A) 折射光为线偏振光，折射角为30°； (B) 折射光为部分偏振光，折射角为30°； (C) 折射光为线偏振光，折射角不能确定； (D) 折射光为部分偏振光，折射角不能确定。二、填空题(每小题4分，共20分) 6．波长为λ的单色光垂直照射在空气劈尖上，劈尖的折射率为n ，劈尖角为θ，则第k 级明纹和第3k +级明纹的间距l = 32s i n λn θ 。 7．用550λ=nm 的单色光垂直照射牛顿环装置时，第4级暗纹对应的空气膜厚度为 1.1 μm 。 8．在单缝夫琅和费衍射实验中，设第一级暗纹的衍射角很小。若1600nm λ=为入射光，中央明纹宽度为 3m m ；若以2400nm λ=为入射光，则中央明纹宽度为 2 mm 。 9．设白天人的眼瞳直径为3mm ，入射光波长为550nm ，窗纱上两根细丝之间的距离为3mm ，人眼睛可以距离 13.4 m 时，恰能分辨。 10.费马原理指出，光总是沿着光程为极值的路径传播的。三、计算题(共60分) 11.（10分）在杨氏双缝实验中，双缝间距d =0.20mm ，缝屏间距D ＝1.0m ，试求：(1)若第二级明条纹离屏中心的距离为6.0mm ，计算此单色光的波长；(2)相邻两明条纹间的距离．解：(1)由λk d D x = 明知，23 0.26002110 x nm λ= =??， 3 n e

《大学物理》习题册题目及答案第单元波动光学副本

第18单元波动光学（一）学号姓名专业、班级课程班序号一选择题 [ A ]1. 如图所示，折射率为2n 、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质折射率分别为1n 和3n ，已知321n n n <<。若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是 (A) 22n e (B) 2e n 2λ- 21 (C) 22n e λ- (D) 22n e 2 2n λ - [ A ]2. 双缝干涉的实验中，两缝间距为d ，双缝与屏幕之间的距离为D （D >>d ），单色光波长为λ，屏幕上相邻的明条纹之间的距离为 (A) d D λ (B) D d λ (C) d D 2λ (D) D d 2λ [ B ]3. 如图，1S 、2S 是两个相干光源，它们到P 点的距离分别为 1r 和2r 。路径1S P 垂直穿过一块厚度为1t 、折射率为1n 的介质板，路径P S 2垂直穿过厚度为2t 、折射率为2n 的另一块介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于 (A) )()(111222t n r t n r +-+ (B) ])1([])1([111222t n r t n r -+--+ (C) )()(111222t n r t n r --- (D) 1122t n t n - [ C ]4. 如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e ，并且321n n n ><, 1λ 为入射光在折射率为n 1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为 (A) 1122λπ n e n (B) πλπ+1212n e n (C) πλπ+1124n e n (D) 1 124λπn e n 。 [ B ]5. 如图，用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上。当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时,可以观察到这些环状干涉条纹 (A) 向右平移 (B) 向中心收缩 (C) 向外扩张 (D) 静止不动 (E) 向左平移 [ D ]6. 在迈克尔逊干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为n 的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波长?，则薄膜的厚度是 (A) 2λ (B) n 2λ (C) n λ (D) )1(2-n λ 二填空题 1 λe 1 n 2n 3 单色光 O . λ e 1 n 2n 3 ① ② S 1 S 2 1r 2 r 1n 2n 1 t 2 t P

