光学选择题和填空题与参考答案.docx
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光学选择题和填空题与参考答案
一、选择题
1.如图所示,波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率
为n2的薄膜上,经上下两个表面反射的两束光发生干涉,
n1
若薄膜的厚度为e,而且,n1
>n2>n3,则两束反射光在相
遇点的相位差为:
[A]
n2
e
(A)4n2e/
(B)2
πn2e/λ
n3
(C)4πne/λ+π(D)2πne/λ-π
2
2
2.如上图所示,平行单色光垂直照射到薄膜上,经上下两个表面反射的两束光发生干
涉,若薄膜的厚度为
e,并且,n1
n1的媒质中的波长,
则两束反射光在相遇点的相位差为
[
C]
(A)2
πn
e/(n
λ
)(B)4
πne/(n
2
λ)+π
2
1
1
1
1
(C)4
πn
e/(n
λ
)+π(D)4
πne/(n
λ)
2
1
1
2
1
1
3.在双缝干涉实验中,两缝间距离为,双缝与屏幕之间的距离为,波长为的平行单
色光垂直照射到双缝上,屏幕上干涉条纹中相邻之间的距离是
[D]
(A)2λ
(C)dD/
D/d.
λ
(B)
(D)
λd/D
λD/d
4.在双缝干涉实验中,入涉光的波长为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2.5λ,则屏上原来的明纹处
[B]
(A)仍为明条纹
(C)既非明纹也非暗纹
(B)变为暗条纹
(D)无法确定是明纹,还是暗纹
5.如图所示,平板玻璃和凸透镜构成牛顿环装置,全部
侵入n=1.60的液体中,凸透镜可沿OO'移动,用波长
O
λ=500nm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
n1.68
[A]
n1.60
(A)78.1nm
(B)74.4nm(C)156.3nm
n1.58
(D)148.8nm
(E)0
O
6.在玻璃(折射率n3=1.60)表面镀一层
MF(折射率n2=1.38)
g2
薄膜作为增透膜,为了使波长为
5000?
的光从空气(n=1.00)
正入射时尽可能
1
少反射,MgF2薄膜的最少厚度应是
[E]
(A)1250?
(B)1810?
(C)2500
?
(D)781
?
(E)906?
7.硫化镉(CdS)晶体的禁带宽度为2.42eV,要使这种晶体产生本征光电导,则入射到
晶体上的光的波长不能大于
[D]
(普朗克常量h=6.63310
-34
-19
J2s,基本电荷e=1.60310
C)
(A)650nm(B)628nm(C)550nm
(D)514nm
①②
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
n1和n3,以知
n1
n1 上,则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是 [A] (A)2n2e(B)2n2e-? λ(C)2n2e-λ(D)2n2e-? n2λ 9.用白光源进行双缝实验,若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝,用一个纯蓝色滤片 盖另一条缝,则[D] (A)纹的宽度将发生改变。 (B)产生红色和蓝色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。 10.把双缝干涉实验装置放在折射率为n水中,两缝的距离为d缝到屏的距离为D(D? d) 所用单色光在真中的波长为λ,则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的距离是 [A] (A)λD/(nd)(B)nλD/d(C)λd/(nD)(D)λD/(2nd) 11.在双缝干涉实验中,屏幕 E上的P点处是明条纹。 S1 若将缝S2盖住,并在S1 S2联机的垂直平分面处放 S 一反射镜M如图所示,则此时[B] S2 M (A)P点处仍为明条纹 (B)P 点处为暗条纹 n2 n3 P E (C)不能确定点是明条纹还是暗条纹(D)无干涉条纹 12.由两块玻璃片 (n1=1.75)所形成的空气劈尖,其一端厚度为零,另一端厚度为 0.002cm。 现用波长为7000? 的单色平行光,从入射角为 ? 角的方向射在劈的上表 30 面,则形成的干涉条纹数为 [B] (A)56(B)27 (C)40 (D)100 13.