c2練習(xí)冊--光學(xué)

1、,如圖S1、S2是兩個相干光源，它們到P點的距離r1和r2。路徑S1P垂直穿過一塊厚度為t1 ，折射率為n1的介質(zhì)板，路徑S2P垂直穿過厚度為t2，折射率為n2的另一介質(zhì)板，其余部分可看作真空，這兩條路徑的光程差等于( )（A）（B）（C）（D）,光學(xué)練習(xí)題（一）,,一、1,答案： B,,,,,解：,一、2,解：,,答案： A,,,光學(xué)練習(xí)題（一）,將楊氏雙縫干涉實驗裝置放入水中，則干涉條紋間距：( )（A）變

2、??； （Ｂ）變大；（Ｃ）不變； （Ｄ）不能確定,一、3,,解：,答案：C,,,如圖所示，用波長?的單色光照射雙縫干涉實驗裝置，若將一折射率為n、劈角為?的透明劈尖b插入光線2中，則當(dāng)劈尖b緩慢地向上移動時（只遮住S2），屏C上的干涉條紋( )（A）間隔變大，向下移動（B）間隔變小，向上移動（C）間隔不變，向下移動（D）間隔不變，向上移動,光學(xué)練習(xí)題（一）,一、4,,解：,

3、答案：A,,,光學(xué)練習(xí)題（一）,在真空中波長為λ的單色光，在折射率為n的透明介質(zhì)中從A沿某一路徑傳播到B點，若A、B兩點相位差為，則此路徑AB的光程為：( )（A） ； （Ｂ） ； （Ｃ） ； （Ｄ） 。,,,,,二、1,解：,,光學(xué)練習(xí)題（一）,在雙縫干涉實驗中，若使兩縫之間的距離增大，則屏幕上干涉條紋間距____________；若使單色光波長減小

4、，則干涉條紋間距________________________。,變小,變小,二、2,解：,,,,光學(xué)練習(xí)題（一）,波長為λ的單色光在折射率為n的介質(zhì)中，由a點傳到b點相位改變?yōu)棣?，則光程改變了________________；光從a到b的幾何路程是____________。,二、3,解：,,,光學(xué)練習(xí)題（一）,在楊氏雙縫實驗中，所用波長為589.3nm，其中一個縫前放置一厚度為d的透明薄片，薄片的折射率位n=1.4，放入薄片后中央明

5、紋移動5個條紋，則薄片厚度d=_____________。,三、1,解：,,光學(xué)練習(xí)題（一）,在楊氏雙縫實驗中，兩縫之間的距離d=0.5mm，縫到屏的距離為25cm，若先后用波長為400nm和600nm兩種單色光入射，求：（1）兩種單色光產(chǎn)生的干涉條紋間距各是多少？（2）兩種單色光的干涉條紋第一次重疊處距屏中心距離為多少？各是第幾級條紋？,(1),(2),條紋重疊,第一次重疊,三、2,解：,,,光學(xué)練習(xí)題（一）,在楊氏雙縫實驗中，已知雙

6、縫間距d=1.5mm，縫與屏的距離為1.5m，中央兩側(cè)第五級明紋之間的距離為6.0mm,求所用單色光的波長。,方法一：,明紋位置,,,方法二：,方法三：,,,如圖所示，波長為?的平行單色光垂直入射在折射率為n2的薄膜上，經(jīng)上下兩個表面反射的兩束光發(fā)生干涉，若薄膜厚度為e，而且n1>n2>n3，則兩束反射光在相遇點的相位差為（ ）（A）（B）（C） （D）,,一、1,答案： A,,解：,光學(xué)練習(xí)題（二）,,,

7、,所以反射光無附加光程差,（二）,一、2,答案： C,,解：,光學(xué)練習(xí)題（二）,當(dāng)組成空氣劈尖的兩玻璃片的夾角增大時，干涉條紋將：( )（A）遠離劈棱，且變密； （Ｂ）遠離劈棱，且變疏；（Ｃ）向劈棱方向移動，且變密；（Ｄ）向劈棱方向移動，且變疏。,一、3,解：,,答案： C,光學(xué)練習(xí)題（二）,牛頓環(huán)是一組同心圓條紋，它是：( )（A）等傾條紋；（Ｂ）等間距條紋；（Ｃ）等厚條紋；（Ｄ）等光程條紋。,二、1,解