大学物理下册波动光学习题解答

波动光学习题解答 1-1 在杨氏实验装置中，两孔间的距离等于通过光孔的光波长的100倍，接收屏与双孔屏相距50cm 。求第1 级和第3级亮纹在屏上的位置以及它们之间的距离。解：设两孔间距为d ，小孔至屏幕的距离为D ，光波波长为λ，则有=100d λ. (1)第1级和第3级亮条纹在屏上的位置分别为 -5150==510m 100D x d λ=?? -42503==1.510m 100 D x d λ=?? (2)两干涉条纹的间距为 -42=1.010m D x d λ?=?? 1-2 在杨氏双缝干涉实验中，用0 6328A =λ的氦氖激光束垂直照射两小孔，两小孔的间距为1.14mm ，小孔至屏幕的垂直距离为1.5m 。求在下列两种情况下屏幕上干涉条纹的间距。（1）整个装置放在空气中；（2）整个装置放在n=1.33的水中。解：设两孔间距为d ，小孔至屏幕的距离为D ，装置所处介质的折射率为n ，则两小孔出射的光到屏幕的光程差为 21()x n r r nd D δ=-= 所以相邻干涉条纹的间距为 D x d n λ?=? （1）在空气中时，n ＝1。于是条纹间距为 943 1.5 632.8108.3210(m)1.1410 D x d λ---?==??=?? （2）在水中时，n ＝1.33。条纹间距为 9 43 1.563 2.810 6.2610(m)1.1410 1.33 D x d n λ---???=?==??? 1-3 如图所示， 1S 、2S 是两个相干光源，它们到P 点的距离分别为1r 和2r 。路径1S P 垂直穿过一块厚度

为1t 、折射率为1n 的介质板，路径2S P 垂直穿过厚度为2t ，折射率为2n 的另一块介质板，其余部分可看做真空。这两条路径的光程差是多少？解：光程差为 222111[r (n 1)t ][r (n 1)t ]+--+- 1-4 如图所示为一种利用干涉现象测定气体折射率的原理性结构，在1S 孔后面放置一长度为l 的透明容器，当待测气体注入容器而将空气排出的过程中幕上的干涉条纹就会移动。由移过条纹的根数即可推知气体的折射率。（1）设待测气体的折射率大于空气折射率，干涉条纹如何移动？（2）设 2.0l cm =，条纹移过20根，光波长为 589.3nm ，空气折射率为1.000276，求待测气体（氯气）的折射率。解：（1）条纹向上移动。（2）设氯气折射率为n,空气折射率为n 0=1.002760，则有： 0(n n )l k λ-= 所以0k n =n + 1.00027600.0005893 1.0008653l λ =+= 1-5 用波长为500 nm 的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈尖上。在观察反射光的干涉现象中，距劈尖棱边1=1.56 cm 的A 处是从棱边算起的第四条暗条纹中心。（1）求此空气劈尖的劈尖角θ；（2）改用600 nm 的单色光垂直照射到此劈尖上，仍观察反射光的干涉条纹，A 处是明条纹还是暗条纹？（3）在第（2）问的情形从棱边到A 处的范围内共有几条明纹，几条暗纹？解：(1)棱边处是第一条暗纹中心，在膜厚度为21 e 2 λ=处是第二条暗纹中心，依此可知第四条暗纹中心处，即A 处膜厚度43 e 2 λ= ， -54e 3= 4.810rad 2l l λθ∴==? (2)由(1)知A 处膜厚为43500 e 7502 nm nm ?= =，

习大学物理光学习题解答

8. 透镜表面通常镀一层如 MgF2（n=）一类的透明物质薄膜，目的是利用干涉来降低玻璃表面的反射。为了使透镜在可见光谱的中心波长（550nm）处产生极小的反射,则镀膜层必须有多厚解：可以认为光是沿垂直方向入射的。即== 由于上下表面的反射都是由光密介质反射到光疏介质，所以无额外光程差。因此光程差=。如果光程差等于半波长的奇数倍：则满足反射相消的条件为：所以：（j=0,1,2…）当j=0时厚度最小： 9. 在两块玻璃片之间一边放一条厚纸,另一边相互压紧.玻璃片l长10cm,纸厚为,从60°的反射角进行观察,问在玻璃片单位长度内看到的干涉条纹数目是多少设单色光源波长为 500nm。解：斜面上每一条纹的宽度所对应的空气尖劈的厚度的变化量为：代入数据：如果认为玻璃片的厚度可以忽略不记的情况下，则上式中n2 = 1,i1 = 。而厚度h 所对应的斜面上包含的条纹数为：故玻璃片上单位长度的条纹数为： 2. 平行单色光从左向右垂直射到一个有圆形小孔的屏上，设此孔可以像照相机光圈那样改变大小。问：（1）小孔半径满足什么条件时，才能使得此小孔右侧轴

