完整版大学物理光学习题.docx

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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1.504．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[]

A.aB.a

C.a2D.a3

5.一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.1／2B.1／5

C.1／3D.2／3

6、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a6的

单缝上，对应于衍射角为30O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

8、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.改用波长较小的单色光；

C.把缝的宽度稍微调小些；

D.使两缝间距变小。

9、光的偏振现象证实了（）

A．光具有波粒二象性；B．光是电磁波；

C．光是横波；D．光是纵波。

能观察到的衍射光谱的级数是

B，

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沿某路径传到

若A、B两点相位差为3，则沿此路径AB的光程差为1.5

A.1.5B.1.5nC.3D.1.5

n

12.增大劈尖的楔角，则条纹移动的方向和条纹间距⋯⋯⋯

A远离棱边，条纹间距变小；B靠向棱边，条纹间距变小；

C远离棱边，条纹间距变大；D靠向棱边，条纹间距变大。

13.某元素特征光谱中含有波长分别为1=450nm和2=750nm的光谱线。

在光栅光谱中，这两种谱线有重叠现象，重叠处2谱线的级数将是⋯⋯（）

A.3,6,9,12⋯..B.2,5,8,11⋯.C.2,4,6,8⋯..D.2,3,4,514、将波长为λ的平行单色光垂直投射于a=800nm的单缝上，若对应于衍射图

样的第一级暗纹的衍射角φ=π／4，那么所用光的波长为（）

（Ａ）700nm（Ｂ）750nm（Ｃ）566nm（Ｄ）555nm

15、自然光以600的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完全偏振光，则知折射光为：

（）

（A）完全偏振光且折射角是300；

（B）部分偏振光且只在该光由真空入射到折射率为3的介质时，折射角是300；

（C）部分偏振光，但须知两种介质的折射率才能确定折射角；

（D）部分偏振光且折射角是300。

16、如右图所示，一厚度为e光学薄膜的折射率为n2，

质的折射率为n3，则

17、两偏振片位置互相平行，偏振化方向夹角为30o，一束光强为I0的自然光相

继垂直通过两个偏振片，则透射光的光强为：

A．I08；B．3I08；C．3I04；

18、如右图所示，两列波长为的相干波在P点相遇，S1点的初位相是1，S1到P点的距离是r1，S2点的初位相是2，S2到P点的距离是r2，以k代表零或正、负整数，则P点是干涉极大的条件为：

（A）

r2r1k;

（B）

212k;

（C）

2（r2

r1）

2k

21

（D）

2（r1

21

r2）

2k

19.以下两种方法都可以提高光学仪器分辨率的是（）A.减小物镜孔径,减小入射波长

B.增大物镜孔径,增大入射波长

C.减小物镜孔径,增大入射波长

D.增大物镜孔径,减小入射波长

20.以下干涉实验属于分波振面干涉的是（）

A.增透膜B.劈尖干涉C.洛埃镜D.牛顿环

21.

以下三个图是双缝干涉（标记为1）、单缝衍射（标记为2）、光栅衍射（标记为3）的条纹图样，

C.312D.其它

22．波长为λ的单色平行光垂直入射到一狭缝上，

A.a

C.a2

射角为30°，则缝宽的大小为（）

B.a

2

D.a3

23、在单缝的夫琅禾费衍射实验中，波长为的单色光垂直入射在宽度为a6的单缝上，则对应于衍射角30o的方向，单缝处波面可分成的半波带数目为A.2个；B.4个；C.6个；D.8个。

24、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，且明纹的亮度减弱；

D.无干涉条纹。

25、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。

26.当入射光在各向同性介质界面上以布儒斯特角入射时（）

A.入射光线和折射光线互相垂直；

B.入射光线、反射光线和折射光线互相垂直；

C.反射光是线偏振光，折射光是部分偏振光；

D.反向光和折射光都是部分偏振光；

27、下列哪种措施不能提高光学仪器的分辨率（）

A.增大孔径；B.减小入射光波长；C.增大透镜焦距；D.物空间充满介质

1、薄膜干涉在实际中意义最大的是等倾干涉和等厚干涉。

其中牛顿环是干涉

的结果，迈克尔逊干涉仪所形成的同心圆环是干涉的结果。

2、光的干涉和现象说明光的波动性质；光的现象说明光是横波。

3、提高光学仪器分辨率的两个途径：

仪器的孔径，入射光

的波长（填增大或减小）。

4．杨氏双缝干涉中，如在其中一条光线的传播路径上放一折射率为n，厚为d

的介质，则光程差的变化是；

5两偏振片夹角为30o，一束光强为I0的自然光相继通过两个偏振片，则透射光的光强是；6.氏双缝干涉中，如在其中一条光线的传播路径上放一折射率为n，厚为d的介

质，则光程差的变化是；

7相干波的条件是、、。

8能够说明光为横波的光学实验现象为光的现象。

9在杨氏双缝干涉实验中，将一折射率为n、厚度为d的透明薄片放入其中一条光线的传播路径上，则两条光线光程差的变化量为；若将该透明薄片放入迈克尔逊干涉仪的一条光路中，这条光路的光程改变量为。