8、：,,,光學(xué)練習(xí)題（二）,用?=6000Å的單色光垂直照射牛頓環(huán)裝置時，從中央向外數(shù)第4個暗環(huán)（中央除外）對應(yīng)的空氣膜厚度為______________________?m。,第4暗環(huán)k=4,第4暗環(huán),二、2,解：,,,光學(xué)練習(xí)題（二）,白光照射折射率為1.4的薄膜后，若的紫光在反射中消失，則薄膜的最小厚度e= 。（薄膜上、下表面外均為空氣。）,減弱條件,n2=1.4，kmin=1,143nm,二、3,解：

9、,,光學(xué)練習(xí)題（二）,用兩塊平板玻璃構(gòu)成的劈尖觀察等厚干涉條紋。如圖（a）所示，若把劈尖上表面向上緩慢地平移，則條紋間距________,條紋向_________方向移動。如圖（b）所示， 若把劈尖角逐漸增大，則條紋間距________，條紋向___________方向移動。,不變,劈棱,變小,劈棱,三、1,解：,用波長的單色光觀察牛頓環(huán)，測得某一級亮環(huán)直徑為3mm，在它外面第5個亮環(huán)直徑為4.6mm，求組成牛頓環(huán)的平凸透鏡的球面曲率半

10、徑。,光學(xué)練習(xí)題（二）,,明環(huán),三、2,解：,,波長λ=680nm的平行光垂直照射在兩塊玻璃片上，兩塊玻璃片的一端相互接觸，另一端用直徑為D =0.048mm的金屬絲分開。求在空氣劈尖上呈現(xiàn)多少條明條紋？,光學(xué)練習(xí)題（二）,其中n2=1,得，k=141.6,空氣劈尖上有141個明紋,d=D時,若此處為明紋，則,可見明紋最高級別為141級,三、3,,解：,一油輪漏出的油(折射率n1=1.20)污染了某海域, 在海水(n2=1.30)表面形

11、成一層薄薄的油污. (1)如果太陽正位于海域上空,一直升飛機的駕駛員從機上向下觀察,他所正對的油層厚度為460nm,則他將觀察到油層呈什么顏色? (2)如果一潛水員潛入該區(qū)域水下,又將看到油層呈什么顏色?,光學(xué)練習(xí)題（二）,綠色,(1),三、3,光學(xué)練習(xí)題（二）,(2) 透射光的光程差,紅光,紫光,一、1,,解：,光學(xué)練習(xí)題（三）,在夫瑯和費單衍射實驗中，對于給定的入射單色光，當(dāng)縫寬度變小時，除中央亮紋的中心位置不變外，各級衍射條紋

12、( )（A）對應(yīng)的衍射角變?。˙）對應(yīng)的衍射角變大（C）對應(yīng)的衍射角也不變（D）光強也不變,答案： B,明紋,一、2,,解：,光學(xué)練習(xí)題（三）,答案： B,在單縫夫瑯和費衍射實驗中，波長為?的單色光垂直入射在寬度為b = 4?的單縫上，對應(yīng)于衍射角為30?的方向，單縫處波陣面可分成的半波帶數(shù)目為( )。（A）2個（B）4個（C）10個（D）8個,一、3,,解：,光學(xué)練習(xí)題（

13、三）,答案： C,波長為400nm的光垂直照射到每厘米6000條刻線的光柵上，則最多能觀察到的級數(shù)是( ) （A）2級； （Ｂ）3級； （Ｃ）4級； （Ｄ）5級。,光柵方程,二、1,解：,,光學(xué)練習(xí)題（三）,如圖所示在單縫的夫瑯和費衍射中波長?的單色光垂直入射在單縫上，若對應(yīng)于會聚在p點的衍射光線在縫寬a處的波陣面恰好分成3個半波帶，圖中，則光線1和2在p點的相位差為______________________。,相鄰的

14、兩個半波帶相應(yīng)的點發(fā)出的兩條光線光程差為，相位差為,二、2,解：,,光學(xué)練習(xí)題（三）,某單色光垂直入射到一個每毫米有800條刻線的光柵上，如果第一級譜線的衍射角為30?，則入射光的波長應(yīng)為_________________________。,625nm,二、3,解：,,光學(xué)練習(xí)題（三）,惠更斯引入_____________________的概念提出了惠更斯原理，菲涅耳再用____________的思想補充了惠更斯原理，發(fā)展成了惠更斯-菲

