四川大学大物光学习题解答
更新时间:2023-10-21 17:07:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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光的干涉(一)
一、选择题
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??. (B) 1.5 ?? n.
(C)1.5n???? (D) 3??. [ ]
2. 在相同的时间内,一束波长为?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. [ ]
t1 r1 3.如图,S1、S2是两个相干光源,它们到P点的距 S1 P 离分别为r1和r2.路径S1P垂直穿过一块厚度为t1, t 2 n1 折射率为n1的介质板,路径S2P垂直穿过厚度为t2, r2 n 2S2 折射率为n2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
1-3题图 (A) (r2?n2t2)?(r1?n1t1)
(B) [r2?(n2?1)t2]?[r1?(n1?1)t2] (C) (r2?n2t2)?(r1?n1t1)
(D) n2t2?n1t1 [ ]
4. 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. [ ]
5. 在双缝干涉实验中,光的波长为600 nm (1 nm=10-9 m),双缝间距为2 mm,双缝与屏的间距为300 cm.在屏上形成的干涉图样的明条纹间距为 (A) 0.45 mm. (B) 0.9 mm.
(C)1.2mm (D) 3.1 mm. [ ]
二、填空题
1.如图所示,假设有两个同相的相干点光源S1和S2,发出波长为??的光.A是它们连线的中垂线上的一点.若在S1与A之间插入厚度为e、折射率为n的薄
e S1 玻璃片,则两光源发出的光在A点的相位差
n ???=________.若已知?=500 nm,n=1.5,A点恰为第 A
四级明纹中心,则e=_____________nm.(1 nm =10-9 m) S2 2-1题图
2.如图所示,在双缝干涉实验中SS1=SS2,用波长为?的光照射双缝S1和S2,通过空气后在屏幕E上形成干涉条纹.已知P点处为 S1 P 第三级明条纹,则S1和S2到P点的光程差为 S __________.若将整个装置放于某种透明液体中,P
S2 点为第四级明条纹,则该液体的折射率 E
2-2题图
n=____________.
3.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 .
4.用一定波长的单色光进行双缝干涉实验时,欲使屏上的干涉条纹间距变大,可采用的方法是:
(1)________________________________________.
(2) _______________________________________.
5.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_______________ .
三、计算题
1. 在双缝干涉实验中,波长?=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=6.6×10-6 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.在双缝干涉实验中,双缝与屏间的距离D=1.2 m,双缝间距d=0.45 mm,若测得屏上干涉条纹相邻明条纹间距为1.5 mm,求光源发出的单色光的波长?.
3.如图所示,用波长为λ的单色光照射双缝干涉实验装置,并将一折射率为n,劈角为α(α很小)的透明劈尖b插入光线2中.设缝光源S和屏C上的O点都在双缝S1和S2的中垂线上.问要使O点的光强由最亮变为最暗,劈尖b至少应向上移动多大距离d(只遮住S2)?
4.白色平行光垂直入射到间距为a = 0.25mm的双缝上,距缝50 cm处放置屏幕,分别求第一级和第五级明纹彩色带的宽度.(设白光的波长范围是从4000?到7600?.这里说的“彩色带宽度”指两个极端波长的同级明纹中心之间的距离.)
CS1?S12bOS23-3题图
5.在双缝干涉实验中,单色光源S0到两缝S1和S2的距离分别为l1和l2,并且l1-l2=3?,?为入射光的波长,双缝之间的距离为d,双缝到屏幕的距离为D(D>>d),如图.求:
(1) 零级明纹到屏幕中央O点的距离. (2) 相邻明条纹间的距离.
l S1 屏1 S d O 0 l 2 S2 D 3-5题图
光的干涉(二)
一、选择题
入1.单色平行光垂直照射在薄膜上,经上下两表面反射 射反射光1 的两束光发生干涉,如图所示,若薄膜的厚度为e,且n1 光n1<n2>n3,?1为入射光在n1中的波长,则两束反射光
n2 e 的光程差为 反射光2 (A) 2n2e. (B) 2n2 e ???1 / (2n1).
n3 (C) 2n2 e ? n1??1 / 2. (D) 2n2 e ??n2??1 / 2.
1 - 1题图
[ ]
??2. 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
1.62 1.52 1.62 (A) 全明.
1.75 P 1.52 (B) 全暗.
图中数字为各处的折射(C) 右半部明,左半部暗.
1-2题图
(D) 右半部暗,左半部明. [ ]
3.用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷,当波长 为?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
平玻璃 表面与条纹弯曲处对应的部分
(A) 凸起,且高度为? / 4. (B) 凸起,且高度为? / 2.
工件 空气劈尖 (C) 凹陷,且深度为? / 2.
1-3题图 (D) 凹陷,且深度为? / 4. [ ]
4.如图,用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上.当 单色光 平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时,可以观
空气 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. 1-4题图 (E) 向左平移. [ ]
5.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+? / 2. (D) nd.
(E)( n-1 ) d. [ ]
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