大学物理—光学习题
光学:
1.等厚薄膜干涉中,当反射光干涉增强时必有透射光干涉减弱;…..( )
2.单缝衍射中,如以白光入射,则在中央明纹两侧由里到外依次为由红到紫。………………………………………………………………………….….( )
3.可以采取减小双缝间距的办法增大双缝干涉条纹的间距。 ( )
4.两束光产生相干叠加的条件相位差相同,频率相同,振动方向相同。 ( )
5、增大天文望远镜物镜的孔径主要是为了有效地提高其成像的放大率。( )
6、自然光射入各向异性晶体时一定会发生双折射现象。 ( )
7、从水面、柏油路面等反射的光通常都是部分偏振光。 ( )
8、在夫琅和费单缝衍射实验中,对于给定的入射单色光,当缝宽变小时,除中央亮纹的中心位置不变外,各级衍射条纹对应的衍射角变大。 ( )
9.在单缝衍射中,将透镜沿垂直于透镜光轴稍微向上移动时,则观察屏上的衍射图样会移动。 ( )
10. 若以相位的变化相同为条件, 光在折射率为n 的介质中传播L距离,相当于光在真空中传播的距离为nL。 ( )
2. 为了使双缝干涉的条纹间距变大,可以采取的方法是 [ ]
A. 使屏靠近双缝; C. 使两缝的间距变小;
C. 使两缝的宽度稍微变小; D. 改用波长较小的单色光源。
3. 一束平行的自然光以60度的入射角由空气入射到平行玻璃表面上,反射光成为完全线偏振光,则知 [ ]
A 折射光的折射角为30度,玻璃的折射率为1.73
B 折射光的折射角为60度,玻璃的折射率为1.73
C 折射光的折射角为30度,玻璃的折射率为1.50
D 折射光的折射角为60度,玻璃的折射率为1.50
4.波长为λ的单色平行光垂直入射到一狭缝上,若第一级暗纹的位置对应的衍射角为30°,则缝宽的大小为 [ ]
5. 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,测得透射光强度最大值是最小值的5倍,那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为 [ ]
A. 1/2 B. 1/5
C. 1/3 D. 2/3
6、在单缝夫琅和费衍射实验中,波长为
A.2 个; B.4个; C. 6个; D.8个
8、在双缝干涉实验中,为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采取的办法是( )
A. 使屏靠近双缝;
B. 改用波长较小的单色光;
C. 把缝的宽度稍微调小些;
D. 使两缝间距变小。
9、光的偏振现象证实了 ( )
A.光具有波粒二象性; B.光是电磁波;
C.光是横波; D.光是纵波。
10、波长为
A. 2 级 B. 3 级 C. 4 级 D. 5 级
11、在真空中波长为
A.
12.增大劈尖的楔角,则条纹移动的方向和条纹间距………………………( )
A远离棱边,条纹间距变小; B靠向棱边,条纹间距变小;
C远离棱边,条纹间距变大; D靠向棱边,条纹间距变大。
13.某元素特征光谱中含有波长分别为λ1=450nm和λ2=750nm 的光谱线。在光栅光谱中,这两种谱线有重叠现象,重叠处λ2 谱线的级数将是 ……( )
A. 3,6,9,12….. B.2,5,8,11…. C. 2,4,6,8….. D. 2,3,4,5…...
14、将波长为λ的平行单色光垂直投射于a=800nm的单缝上,若对应于衍射图样的第一级暗纹的衍射角φ=π/4,那么所用光的波长为( )
(A)700nm (B)750nm (C)566nm (D)555nm
15、自然光以600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: ( )
(A) 完全偏振光且折射角是300;
(B) 部分偏振光且只在该光由真空入射到折射率为的介质时,折射角是300;
(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) 部分偏振光且折射角是300。
其上方空间介质的折射率为n1,其下方空间介
质的折射率为n3,则 ( )
(A) 若n1<n2<n3,满足
(B) 若n1>n2>n3,满足
(C) 若n1>n2<n3,满足
(D) 若n1<n2>n3,满足
17、两偏振片位置互相平行,偏振化方向夹角为30o,一束光强为I0的自然光相继垂直通过两个偏振片,则透射光的光强为: ( )
A.