线上距小空孔中心4m 的 P 点的光强分别得到极大值和极小值；（2）P 点最亮时，小孔直径应为多大设此时的波长为 500nm 。解：由于k ρ= 将504000,510r cm cm λ-==?代入，得 k ρ= 当k 为奇数时，P 点为极大值；当k 为偶数时，P 点为极小值。 P 点最亮时，小孔的直径为 ??????????????????????????120.2828cm ρ= 15. 用每毫米内有400条刻痕的平面透射光栅观察波长为589nm 的钠光谱。试问： (1)光垂直入射时，最多能观察到几级光谱(2)光以30o 角入射时,最多能观察到几级光谱解：根据光栅方程 sin d j θλ=得 sin d j θλ= 当sin 1θ=时，j 取最大值（sin θ真正为1，光就不能到达屏上）。根据已知条件，得到 4.2j =（j 只能取整数）即，最大为第四级谱线。根据平行光倾斜入射时的光栅方程， 0(sin sin )(0,1,2)d j j θθλ±==±±L 带入数据，得 6.4j = 故能看到的谱线最高为第六级。 11.有一折射率为 ,半径为 4cm 的玻璃球,物体在距球表面 6cm 处,求(1)物所在的像到球心之间的距离;(2)像的横向放大率。解： '''n n n n s s r --=Q ' 1.5,1,4n n r cm ===的玻璃球

大学物理波动光学题库与答案

一、选择题：（每题3分） 1、在真空中波长为λ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 两点相位差为3π，则此路径AB 的光程为 (A) 1.5 λ． (B) 1.5 λ/ n ． (C) 1.5 n λ． (D) 3 λ．［］ 2、在相同的时间内，一束波长为λ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． (D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等．［］ 3、如图，S 1、S 2是两个相干光源，它们到P 点的距离分别为r 1和r 2．路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1，折射率为n 1 的介质板，路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2，折射率为n 2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于 (A) )()(111222t n r t n r +-+ (B) ])1([])1([211222t n r t n r -+--+ (C) )()(111222t n r t n r --- (D) 1122t n t n - ［］ 4、真空中波长为λ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?φ，则 (A) l ＝3 λ / 2，?φ＝3π． (B) l ＝3 λ / (2n )，?φ＝3n π． (C) l ＝3 λ / (2n )，?φ＝3π． (D) l ＝3n λ / 2，?φ＝3n π．［］ 5、如图所示，波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为n 2的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉．若薄膜厚度为e ，而且n 1＞n 2＞n 3，则两束反射光在相遇点的相位差为 (A) 4πn 2 e / λ． (B) 2πn 2 e / λ． (C) (4πn 2 e / λ) +π． (D) (2πn 2 e / λ) -π．［］ 6、如图所示，折射率为n 2、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 1和n 3，已知n 1 ＜n 2＜n 3．若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是 (A) 2n 2 e ． (B) 2n 2 e －λ / 2 . (C) 2n 2 e －λ． (D) 2n 2 e －λ / (2n 2)．［］ 7、如图所示，折射率为n 2、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 1和n 3，已知n 1< n 2> n 3．若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束(用①与②示意)的光程差是 (A) 2n 2 e ． (B) 2n 2 e －λ / 2. (C) 2n 2 e －λ ． (D) 2n 2 e －λ / (2n 2)． P S 1S 2 r 1 n 1 n 2 t 2 r 2 t 1 n 1 3λ n 3 n 3