如图,用单色光垂直照射在观牛顿环的装置上。 当平凸透镜 垂直向上缓慢平移远离平面玻璃时,可以观察到这些环状干涉 条纹[B] (A)向后平移(B)向中心收缩(C)向外扩张(D)静止不动 (E)向左平移 14.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的向上平移时,由反 射光形成的牛顿环[B] (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。 (C)向外扩张,环心呈明暗交替变化。 15.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[C] (A)中心暗斑变成亮斑(B)变疏(C)变密(D)间距不变 16.验滚珠大小的干涉装置示意如图(a)。 S为光源,L为会聚透镜,M为半透半 S 45 f 反射。 在平晶T1、T2之间放置A、B、L M C三个滚珠,其中A为标准件,直径 T1 T2 为d0。 用波长为单色垂直照射平晶, a 在上方观察但等厚条纹如图(b)所示。 轻压C端,条纹间距变大,则 B珠的 直径d1、C珠的直径d2与d0的关系分别为 [C] (A)d1=d0+ λ,d2=d 0+3λ. (B)d 1 =d 0 –λ,d2=d0-3λ. (C)d 1=d0 + 0.5 λ,d2 =d 0 +1.5λ. (D)d 1 =d0 –0.5 λ,d2 =d 0 –1.5 λ. 17.如图,S1、S2是两个相干光源,它门到 P点的距离分别为 r1和r2,路径S1P垂直穿 过一块厚度为t 2 ,折射率为n 的介质板,路径 S, t1 1 2 P垂直穿过厚度为 t2折射率为n2的另一介质板, S1 r1 P n1 t2 其余部分可看作真空,这两条路径的光程差等于 [B] r2 (A)(r2+n2t2)-(r1+n1t1) S2 n2 (B)[r 2+(n2-1)t2-[r1+(n1-1)t 1] (C)(r2-n2t2)-(r1-n1t1) (D)nt -nt 1 2 2 1 18.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点沿某一路经 传播到B点,路径的长度为l。 A、B两点光振动位相差记为Δφ,则[C] (A)l=3 λ/2, Δφ=3π (B)l=3 λ/(2n), Δφ=3nπ (C)l=3 λ/(2n), Δφ=3π (D)l=3nλ/2, Δφ=3nπ 19.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n1 λ1为入射光在 折射率为n1的媒质中的波长,则两束反射光 n1 在相点的相位差为 [C ] n2 e (A) 2πn2e/(n 1λ1). (B) 4πn1e/(n 2 λ2)+π. n3 (C) 4πn2e/(n 1 λ1)+ π. (D)4πn2e/(n1λ1) 20.在双缝干涉实验中,两条缝宽度原来是相等的。 若其中一缝的宽度略变窄,则[C](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,但原极小处的条纹不在为零. (D)不再发生干涉现象. 21.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,沿逆时针方向做微小转动,则干涉条纹的[A], (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.22.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)的单色光垂直照射。 看到的反 a 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的直线部分的切线相 切。 则工件的上表面缺陷是[B] b A (A)不平处为凸起纹,最大高度为500nm (B)不平处为凸起纹,最大高度为250nm (C)不平处为凹槽,最大深度为500nm (D)不平处为凹槽,最大深度为250nm 23.在迈克尔孙干涉仪的一条光路中,放入一折射率为,厚度为的透明薄片,放入后, 这条光路的光程改变了[D] (A)2(n-1)d(B)2nd(C)2(n-1)d+0.5λ(D)nd(E)(n-1)d 24.迈克尔孙干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n,厚度为的透明介质薄膜后, 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[D] (A)λ/2(B)λ/(2n)(C)λ/n(D)λ/2(n-1) 25.