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第12章 波动光学

一、选择题

1. 如T12-1-1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,已知n1?n2?n3．若波长为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：

?(1)(2)1[ ] (A) 2n2e (B) 2n2e??

2?(C) 2n2?? (D) 2n2e? 2n2

n1n2n3T12-1-1图 e

S2是两个相干光源，S1、2. 如T12-1-2图所示，他们到P点的距离分别为 r1和 r2．路

径S1P垂直穿过一块厚度为t1，折射率为n1的一种介质；路径S2P垂直穿过一块厚度为t2的另一介质；其余部分可看作真空．这两条光路的光程差等于： [ ] (A) (r2?n2t2)?(r1?n1t1)

(B) [r2?(n2?1)t2]?[r1?(n2?1)t1] (C) (r2?n2t2)?(r1?n1t1)

S1S2t1n1t2r1n2r2P

T12-1-2图

(D) n2t2?n1t1

3. 在相同的时间内，一束波长为?的单色光在空气和在玻璃中

[ ] (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

4. 频率为f的单色光在折射率为n的媒质中的波速为v, 则在此媒质中传播距离为l后, 其光振动的相位改变了 [ ] (A)

2πlf v (B)

2πvf l(C)

2πnlf v(D)

vlf 2π5. 波长为?的单色光在折射率为n的媒质中由a点传到b点相位改变了?, 则光从a点到b点的几何路程为: [ ] (A)

?2n (B)

?n2 (C)

? 2

(D) n?

6. 真空中波长为?的单色光, 在折射率为n的均匀透明媒质中从a点沿某一路径传到b点．若将此路径的长度记为l, a、b两点的相位差记为?? , 则

1

[ ] (A) l?33??,???3π (B) l?,???3nπ 22n3?3(C) l?,???3π (D) l?n?,???3nπ

2n2

7. 两束平面平行相干光, 每一束都以强度I照射某一表面, 彼此同相地并合在一起, 则合光照在该表面的强度为 [ ] (A) I

(B) 2I (C) 4I (D)

2I

8. 相干光是指

[ ] (A) 振动方向相同、频率相同、相位差恒定的两束光

(B) 振动方向相互垂直、频率相同、相位差不变的两束光 (C) 同一发光体上不同部份发出的光 (D) 两个一般的独立光源发出的光

9. 两个独立的白炽光源发出的两条光线, 各以强度I照射某一表面．如果这两条光线同时照射此表面, 则合光照在该表面的强度为 [ ] (A) I

(B) 2I (C) 4I (D) 8I

10. 相干光波的条件是振动频率相同、相位相同或相位差恒定以及 [ ] (A) 传播方向相同 (B) 振幅相同

(C) 振动方向相同 (D) 位置相同

? 11. 用厚度为d、折射率分别为n1和n2 (n1＜n2)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, 则该媒质的厚度为 [ ] (A) 3?

(B) 3?

n2?n1T12-1-11图

(C) 2?

(D)

2?

n2?n112. 一束波长为 ? 的光线垂直投射到一双缝上, 在屏上形成明、暗相间的干涉条纹, 则下列光程差中对应于最低级次暗纹的是 [ ] (A) 2?

(B)

3? 2

(C)

?

(D) ? 213. 在杨氏双缝实验中, 若用白光作光源, 干涉条纹的情况为 [ ] (A) 中央明纹是白色的

(C) 紫光条纹间距较大

(B) 红光条纹较密 (D) 干涉条纹为白色

2

? 14. 在双缝干涉实验中，屏幕E上的P点处是明条纹．若将缝S2盖住，并在S1S2连、 线的垂直平面出放一反射镜M，如图所示，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

S1PSS2ME

T12-1-14图

15. 在双缝干涉实验中，入射光的波长为?，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?，则屏上原来的明纹处 [ ] (A) 仍为明条纹

(B) 变为暗条纹

(D) 无法确定是明纹还是暗纹

(C) 既非明条纹也非暗条纹

16. 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?，则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的距离是： [ ] (A)

?D nd (B)

n?D d (C)

?d nD (D)

?D2nd

17. 如T12-1-17图所示，在杨氏双缝实验中, 若用一片厚度为d1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d2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, d1＞d2, 干涉条纹的变化情况是

[ ] (A) 条纹间距减小

(B) 条纹间距增大 (D) 整个条纹向下移动

T12-1-17图

(C) 整个条纹向上移动

18. 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

(C) 条纹间距减小

(B) 整个干涉条纹将向上移动 (D) 整个干涉条纹将向下移动

T12-1-18图

19. 当单色光垂直照射杨氏双缝时, 屏上可观察到明暗交替的干涉条纹．若减小 [ ] (A) 缝屏间距离, 则条纹间距不变 (B) 双缝间距离, 则条纹间距变小 (C) 入射光强度, 则条纹间距不变 (D) 入射光波长, 则条纹间距不变