大学物理光学习题和解答

光学习题和解答习题十六 16.1 从一狭缝透出的单色光经过两个平行狭缝而照射到120cm 远的幕上，若此两狭缝相距为0.20mm ，幕上所产生干涉条纹中两相邻亮线间距离为3.60mm ，则此单色光的波长以mm 为单位，其数值为 (A) 41050.5-?; (B) 41000.6-?; (C) 41020.6-?; (D) 4 1085.4-?。答案：(B) 16.2 用波长为650nm 之红色光作氏双缝干涉实验，已知狭缝相距4 10-m ，从屏幕上量得相邻亮条纹间距为1cm ，如狭缝到屏幕间距以m 为单位，则其大小为 (A) 2; (B) 1.5; (C) 3.2; (D) 1.8。答案：(B) 16.3 波长λ为4 106-?mm 单色光垂直地照到尖角α很小、折射率n 为1.5的玻璃尖劈上。在长度l 为1cm 可观察到10条干涉条纹，则玻璃尖劈的尖角α为 (A) 24''; (B) 4.42''; (C) 3.40''; (D) 2.41''。答案：(D) 16.4 在一个折射率为1.50的厚玻璃板上，覆盖着一层折射率为1.25的丙酮薄膜。当波长可变的平面光波垂直入射到薄膜上时，发现波长为6000nm 的光产生相消干涉。而700nm 波长的光产生相长干涉，若此丙酮薄膜厚度是用nm 为计量单位，则为 (A) 840; (B) 900; (C) 800; (D) 720。答案：(A) 16.5 当牛顿环装置中的透镜与玻璃之间充以液体时，则第十个亮环的直径由1.40cm 变为1.27cm ，故这种液体的折射率为 (A) 1.32; (B) 1.10; (C) 1.21; (D) 1.43。参考答案：(C) 16.6 借助于玻璃表面上所涂的折射率为n=1.38的2MgF 透明薄膜，可以减少折射率为60.1='n 的玻璃表面的反射，若波长为50000 A 的单色光垂直入射时，为了实现最小的反射，问此透明薄膜的厚度至少为多少0 A ？ (A) 50; (B) 300; (C) 906; (D)2500; (E) 10500。答案：(C) 16.7 在双缝干涉实验装置中，用一块透明簿膜(2.1=n )覆盖其中的一条狭缝，这时屏幕上的第四级明条纹移到原来的原零级明纹的位置。如果入射光的波长为500nm ，试求透明簿膜的厚度。

大学物理光学习题集

光源、光的相干性 1. 选择题难度系数等级：1 来自不同光源的两束白光，例如两束手电筒光照射在同一区域，是不能产生干涉图样的，这是由于（A）白光是由不同波长的光构成的（B）两光源发出不同强度的光（C）两个光源是独立的，不是相干光源（D）不同波长的光速是不同的 [ ] 答案：（C）难度系数等级：2 有三种装置 (1)完全相同的两盏钠光灯, 发出相同波长的光，照射到屏上； (2)同一盏钠光灯，用黑纸盖住其中部将钠光灯分成上下两部分同时照射到屏上； (3)用一盏钠光灯照亮一狭缝，此亮缝再照亮与它平行间距很小的两条狭缝，此二亮缝的光照射到屏上；以上三种装置,能在屏上形成稳定干涉花样的是： (A) 装置(3) (B) 装置(2) (C) 装置(1)(3) (D) 装置(2)(3) [ ] 答案：（A）难度系数等级：1 对于普通光源，下列说确的是：（A）普通光源同一点发出的光是相干光（B）两个独立的普通光源发出的光是相干光（C）利用普通光源可以获得相干光（D）普通光源发出的光频率相等 [ ] 答案：（C）难度系数等级：4 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）干涉条纹间距不变，且明纹亮度加强(B）干涉条纹间距不变，但明纹亮度减弱（C）干涉条纹的间距变窄，且明纹的亮度减弱（D）无干涉条纹 [ ] 答案：（B）

难度系数等级：1 氏双缝干涉实验是： (A) 分波阵面法双光束干涉(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 [ ] 答案：（A） 407光程、光程差的概念(选择5判断10填空5) 1. 选择题难度系数等级：1 在相同的时间，一束波长为λ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 (D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等 [ ] 答案：（C）难度系数等级：1 光在真空中和介质中传播时，正确的描述是: （A）波长不变，介质中的波速减小(B) 介质中的波长变短，波速不变 (C) 频率不变，介质中的波速减小(D) 介质中的频率减小，波速不变 [ ] 答案：（C）难度系数等级：2 质(折射率分别为n1和n2，且n1>n2)射到介质的分界面上的P点，己知s1P =s2P= r，则这两条光的几何路程?r，光程差δ和相位差?? 分别为： (A) ? r = 0 ,δ = 0 ,?? = 0 (B) ? r = (n1－n2) r ,δ =( n1－n2) r ,?? =2π (n1－n2) r/λ (C) ? r = 0 , δ =( n1－n2) r , ?? =2π (n1－n2) r/λ (D) ? r = 0 ,δ =( n1－n2) r ,?? =2π (n1－n2) r [ ] 答案：（C）难度系数等级：2