在折射率n3=1.60的玻璃片表面镀一层折射率n2=1.38的MgF2薄膜作为增偷摸。 为了使波长为λ=5000? 的光,从折射率n=1.00的空气垂直入射到玻璃片上的反 射尽可能的减少,MgF2薄膜的厚度至少是[D] (A)2500? (B)1812? (C)1250? (D)906? 26.杨氏双缝衍射装置中,若双缝中心间隔是缝宽的4倍,则衍射图样中第一,第二级 亮纹的强度之比I1: I2为[A] (A)2(B)4(C)8(D)16 27.根据惠更斯—菲涅耳原理,若已知光在某时刻的阵面为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[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 28.在如图所示的单缝夫琅和费衍射装置中,将单缝宽度a稍稍变宽, C L 同时使单缝沿y轴正方向作为微小位移,则屏幕C上的[C] 中央衍射条纹将 a f (A)变窄,同时向上移;(B)变窄,同时向下移; (C)变窄,不移动;(D)变宽,同时向上移; (E)变宽,不移动。 29.波长λ=5000? 的单色光垂直照射到宽度a=0.25mm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。 今测的屏幕上中央条纹一 侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离为d=12mm,则凸透镜的焦距f为 [B] (A)2m(B)1m(C)0.5m(D)0.2m(E)0.1m 30.在透光缝数为的光栅衍射实验里,缝干涉的中央明纹中强度的最大值为一个缝单独存 在时单缝衍射中央明纹强度最大值的[D] (A)1倍 (B)N 倍 (C)2N倍 (D)N 2 倍 31.波长为4.26? 的单色光,以70o角掠射到岩盐晶体表面上时, 在反射方向出现第一级 级大,则岩盐晶体的晶格常数为 [B] (A)0.39? (B)2.27 ? (C)5.84 λ? (D)6.29 ? 32.单缝夫琅和费衍射实验装置如图所示,L为透镜, LE EF为屏幕;当把单缝S稍微上移时,衍射的图样将 [C] (A)向上平移 f (B)向下平移 F (C)不动 (D)消失 33.在如图所示的单缝夫琅和费衍射实验中,将单缝 K沿 X 垂直与光的入射方向(图中的方向)稍微平移,则 [ D] (A)衍射条纹移动,条纹宽度不变 S (B)衍射条纹移动,条纹宽度变动 L1 L2 K (C)衍射条纹不动,条纹宽度不变 E (D)衍射条纹中心不动,条纹变窄 34.在双缝衍射实验中,若每条缝宽,两缝中心间距,则在单缝衍射的两个第一极小条纹 之间出现的干涉明纹数为 [C] (A)2 (B)5 (C)9 (D)12 35.波长为1.68? 的X射线以掠射角θ射向某晶体表面时,在反射方向出现第一积极 大,已知晶体的晶格常数为1.68? ,则θ角为[A] (A)30? (B)45? (C)60? (D)90? 36.X射线射到晶体上,对于间距为d的平行点镇平面,能产生衍射主极大的最大波长 为[D] (A)d/4(B)d/2(C)d(D)2d 37.根据惠更斯—菲涅耳原理,若已知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[D] C (A) 振动振幅之和 (B) 光强之和 L (C) 振动振幅之和的平方 (D)振动的相干叠加 38.在如图所示的单缝夫琅和费衍射装置中,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3/2,同时使入 a 射的单色光的波长λ变为原来的3/4,则屏幕上单缝衍射条纹 中央明纹的宽度? X变为原来的[D] (A)3/4倍(B)2/3倍(C)9/8倍(D)1/2倍 f 39.当单色平行光垂直入射时,观察单缝的夫琅和费衍射图样。 设I0表示中央极大(主 极大)的光强,θ1表示中央亮条纹的半角宽度。 若只是把单缝的宽度增大为原来的 3倍,其他条件不变,则[A] (A)I0增大为原来的9倍,sinθ1减小为原来的1/3 (B)I0增大为原来的3倍,sinθ1减小为原来的1/3 (C)I0增大为原来的3倍,sinθ1减小为原来的3 (D)I0不变,sinθ1减小为原来的1/3 40.波长为λ的单色光垂直入射到光栅常数为 d、总缝数为 N的衍射光栅上。 则第 k级 谱线的半角宽度? θ [B] (A) 与该谱线的衍射角 θ无关 (B) 与光栅总缝数N成反比 (C) 与光栅常数d成正比 (D) 与入射光波长λ成反比 41.