10克尔逊干涉仪的反射镜M2移动0.25mm时，看到条纹移过的数目为909个，设光垂直入射到两平面镜上，则两束光的光程差变化了，入

射光的波长为。

11束自然光从空气中入射到折射率为n的平板玻璃上，这时反射光为完全偏振光，则入射角i的值为，反射光线与折射光线之间的夹角为。

12两个偏振片叠放在一起，其偏振化方向之间的夹角为60o，以光强为I0的自然光照射，设无吸收损失，则穿过第一个偏振片的出射光强为，穿过第二个偏振片的出射光强为。

13.牛顿环装置中的平板玻璃向下平移，则干涉图样中所有圆环将

（填“收缩”、“扩张”或“不变”），对同一级暗环，其半径将（填“变大”、“不变”或“变小”）

14.光学仪器分辨率的两种途径：

和

15波长为500nm单色光垂直入射到光栅常数为1.0104cm的衍射光栅上，第一级衍射主极大所对应的衍射角为。

16.得相干光的方法是分波面法和分振幅法，杨氏双缝干涉属于法，

而薄膜干涉属于法。

17.自然光在空气中以某一入射角入射到平板玻璃上，这时反射光为完全偏振光。

若折射光的折射角为30o，则太阳光的入射角为，该玻璃的折射率

为。

18.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300时，反射光是完全偏振光，则此玻璃板的折射率等于。

19.是自然光和偏振光的混合光，让它们垂直通过一偏振片，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和线偏振光的光强比值为。

20.550nm的单色光垂直入射到光栅常数为a+b=2×10-4cm的平面透射光栅上，可观察到谱线的最高级次为第级；共有条主极大亮纹。

21.缝干涉实验从空气移入水面之下进行，则干涉条纹间的距离将。

（填变

大、变小或不变）

22.为的单色光垂直入射到折射率为n厚度为e的薄膜上，薄膜放在空气中，则

薄膜两表面反射（不考虑多次反射）的光线其光程差为.

23.行单色光垂直入射在缝宽为0.1mm的单缝上，缝后有焦距为800mm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宽度为8mm，则入射光的波长为nm．

24.束自然光和一束线偏振光构成的混合光垂直照射在一偏振片上.以光的传播

方向为轴旋转偏振片时，发现透射光强的最大值为最小值的3倍，则入射光中自然光强与线偏振光强之比为．

25.空气射向某介质时的布儒斯特角是600,则此介质的折射率为．

26.衍射的光强分布由和共同决定。

1用波长为的单色光垂直照射宽度a0.6mm的单缝，缝后凸透镜的焦距

f40cm。

衍射屏幕上离中心点O的距离为x1.4mm的P点恰为一明纹的中心。

求：

（1）该入射光的波长和P点处明纹的级次；

（2）该明纹相应单缝处的波振面被划分为多少个半波带。

2如图所示的是集成光学中的楔形薄膜，它由沉积在玻璃衬底上的氧化钽构成，其楔形端从A到B厚度逐渐减小为零。

为了测量薄膜的厚度d，以波长为632.8nm的激光垂直照射，观察到薄膜楔形端（AB段）共出现11条暗纹，且A处对应于一暗纹。

已知氧化钽对632.8nm激光的折射率为n2.21，试求氧化钽薄膜的厚度d。

A

3在半导体生产中需要测量物质A上SiO2薄膜的厚度，将此薄膜磨成劈尖。

已知SiO2的折射率为1.5，物质A的折射率为1.3，用波长633nm的光垂直照射，观察整个斜面上刚好有9条暗纹和9条明纹，求SiO2薄膜的厚度。

4单缝宽a=0.5mm，透镜焦距f=100cm，如单色平行光垂直照射单缝，则在

屏上形成衍射条纹；若在离屏上中央明条纹中心距离为1.5mm处的P点为一亮纹，求：

（1）入射光的波长；

（2）P点条纹的级数；

（3）狭缝处的波面可分为几个半波带；

（4）中央明条纹的线宽度。

5.所学的光学知识，请举出二种测量未知光线波长的方法，并简述其基本原理

（此题10分）

6.缝的宽度为a=1.0×10-4m，透镜焦距为0.5m，有一与狭缝平行的屏放置在透镜的焦平面处，现用760nm的平行单色光垂直照射，在光屏上形成夫琅和费衍射条纹。

（本题10分）

求：

（1）中央明纹的宽度；

（2）第三级暗纹中心的位置。

7如图，在眼镜表面镀上一层MgF2薄膜作为增透膜。

为了使垂直入射的波长为500nm的光尽可能减少反射，试计算MgF2薄膜的最小厚度。

已知空气、玻璃、MgF2的折射率分别为n11.00,n21.60,n1.38。

（本题10分）

9用一个每毫米有500条缝的衍射光栅观察钠谱线（波长589nm），问平行光在垂直入射时，最多能看见哪几级谱线？

共看到几条谱线？

（不考虑缺级）（本

题8分）

计算题第4题图

10如图4，在眼镜表面镀上一层MgF2薄膜作为增透膜。

为了使垂直入射的波长为500nm的光尽可能减少反射，试计算MgF2薄膜的最小厚度。

已知空气、玻璃、MgF2的折射率分别为n11.00,n21.60,n1.38。

（本题8分）

11油轮漏出的油（n1=1.20）污染了某海域，在海水（n2=1.30）表面形成一层薄薄的油污。

油层厚度为e=460nm，试问在可见光范围内（＝400～760nm）：

（1）飞行员从上往下观察哪些波长的光增强？

（2）潜水员从下往上观察哪些波长

的光增强？

12自然光通过两个偏振化方向成60o的偏振片，透射光强为I1，今在这两个偏振片中间再插入另一偏振片，它的偏振化方向与前两个偏振片均成30o，则透射光强为多少？

13光垂直照射在空气中厚度为0.4μm的玻璃片上，玻璃的折射率为1.50，在可见光范围内求：

（1）哪些波长的光在反射中增强；

（2）哪些波长的光在透射中增强；

14缝的宽度为a=1.0×10-4m，透镜焦距为0.5m，有一与狭缝平行的屏放置在透镜的焦平面处，现用760nm的平行单色光垂直照射，在光屏上形成夫琅和费衍射条纹。

求：

（1）中央明纹的宽度；

（2）第三级暗纹距中央的距离。