(完整版)大学物理—光学习题

光学： 1．等厚薄膜干涉中，当反射光干涉增强时必有透射光干涉减弱；…..（） 2．单缝衍射中，如以白光入射，则在中央明纹两侧由里到外依次为由红到紫。………………………………………………………………………….….（） 3.可以采取减小双缝间距的办法增大双缝干涉条纹的间距。（） 4.两束光产生相干叠加的条件相位差相同，频率相同，振动方向相同。（） 5、增大天文望远镜物镜的孔径主要是为了有效地提高其成像的放大率。（） 6、自然光射入各向异性晶体时一定会发生双折射现象。（） 7、从水面、柏油路面等反射的光通常都是部分偏振光。（） 8、在夫琅和费单缝衍射实验中，对于给定的入射单色光，当缝宽变小时，除中央亮纹的中心位置不变外，各级衍射条纹对应的衍射角变大。（） 9.在单缝衍射中，将透镜沿垂直于透镜光轴稍微向上移动时，则观察屏上的衍射图样会移动。（） 10. 若以相位的变化相同为条件, 光在折射率为n 的介质中传播L 距离,相当于光在真空中传播的距离为nL 。（） 2. 为了使双缝干涉的条纹间距变大，可以采取的方法是 [ ] A. 使屏靠近双缝； C. 使两缝的间距变小； C. 使两缝的宽度稍微变小； D. 改用波长较小的单色光源。 3. 一束平行的自然光以60度的入射角由空气入射到平行玻璃表面上，反射光成为完全线偏振光，则知 [ ] A 折射光的折射角为30度，玻璃的折射率为1.73 B 折射光的折射角为60度，玻璃的折射率为1.73 C 折射光的折射角为30度，玻璃的折射率为1.50 D 折射光的折射角为60度，玻璃的折射率为1.50 4．波长为λ的单色平行光垂直入射到一狭缝上，若第一级暗纹的位置对应的衍射角为30°，则缝宽的大小为 [ ] λ= a A . 2.λ=a B λ2.=a C λ3.=a D

精选-大学物理第十一章波动光学复习题及答案详解

第十一章波动光学第一部分一、填空题： 1、波长为λ的平行单色光垂直照射到如题4-1图所示的透明薄膜上，膜厚为e ，折射率为n ，透明薄膜放空气中，则上下两表面反射的两束反射光在相遇处的位相差??= 。 2、如题4-2图所示，假设有两个同相的相干点光源1S 和2S ，发出波长为λ的光。A 是它们连线的中垂线上的一点。若在1S 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 点的位相差??= 。若已知λ=5000A o ， 1.5n =，A 点恰为第四级明纹中心，则e = A o 。 3、一双缝干涉装置，在空气中观察时干涉条纹间距为1.00mm 。若整个装置放在水中，干涉条纹的间距将为 mm 。（设水的折射率为43）。 4、在空气中有一劈尖形透明物，其劈尖角41.010rad θ-=?，在波长7000λ=A o 的单色光垂直照射下，测得两相邻干涉明条纹间距0.25l cm =，此透明材料的折射率n = 。 5、一个平凸透镜的顶点和一个平板玻璃接触，用单色光垂直照射，观察反射光形成的牛顿环，测得第k 级暗环半径为1r 。现将透镜和玻璃板之间的空气换成某种液体（其折射率小于玻璃的折射率），第k 级暗环的半径变为2r ，由此可知该液体的折射率为。 6、若在麦克尔逊干涉仪的可动反射镜M 移动0.620mm 的过程中，观察到干涉条纹移动了 2300条，则所用光波的波长为 A o 。题4-1图题4-2图 A