一平面衍射的光栅具有N条光缝,则中央零级干涉明条纹和一侧第一级干涉明纹之间 将出现的暗条纹为 [C] (A)N(B)N 2 (C)N –1 (D)N-2 42.一束光强为I0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45o角, 若不考虑偏振片的反射和吸收,则穿过两个偏振片后的光强为 (A)√2I0/4(B)I0/4(C)I0/2(D)√2I0/2[B] 43.一束光强为I0的自然光,相继通过三个偏振片P1、P2、P3后,出射光的光强为I=I0/8, 已知P1和P3的偏振化方向相互垂直,若以入射光线为轴,旋转 P2,要使出射光的光 强为零,P2最少要转过的角度是 (A) 30o(B)45o(C)60o(D)90o [ B] 44.一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,测的透射光强度最大值是最小值的 5倍,那么入射光数中自然光与 线偏振光的光强比值为 [A] (A)1/2 (B)1/5(C)1/3 (D)2/3 45.自然光以60o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 [D] (A)完全偏振光且折射角是300 (B)部分偏振光且只是在该由真空入射到折射率为√ 3的介质时,折射角是30o (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)部分偏振光且折射率为30o AD 46.ABCD为一块方解石的一个截面,AB为垂直于纸面的晶体 平面与纸面的交线。 光轴方向在纸面内且与AB成一锐角θ,如图 所示,一束平行的单色自然光垂直于端面入射,在方解石内折射光 分解为o光和e光,o光和e光的[C] (A)传播方向相同,电场强度的振动方向互相垂直。 (B)传播方向相同,电场强度的振动方向不互相垂直。 B C (C)传播方向不相同,电场强度的振动方向互相垂直。 (D)传播方向不相同,电场强度的振动方向不互相垂直。 47.一束单色平面偏振光,垂直射入到一块用方解石(负晶体) 制成的四分之一波片(对透射光的频率)上,如图所示,如果 入射光的振动面与光轴成450角,则对着光看从波片射出的光是 x 45 [A] (A)逆时针方向旋转的圆偏振光。 (B)逆时针方向旋转的椭圆偏振光。 (C)顺时针方向旋转的圆偏振光。 (D)顺时针方向旋转的椭圆偏振光。 48.一束单色右旋圆偏振光垂直穿入二分之一波片后,其出射光为[C] (A)线偏振光(B)右旋圆偏振光 (C)左旋圆偏振光(D)左旋椭圆偏振光 49.下列那些说法是正确的? [A] (A)一束圆偏振光垂直入通过四分之一波片后将成为线偏振光 y (B)一束椭圆偏振光垂直入通过二分之一波片后将成为线偏振光 (C)一束圆偏振光垂直入通过二分之一波片将成为线偏振光 (D)一束自然光垂直入通过四分之一波片后将成为线偏振光 50.仅用一个偏振片观察一束单色光时,发现出射光存在强度为最大的位置(标出此方 向)但无消光位置,在偏振片前放置一块四分之一波片,且使波片的光轴与标出的 方向平行这时旋转偏振片观察到有消光位置,则这束单色光是[B] (A)线偏振光(B)椭圆偏振光 (C)自然光与椭圆偏振光的混合(D)自然光与线偏振光的混合 51.一束线偏振光,垂直入射到四分之一波片上,线偏振光的振动方向与四分之一波片 的光轴夹角α,此线偏振光经过四分之一波片后[D] (A)成为椭圆偏振光(B)仍为线偏振光,但振动面旋转了π/2 (C)仍为线偏振光,但振动面旋转了π/4角(D)成为圆偏振光 角 52.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[B] (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)干涉条纹的间距不窄,但明纹的亮度减弱。 (D)无干涉条纹。 53.光强为I0的自然光垂直通过两个偏振片,它们的偏振化方向之间的夹角 α=600,设 偏振片没有吸收,则出射光强I 与入射光强I0之比为 [C] (A)1/4 (B)3/4 (C)1/8 (D)3/8 54.如果两个偏振片堆叠在一起,且偏振化方向之间夹角为 600,假设二者对光无吸收, 光强为I 0的自然光垂直入在偏振片上,则出射光强为 [A] (A)I 0/8 (B)3I
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