15、涅耳原理。,子波波源,子波波源相干,光學(xué)練習(xí)題（三）,三、1,解：,,用波長λ=600nm的單色光，垂直照射到b=0.3mm的單縫上，設(shè)縫后透鏡的焦距為f=0.5m，求：（1）中央明條紋的寬度；（2）第一級明條紋的寬度。,(1),中央明紋的寬度,（2）第一級明紋的寬度,光學(xué)練習(xí)題（三）,三、2,解：,,（1）,暗紋重合：,,又,,（2）有,重合條件：,,滿足此級別條件的暗紋重合,在某個單縫衍射實驗中，光源發(fā)出的光含有兩種波長?1和?2，

16、并垂直入射于單縫上。假如?1的第一級衍射極小與?2的第二級衍射極小相重合，試問（1）這兩種波長之間有何關(guān)系？（2）在這兩種波長的光所形成的衍射圖樣中，是否還有其他極小相重合？,光學(xué)練習(xí)題（三）,三、3,解：,,波長范圍在450~650nm之間的復(fù)色平行光垂直照射在每厘米有5000條刻線的光柵上，屏幕放在透鏡的焦面處，屏上第二級光譜各色光在屏上所占范圍的寬度為35.1cm。求透鏡的焦距f。（1nm = 10-9m）,設(shè),明紋條件：,

17、光學(xué)練習(xí)題（三）,三、3,解：,,波長范圍在450~650nm之間的復(fù)色平行光垂直照射在每厘米有5000條刻線的光柵上，屏幕放在透鏡的焦面處，屏上第二級光譜各色光在屏上所占范圍的寬度為35.1cm。求透鏡的焦距f。（1nm = 10-9m）,一束光強為Io的自然光垂直穿過兩個偏振片，且此兩偏振片的偏振化方向成450角，則穿過兩個偏振片后的光強I為（ ）。A BC

18、 D,一、1,解：,答案：B,,光學(xué)練習(xí)題（四）,一、2,解：,答案：A,,光學(xué)練習(xí)題（四）,,,一束光是自然光和線偏振光的混合光，讓它垂直通過一偏振片若以此入射光束為軸旋轉(zhuǎn)偏振片，測得透射光強度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光與線偏振光的光強比值為（ ）。,A 1／2 B 1／3 C 1／4 D 1／5,一

19、、3,解：,答案：B,,光學(xué)練習(xí)題（四）,一束自然光自空氣射向一塊平板玻璃（如圖），設(shè)入射角等于布儒斯特角i0，則在界面2的反射光（ ）。Ａ　是自然光Ｂ　是完全偏振光且光矢量的振動方向垂直于入射面Ｃ　是完全偏振光且光矢量的振動方向平行于入射面Ｄ　是部分偏振光,二、1,解：,,光學(xué)練習(xí)題（四）,一束光垂直入射在偏振片P上，以入射光線為軸轉(zhuǎn)動P，觀察通過P的光強的變化過程．若入射光是_________光．則將看到光強不變：

20、若入射光是___________，則將看到明暗交替變化，有時出現(xiàn)全暗；若入射光是_________，則將看到明暗交替變化，但不出現(xiàn)全暗。,自然,偏振光,部分偏振光,二、2,解：,,光學(xué)練習(xí)題（四）,一束自然光以布儒斯特角入射到平板玻璃片上，就偏振狀態(tài)來說則反射光為______________，反射光矢量的振動方向__________________，透射光為__________________________。,線偏振光,垂直入射面,

21、部分偏振光,二、3,解：,,光學(xué)練習(xí)題（四）,一束自然光通過兩個偏振片，若兩偏振片的偏振化方向間夾角由?1轉(zhuǎn)到?2，且不考慮吸收，則轉(zhuǎn)動前后透射光強度之比為______________。,馬呂斯定律,三、1,解：,,光學(xué)練習(xí)題（四）,將兩個偏振片疊放在一起，此兩偏振片的偏振化方向之間的夾角為600，－束光強為I0的線偏振光垂直入射到偏振片上，該光束的光矢量振動方向與二偏振片的偏振化方向皆成300角． (1）求透過每個偏振片后的光束強度；

22、(2)若將原入射光束換為強度相同的自然光，求透過每個偏振片后的光束強度。,偏振光通過P1后光強為,(1),(2),偏振光通過P2后光強為,通過P2后光強為,自然光通過P1光強為,三、2,解：,,光學(xué)練習(xí)題（四）,如圖安排的三種透光媒質(zhì)I、11、III,其折射率分別為n1＝1.33，n2＝1.50，n3=1．兩個交界面相互平行。一束自然光自媒質(zhì)I中入射到I與11的交界面上，若反射光為線偏振光，(1)求入射角i. (2) 媒質(zhì)II 、II