7、光强均为0I 的两束相干光相遇而发生干涉时，在相遇区域内有可能出现的最大光强是。 8、为了获得相干光，双缝干涉采用方法，劈尖干涉采用方法。 9、劳埃德镜实验中，光屏中央为条纹，这是因为产生。二、选择题 1、在真空中波长为λ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3π，则此路径AB 的光程为（）（A ）1.5λ （B ）1.5n λ （C ）3λ （D ）1.5n λ 2、在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为的单色光垂直入射到宽度为a =4的单缝上,对应于衍射角30的方向,单缝处波阵面可分成的半波带数目为 (A) 2 个. (B) 4个. (C) 6 个. (D) 8个. 3、如图4-4所示，用波长为的单色光照射双缝干涉实验装置，若将一折射率为n 、劈尖角为的透明劈尖b 插入光线2中，则当劈尖b 缓慢地向上移动时(只遮住s 2) ，屏C 上的干涉条纹 (A) 间隔变大,向下移动. (B) 间隔变小,向上移动. (C) 间隔不变,向下移动. (D) 间隔不变,向上移动. 4、用白光光源进行双缝实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝，则（）（A ）干涉条纹的宽度将发生变化。（B ）产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹。（C ）干涉条纹的亮度将发生变化（D ）不产生干涉条纹。 5、在双缝干涉实验中，屏幕E 上的P 点处是明条纹。若将缝2S 盖住，并在1S ，2S 连线的垂直平分面处放一反射镜M ，如题4-5图所示，则此时（）（A ）P 点处仍为明条纹。（B ）P 点处为暗条纹。（C ）不能确定P 点处是明条纹还是暗条纹。（D ）无干涉条纹。 6、两块平玻璃构成空气劈尖，左边为棱边，用单色平行光垂直入射。若上面的平玻璃以棱边为轴，沿逆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。（B ）间隔变大，并向远离棱边方向平移。（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。 7、如题4-6图所示，用单色光垂直照射在牛顿环的装置上。当平凸透镜垂直向上缓慢平移 s s 1 s 2 1 2 O b λ C

大学物理习题集及解答(振动与波,波动光学)

1．有一弹簧，当其下端挂一质量为m的物体时，伸长量为9.8 10－2 m。若使物体上下振动，且规定向下为正方向。（1）t = 0时，物体在平衡位置上方8.0 10－2 m处，由静止开始向下运动，求运动方程。（2）t = 0时，物体在平衡位置并以0.60 m/s的速度向上运动，求运动方程。题1分析：求运动方程，也就是要确定振动的三个特征物理量A、ω，和?。其中振动的角频率是由弹簧振子系统的固有性质（振子质量m及弹簧劲度系数k）决定的，即ω，k可根据物体受力平衡时弹簧的= k/ m

伸长来计算；振幅A 和初相?需要根据初始条件确定。解：物体受力平衡时，弹性力F 与重力P 的大小相等，即F = mg 。而此时弹簧的伸长量m l 2108.9-?=?。则弹簧的劲度系数l mg l F k ?=?=//。系统作简谐运动的角频率为 1s 10//-=?==l g m k ω （1）设系统平衡时，物体所在处为坐标原点，向下为x 轴正向。由初始条件t = 0时，m x 210100.8-?=，010=v 可得振幅

m 100.8)/(2210102-?=+=ωv x A ；应用旋转矢量法可确定初相π?=1。则运动方程为 ])s 10cos[()m 100.8(121π+?=--t x （2）t = 0时，020=x ， 120s m 6.0-?=v ，同理可得m 100.6)/(22202022-?=+=ωv x A ， 2/2π?=；则运动方程为 ]5.0)s 10cos[()m 100.6(122π+?=--t x 2．某振动质点的x －t 曲线如图所示，试求：（1）运动方程；（2）点P 对应的相位；（3）到达点P 相应位置所需要的时间。题2分析：由已知运动方程画振动曲线和由振动曲线求运动方程是振动中常见的两类问题。

大学物理光学习题附答案

4．3169：用白光光源进行双缝实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝，则： (A) 干涉条纹的宽度将发生改变 (B) 产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹 (C) 干涉条纹的亮度将发生改变 (D) 不产生干涉条纹［］ 5．3171：在双缝干涉实验中，两条缝的宽度原来是相等的。若其中一缝的宽度略变窄(缝中心位置不变)，则 (A) 干涉条纹的间距变宽 (B) 干涉条纹的间距变窄 (C) 干涉条纹的间距不变，但原极小处的强度不再为零 (D) 不再发生干涉现象［］ 6．3172：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) 使两缝的间距变小 (C) 把两个缝的宽度稍微调窄 (D) 改用波长较小的单色光源［］ 7．3498：在双缝干涉实验中，入射光的波长为λ，用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5 λ，则屏上原来的明纹处 (A) 仍为明条纹 (B) 变为暗条纹 (C) 既非明纹也非暗纹； (D) 无法确定是明纹，还是暗纹［］ 8．3612：在双缝干涉实验中，若单色光源S 到两缝S 1、S 2距离相等，则观察屏上中央明条纹位于图中O 处。现将光源S 向下移动到示意图中的S '位置，则 (A) 中央明条纹也向下移动，且条纹间距不变 (B) 中央明条纹向上移动，且条纹间距不变 (C) 中央明条纹向下移动，且条纹间距增大 (D) 中央明条纹向上移动，且条纹间距增大 S S '