18、如右图所示,两列波长为的相干波在P点相遇, S1点的初位相是Φ1,S1到P点的距离是r1, S2点的初位相是Φ2,S2到P点的距离是r2,以k代表零或正、负整数,则P点是干涉极大的条件为:
19. 以下两种方法都可以提高光学仪器分辨率的是 ( )
A. 减小物镜孔径, 减小入射波长
B. 增大物镜孔径, 增大入射波长
C. 减小物镜孔径, 增大入射波长
D. 增大物镜孔径, 减小入射波长
20. 以下干涉实验属于分波振面干涉的是 ( )
A. 增透膜 B. 劈尖干涉 C. 洛埃镜 D. 牛顿环
21. 以下三个图是双缝干涉(标记为1)、单缝衍射(标记为2)、光栅衍射
(标记为3)的条纹图样,则从左到右依次为 ( )
A. 321 B. 123
C. 312 D. 其它
22.波长为λ的单色平行光垂直入射到一狭缝上,若第一级暗纹的位置对应的衍射角为30°,则缝宽的大小为( )
23、在单缝的夫琅禾费衍射实验中,波长为
的单缝上,则对应于衍射角
A.2个; B.4个; C.6个; D.8个。
24、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( )
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.干涉条纹的间距变窄,且明纹的亮度减弱;
D.无干涉条纹。
25、一束白光垂直照射在一光栅上,在形成的同一级光栅光谱中,偏离中央明纹最远的是( )
A.紫光; B.绿光; C.黄光; D.红光。
26.当入射光在各向同性介质界面上以布儒斯特角入射时( )
A.入射光线和折射光线互相垂直;
B.入射光线、反射光线和折射光线互相垂直;
C.反射光是线偏振光,折射光是部分偏振光;
D.反向光和折射光都是部分偏振光;
27、下列哪种措施不能提高光学仪器的分辨率 ( )
A.增大孔径;B.减小入射光波长;C.增大透镜焦距;D.物空间充满介质
1、薄膜干涉在实际中意义最大的是等倾干涉和等厚干涉。其中牛顿环是 干涉的结果,迈克尔逊干涉仪所形成的同心圆环是 干涉的结果。
2、光的干涉和 现象说明光的波动性质;光的 现象说明光是横波。
3、提高光学仪器分辨率的两个途径: 仪器的孔径, 入射光的波长(填增大或减小)。
4.杨氏双缝干涉中,如在其中一条光线的传播路径上放一折射率为n,厚为d的介质,则光程差的变化是 ;
5两偏振片夹角为30º,一束光强为I0的自然光相继通过两个偏振片,则透射光的光强是 ;
6.氏双缝干涉中,如在其中一条光线的传播路径上放一折射率为n,厚为d的介质,则光程差的变化是 ;
7 相干波的条件是 、 、 。
8 能够说明光为横波的光学实验现象为光的 现象。
9在杨氏双缝干涉实验中,将一折射率为n、厚度为d的透明薄片放入其中一条光线的传播路径上,则两条光线光程差的变化量为 ;若将该透明薄片放入迈克尔逊干涉仪的一条光路中,这条光路的光程改变量为 。
10克尔逊干涉仪的反射镜 M2 移动
11束自然光从空气中入射到折射率为
12两个偏振片叠放在一起,其偏振化方向之间的夹角为
13.牛顿环装置中的平板玻璃向下平移,则干涉图样中所有圆环将
(填“收缩” 、“扩张” 或“不变”),对同一级暗环,其半径将 (填“变大”、“不变”或“变小”)
14.光学仪器分辨率的两种途径:_________________ 和______
15波长为500nm单色光垂直入射到光栅常数为
16.得相干光的方法是分波面法和分振幅法,杨氏双缝干涉属于__________法,而薄膜干涉属于____________法。
17.自然光在空气中以某一入射角入射到平板玻璃上,这时反射光为完全偏振光。若折射光的折射角为30o,则太阳光的入射角为 ,该玻璃的折射率为 。
18.然光从空气投射到玻璃表面上(空气折射率为1),当折射角为
19.是自然光和偏振光的混合光,让它们垂直通过一偏振片,若以此入射光束为轴旋转偏振片,测得透射光强度最大值是最小值的5倍,那么入射光束中自然光和线偏振光的光强比值为 。
20.550nm的单色光垂直入射到光栅常数为a+b=2×10-4 cm的平面透射光栅上,可观察到谱线的最高级次为第 级;共有 条主极大亮纹。
21.缝干涉实验从空气移入水面之下进行,则干涉条纹间的距离将 。(填变大、变小或不变)
22.为λ的单色光垂直入射到折射率为n厚度为e的薄膜上,薄膜放在空气中,则薄膜两表面反射(不考虑多次反射)的光线其光程差为________.
