《大学物理》习题册题目及答案第18单元波动光学 - 副本.doc

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1、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、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和，已知。若用波长为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与的光程差是(A) 2e (B) 2 (C) 2 (D) 2 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（Dd），单色光波长为，屏幕上相邻的明条纹之间的距离为(A) (B) (C) (D) B 3. 如图，、 是两个相干光源，它们到P点的距离分别为 和。路径P垂直穿过一块厚度为、折射率为的介质板，路径垂直穿过厚度为、折射率为的另一块

2、介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于S1 S2(A) (B) (C) (D) 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, 为入射光在折射率为n1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为(A) (B) (C) (D) 。单色光 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

3、，测出两束光的光程差的改变量为一个波长l，则薄膜的厚度是 (A) (B) (C) (D) 二 填空题 1. 如图所示，两缝 和 之间的距离为d，媒质的折射率为n=1，平行单色光斜入射到双缝上，入射角为，则屏幕上P处，两相干光的光程差为。s1s2r1r2dPon=12. 如图所示，假设有两个同相的相干点光源 和，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的薄玻璃片，则两光源发出的光在A点的相位差=。若已知=500nm，n=1.5，A点恰为第四级明纹中心，则e=。s1s2Ane3. 波长为的平行单色光垂直照射到劈尖薄膜上，劈尖角为，劈尖薄膜的折射率为n，

4、第k级明条纹与第k+5级明纹的间距是。4. 波长l = 600nm的单色光垂直照射到牛顿环装置上，第二级明条纹与第五级明条纹所对应的空气薄膜厚度之差为 900 nm。5. 用波长为的单色光垂直照射到空气劈尖上，从反射光中观察干涉条纹，距顶点为L处是为暗条纹。使劈尖角连续变大，直到该点处再次出现暗条纹为止。劈尖角的改变量是 l/(2L) 。 6. 在迈克耳孙干涉仪的一条光路中，插入一块折射率为n，厚度为d的透明薄片，插入这块薄片使这条光路的光程改变了_2(n-1)d_。7 在迈克尔孙干涉仪的可动反射镜平移一微小距离的过程中，观察到干涉条纹恰好移动1848条，所用单色光的波长为546.1nm，由此

5、可知反射镜平移的距离等于_0.5046_mm。(给出四位有效数字)。三 计算题1. 用波长500 nm (1 nm10-9 m)的单色光垂直照射在由两块玻璃板(一端刚好接触成为劈棱)构成的空气劈形膜上劈尖角210-4 rad如果劈形膜内充满折射率为n1.40的液体求从劈棱数起第五个明条纹在充入液体前后移动的距离 解：设第五个明纹处膜厚为e，则有2nel / 25 l 设该处至劈棱的距离为l，则有近似关系elq， 由上两式得 2nlq9 l / 2，l9l / 4nq充入液体前第五个明纹位置 l19 l / 4q 充入液体后第五个明纹位置 l29 l / 4nq 充入液体前后第五个明纹移动的距离

6、 Dll2l19 l ( 1 / n - 1 ) / 4q -1.61 mm 2. 用白光垂直照射在相距0.25mm的双缝上，双缝距屏0.5m，问在屏上的第一级明纹彩色带有多宽?第三级明纹彩色带有多宽? 解：因为白光的波长，且明条纹位置：，所以第一级明纹彩色带宽度：第三级明纹彩色带宽度3 宽光色明（度一带色一置位且长白?多带明第多色明级上问.0，缝 0射垂用 -q/ - 离距纹明后 置纹第体 ql 置明第前 l ， ， 系近则离的至 l 则厚纹个 动前入纹个起劈从体. 率充形如 - 尖膜气空)成好端(两在垂光 - ( 0波算。字效出给_0._等移射可 长色用 移条干观过的一移反的干迈。_) _

7、改光路这块，片 厚 折块插光仪涉克。 ( 量改劈为条次再到变角使纹为处距条涉光反，气照光色长用 0 差之气应对条第条级置顿到垂色 0=长。间 第条 ，为膜薄，尖膜尖照垂行长 。=心纹第点 =， =已=位点光出两片玻为射 度间 在点上垂线 的为出和源的同有示如= 。的 相处 则为， 缝到色 平 为名折，为间和 缝 示题 ) ) 、 ) 度厚薄长 一 量差的两 ，膜 明 率一 放路的班干尔在 向 动静 ) 扩色 收向) 向)纹涉些察观时面远慢向垂凸。的顿察射垂，图 )( 差差点光束，的质 为在入 ，度膜，涉发两表上经到直光单所 ) )( 等差径条这真分余板另的、为过路质的折为厚直 和为离的们源相是、图 ) 离距纹明相，为色 距幕缝 为缝验干 ) 差光的光反两、薄，薄入直色为用知和分折介方方膜质的 厚射示如 题择