大学物理光学练习题及答案

右边条纹的直线部分的切线相切．则工件的上表面缺陷是 [ ] (A) 不平处为凸起纹，最大高度为500 nm (B) 不平处为凸起纹，最大高度为250 nm (C) 不平处为凹槽，最大深度为500 nm (D) 不平处为凹槽，最大深度为250 nm 43. 光波的衍射现象没有声波显著, 这是由于 [ ] (A) 光波是电磁波, 声波是机械波 (B) 光波传播速度比声波大 (C) 光是有颜色的 (D) 光的波长比声波小得多 53. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，将单缝K 沿垂直光的入射光(x 轴)方向稍微平移，则 [ ] (A) 衍射条纹移动，条纹宽度不变 (B) 衍射条纹移动，条纹宽度变动 (C) 衍射条纹中心不动，条纹变宽 (D) 衍射条纹不动，条纹宽度不变 54. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，将单缝宽度 a 稍稍变宽，同时使单缝沿x 轴正向作微小移动，则屏幕E 的中央衍射条纹将 K S 1 L L x a E f K S 1 L L x a E f

大学物理光学试题复习课程

大学物理光学试题

专业年级学号姓名授课教师分数一、选择题（每题3分，共21分） 1．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 两点相位差为3，则此路径AB 的光程为 (A) 1.5 λ． (B) 1.5n λ (C) 1.5 n λ． (D) 3λ．［］ 2．等倾干涉花样和牛顿环干涉花样干涉级次的分布是： (A) 等倾干涉，干涉级向外递增，牛顿环干涉级向外递减； (B) 等倾干涉，干涉级向外递减，牛顿环干涉级向外递增； (C) 等倾干涉和牛顿环干涉级向外都是递增； (D) 等倾干涉和牛顿环干涉级向外都是递减。［］ 3．夫琅和费单缝衍射中，在第三级暗纹处，狭缝中心与边缘光线的位相差为：（A ）2π （B ）3π （C ）4π （D ）1.5π ［］ 4．某人戴上光焦度为+2D 的眼镜后，近点矫正到眼前25cm 处，原来的近点在眼前多少厘米处？（A ）17cm (B)100cm (C)50cm (D)75cm ［］ 5．显微镜的物镜和目镜的象方焦距分别为0f '和e f '，欲增大显微镜的放大本领，须使：（A ）0f '很短，e f '很长；（B ）0f '很长，e f '很短；（C ）0f '、e f '均很长；（D ）0f '、e f '很短。［］ 6．单轴晶体对e 光的主折射率e e c n V =，V e 是e 光的什么速度？（A ）在晶体内任意方向的传播速度（B ）在与晶体光轴成45度角方向的传播速度（C ）沿着晶体光轴方向的传播速度（D ）在垂直于晶体光轴方向的传播速度［］