23.行单色光垂直入射在缝宽为0.1mm的单缝上,缝后有焦距为800mm的凸透镜,在其焦平面上放置观察屏幕.现测得屏幕上中央明条纹宽度为8 mm,则入射光的波长为________nm.
24.束自然光和一束线偏振光构成的混合光垂直照射在一偏振片上. 以光的传播方向为轴旋转偏振片时,发现透射光强的最大值为最小值的3倍,则入射光中自然光强与线偏振光强之比为________.
25.空气射向某介质时的布儒斯特角是600, 则此介质的折射率为______.
26.衍射的光强分布由 和 共同决定。
1用波长为
求:(1)该入射光的波长和P点处明纹的级次;
(2)该明纹相应单缝处的波振面被划分为多少个半波带。
2如图所示的是集成光学中的楔形薄膜,它由沉积在玻璃衬底上的氧化钽构成,其楔形端从 A 到 B 厚度逐渐减小为零。为了测量薄膜的厚度 d ,以波长为
4单缝宽 a = 0.5mm,透镜焦距 f = 100cm,如单色平行光垂直照射单缝,则在屏上形成衍射条纹;若在离屏上中央明条纹中心距离为 1.5mm 处的 P 点为一亮纹,求:
(1)入射光的波长;
(2)P点条纹的级数;
(3)狭缝处的波面可分为几个半波带;
(4)中央明条纹的线宽度。
5.所学的光学知识,请举出二种测量未知光线波长的方法,并简述其基本原理。(此题10分)
6.缝的宽度为a=1.0×10-4m,透镜焦距为0.5m,有一与狭缝平行的屏放置在透镜的焦平面处,现用760nm的平行单色光垂直照射,在光屏上形成夫琅和费衍射条纹。(本题10分)
求:(1)中央明纹的宽度;
(2)第三级暗纹中心的位置。
8 在双缝实验中,入射光波长为 500 nm,双缝距观察屏为1米,双缝之间距离为0.25mm. 用折射率n=1.5的很薄的玻璃片覆盖在双缝实验中的一条缝上,这时屏上的第0级亮条纹刚好移动了1cm. 求玻璃片的厚度.
9 用一个每毫米有500条缝的衍射光栅观察钠谱线(波长589nm),问平行光在垂直入射时,最多能看见哪几级谱线?共看到几条谱线?(不考虑缺级)(本题8分)
11油轮漏出的油(n1 =1.20)污染了某海域,在海水(n2 =1.30)表面形成一层薄薄的油污。油层厚度为e = 460nm,试问在可见光范围内(λ=400~760nm):(1)飞行员从上往下观察哪些波长的光增强?(2)潜水员从下往上观察哪些波长的光增强?
12自然光通过两个偏振化方向成
13光垂直照射在空气中厚度为0.4μm的玻璃片上,玻璃的折射率为1.50,在可见光范围内求:(1)哪些波长的光在反射中增强;
(2)哪些波长的光在透射中增强;
14缝的宽度为a=1.0×10-4m,透镜焦距为0.5m,有一与狭缝平行的屏放置在透镜的焦平面处,现用760nm的平行单色光垂直照射,在光屏上形成夫琅和费衍射条纹。
求:(1)中央明纹的宽度;
(2)第三级暗纹距中央的距离。
本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/2f709569d1d233d4b14e852458fb770bf68a3b94.html
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