20. 在保持入射光波长和缝屏距离不变的情况下, 将杨氏双缝的缝距减小, 则 [ ] (A) 干涉条纹宽度将变大 (B) 干涉条纹宽度将变小

(C) 干涉条纹宽度将保持不变 (D) 给定区域内干涉条纹数目将增加

21. 有两个几何形状完全相同的劈形膜：一个由空气中的玻璃形成玻璃劈形膜; 一个由玻璃中的空气形成空劈形膜．当用相同的单色光分别垂直照射它们时, 从入射光方向观察到干涉条纹间距较大的是

T12-1-21图

3

[ ] (A) 玻璃劈形膜

(B) 空气劈形膜

(D) 已知条件不够, 难以判定

(C) 两劈形膜干涉条纹间距相同

22. 用波长可以连续改变的单色光垂直照射一劈形膜, 如果波长逐渐变小, 干涉条纹的变化情况为

[ ] (A) 明纹间距逐渐减小, 并背离劈棱移动

(B) 明纹间距逐渐变小, 并向劈棱移动 (C) 明纹间距逐渐变大, 并向劈棱移动 (D) 明纹间距逐渐变大, 并背向劈棱移动

23. 在单色光垂直入射的劈形膜干涉实验中, 若慢慢地减小劈形膜夹角, 则从入射光方向可以察到干涉条纹的变化情况为 [ ] (A) 条纹间距减小

(B) 给定区域内条纹数目增加 (C) 条纹间距增大

(D) 观察不到干涉条纹有什么变化

T12-1-23图

24. 两块平玻璃板构成空气劈尖，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

(C) 间隔不变，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

? 25. 检验滚珠大小的干涉试装置示意如T12-1-25(a)图．S为光源，L为汇聚透镜，M 为半透半反镜．在平晶T1、T2之间放置A、B、C三个滚珠，其中A为标准，直径为d0．用波长为?的单色光垂直照射平晶，在M上方观察时观察到等厚条纹如T12-1-25(b)图所示，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[ ]：

S

L45?Bf??(??) d2?d0?M?A?T1?CT2aaaaaaaT12-1-25(a)图 T12-1-25(b)图

(A)d1?d0??, d2?d0?3? (B) d1?d0??, d2?d0?3? (C) d1?d0?

?23??3? (D) d1?d0?, d2?d0? 2224

26. 如T12-1-26(a)图所示，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 = 10-9m)的单色光垂直照射．看到的反射光的干涉条纹如T12-1-26(b)图所示．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切．则工件的上表面缺陷是

[ ] (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

ABT12-1-26(a)图 T12-1-26(b)图

27. 设牛顿环干涉装置的平凸透镜可以在垂直于平玻璃的方向上下移动, 当透镜向上平移(即离开玻璃板)时, 从入射光方向可观察到干涉条纹的变化情况是 2nd???(2k?1)?2[ ] (A) 环纹向边缘扩散, 环纹数目不变 (B) 环纹向边缘扩散, 环纹数目增加 2(C) 环纹向中心靠拢, 环纹数目不变

(D) 环纹向中心靠拢, 环纹数目减少

28. 牛顿环实

暗纹 验中, 透射光的干涉情况是

[ ] (A) 中心暗斑, 条纹为内密外疏的同心圆环

(B) 中心暗斑, 条纹为内疏外密的同心圆环 (C) 中心亮斑, 条纹为内密外疏的同心圆环 (D) 中心亮斑, 条纹为内疏外密的同心圆环

29. 在牛顿环装置中, 若对平凸透镜的平面垂直向下施加压力(平凸透镜的平面始终保持与玻璃片平行), 则牛顿环

[ ] (A) 向中心收缩, 中心时为暗斑, 时为明斑, 明暗交替变化

(B) 向中心收缩, 中心处始终为暗斑 (C) 向外扩张, 中心处始终为暗斑 (D) 向中心收缩, 中心处始终为明斑

T12-1-29图

30. 关于光的干涉，下面说法中唯一正确的是

[ ] (A) 在杨氏双缝干涉图样中, 相邻的明条纹与暗条纹间对应的光程差为

? 2? 2(B) 在劈形膜的等厚干涉图样中, 相邻的明条纹与暗条纹间对应的厚度差为(C) 当空气劈形膜的下表面往下平移

将增加

?时, 劈形膜上下表面两束反射光的光程差2? 2(D) 牛顿干涉圆环属于分波振面法干涉

31. 根据第k级牛顿环的半径rk、第k级牛顿环所对应的空气膜厚dk和凸透镜之凸面

5

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