大学物理光学练习题与答案

光学练习题一、选择题 11. 如图所示，用厚度为 d 、折射率分别为 n 1 和 n 2 (n 1＜ n 2)的两片透明介质分别盖住杨氏双缝实验中的上下两缝 , 若入射光的波长为 , 此时屏上原来的中央明纹处被第三级明纹所占据, 则该介质的厚度为 3 [ ] (A) 3 (B) n 2 n 1 2 (C) 2 (D) n 2 n 1 17. 如图所示，在杨氏双缝实验中 , 若用一片厚度为 d 1 的透光云母片将双缝装置中的上面一个缝挡住 ; 再用一片厚度为 d 2 的透光云母片将下面一个缝挡住 , 两云母片的折射率均为 n, d 1 ＞ d 2, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距减小 (B) 条纹间距增大 (C) 整个条纹向上移动 (D) 整个条纹向下移动 18. 如图所示，在杨氏双缝实验中 , 若用一片能透光的云母片将双缝装置中的上面一个缝盖住 , 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距增大 (B) 整个干涉条纹将向上移动 (C) 条纹间距减小 (D) 整个干涉条纹将向下移动 26. 如图 (a)所示，一光学平板玻璃 A 与待测工件 B 之间形成空气劈尖，用波长＝ 500nm(1nm = 10-9 m)的单色光垂直照射．看到的反射光的干涉条纹如图 (b) 所示．有些条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的切线相 A 切．则工件的上表面缺陷是 [ ] (A) 不平处为凸起纹，最大高度为 500 nm B (B) 不平处为凸起纹，最大高度为 250 nm (C) 不平处为凹槽，最大深度为 500 nm (D) 不平处为凹槽，最大深度为 250 nm 43. 光波的衍射现象没有声波显著 , 这是由于 [ ] (A) 光波是电磁波 , 声波是机械波 (B) 光波传播速度比声波大 (C) 光是有颜色的 (D) 光的波长比声波小得多 53. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，将单缝 K 沿垂直光的入射光 (x 轴 )方向稍微平移，则 x E [ ] (A) 衍射条纹移动，条纹宽度不变 a (B) 衍射条纹移动，条纹宽度变动 S f (C) 衍射条纹中心不动，条纹变宽 L 1 K L 2 (D) 衍射条纹不动，条纹宽度不变

清华大学《大学物理》习题库试题及答案 06 光学习题答案

P S 1 S 2 r 1 n 1 n 2 t 2 r 2 t 1 一、选择题 1．3165：在相同的时间内，一束波长为λ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 (D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等［］ 2．3611：如图，S 1、S 2是两个相干光源，它们到P 点的距离分别为r 1和r 2。路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1，折射率为n 1的介质板，路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2，折射率为n 2 的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于 (A) (B) (C) (D) ［］ 3．3664：如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e ，并且n 1＜n 2＞n 3，λ1为入射光在折射率为n 1 的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为 (A) 2πn 2e / ( n 1 λ1) (B)[4πn 1e / ( n 2 λ1)] + π (C) [4πn 2e / ( n 1 λ1) ]+ π (D) 4πn 2e / ( n 1 λ1) ［］ 4．3169 蓝色的滤光片遮盖另一条缝，则： (A) 干涉条纹的宽度将发生改变 (B) 产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹 (C) 干涉条纹的亮度将发生改变 (D) 不产生干涉条纹［］ 5．3171：在双缝干涉实验中，两条缝的宽度原来是相等的。若其中一缝的宽度略变窄(缝中心位置不变)，则 (A) 干涉条纹的间距变宽 (B) 干涉条纹的间距变窄 (C) 干涉条纹的间距不变，但原极小处的强度不再为零 (D) 不再发生干涉现象［］ 6．3172：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) 使两缝的间距变小 (C) 把两个缝的宽度稍微调窄 (D) 改用波长较小的单色光源［］ 7．3498：在双缝干涉实验中，入射光的波长为λ，用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5 λ，则屏上原来的明纹处 (A) 仍为明条纹 (B) 变为暗条纹 (C) 既非明纹也非暗纹； (D) 无法确定是明纹，还是暗纹［］ 8．3612：在双缝干涉实验中，若单色光源S 到两缝S 1、S 2距离相等，则观察屏上中央明条纹位于图中O 处。现将光源S 向下移动到示意图中的S '位置，则 (A) 中央明条纹也向下移动，且条纹间距不变 (B) 中央明条纹向上移动，且条纹间距不变 (C) 中央明条纹向下移动，且条纹间距增大 (D) 中央明条纹向上移动，且条纹间距增大 9．3677：把双缝干涉实验装置放在折射率为n 的水中，两缝间距离为d ，双缝到屏的距离为D (D >>d )，所用单色光在真空中的波长为λ，则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的距离是 (A) λD / (nd ) (B) n λD /d (C) λd / (nD ) (D) λD / (2nd ) ［］ )()(111222t n r t n r +-+])1([])1([211222t n r t n r -+--+)()(111222t n r t n r ---1122t n t n - n 1 3λ1 S S ' 3612图

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