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时间:2018-12-01
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1、.光学复习题一、填空题1、某单色光从空气射入水中,其频率不变、波速变小、波长变小(填变大或变小或不变)2、获取相干光的方法有:分振幅法,分波振面法。3、来自不同光源的两束白光,例如两束手电筒光,照射在同一区域内,是不能产生干涉条纹的,这是由于这两束光是由许多不同点光源发出不同波长的光构成的,它们不是相干光。4、波长为λ的单色光垂直照射在由两块平玻璃板构成的空气劈尖上,测得相邻明条纹间距为l,若将劈尖角增大至原来的2倍,间距变为l/2。5、如图所示,波长为的单色平行光垂直入射到折射率为、厚度为e的透明介质薄膜上,薄膜上下两边透明介质的折射
2、率分别为和,已知且,则从薄膜上下表面反射的两束光的光程差是。6、牛顿环中心处相应的空气层厚度d=0,此时应该观测到的是暗斑,原因是存在半波损失。7、依据光源、衍射屏、接受屏之间的距离不同,光的衍射可以分为:菲涅尔衍射和夫琅和费衍射两大类8、波长为的平面光波垂直入射到宽度为a的单缝,其衍射时出现明纹的条件是:,出现暗纹的条件是:。9、绿光5000Å正入射在光栅常数为2.5×10-4cm,的光栅上,1级光谱的衍射角为,该光栅最多能看到9......条谱线。10、在夫琅禾费圆孔衍射中,设圆孔半径为0.10mm,透镜焦距为50cm,所用单色光波
3、长为5000,其爱里斑的半角宽度为,在透镜焦平面处屏幕上呈现的爱里斑半为.11、一束光垂直入射在偏振片P上,以入射光线为轴转动P,观察P后光强的变化。若入射光是自然或圆偏振光,则看到光强不变;若入射光是线偏振光,则光强明暗交替变化,有时全暗;若入射光是部分偏振或椭圆偏振光,则光强明暗交替变化,但不会出现全暗。12、光强为I的自然光通过两块偏振化方向为450的偏振片后光强为13、投射到起偏器的自然光强度为,起偏器和检偏器的透光轴方向夹角为30°,则透过启偏器后光的强度为大小为;透过检偏器后光的强度为大小。二、计算题1、在杨氏双缝实验中,双
4、缝间距=0.10mm,缝屏间距=1.0m,试求:(1)若第二级明条纹离屏中心的距离为12.0mm,计算此单色光的波长;(2)相邻两明条纹间的距离.解:(1)由知,,∴(2)......2、用很薄的云母片(n=1.58)覆盖在双缝实验中的一条缝上,这时屏幕上的零级明条纹移到原来的第七级明条纹的位置上,如果入射光波长为550nm,试问此云母片的厚度为多少?(假设光通过云母片时不考虑折射引起的光线偏折)解:覆盖云母片前:光程差覆盖云母片后:光程差所以3、在双缝干涉实验中,两缝相距1mm,屏离缝的距离为1m,若所用光源含有波长600nm和540
5、nm两种光波,试求(1)两光波分别形成的条纹间距;(2)两组条纹之间的距离与级数之间的关系;(3)这两组条纹可能重合吗?解:(1),(2),随干涉级数k的增大而增大(3),从的k=9级开始,两组条纹重合。4、一平面单色光波垂直照射在厚度均匀的薄油膜上,油膜覆盖在玻璃板上.油的折射率为1.30,玻璃的折射率为1.50,若单色光的波长可由光源连续可调,可观察到5000与7000这两个波长的单色光在反射中消失.试求油膜层的厚度.解:油膜上、下两表面反射光的光程差为,由反射相消条件有①......当时,有②当时,有③因,所以;又因为与之间不存在
6、满足式即不存在的情形,所以、应为连续整数,即④由②、③、④式可得:得可由②式求得油膜的厚度为5、若用波长不同的光观察牛顿环,=6000,=4500,观察到用时的第k个暗环与用时的第k+1个暗环重合,已知透镜的曲率半径是190cm.求:(1)用时第k个暗环的半径.(2)又如在牛顿环中用波长为5000的第5个明环与用波长为的第6个明环重合,求未知波长解:(1)由牛顿环暗环公式:据题意有:,∴,代入上式得......(2)用照射,级明环与的级明环重合,则有∴6、用钠光灯的黄色光观察牛顿环现象时,看到第K条暗环的半径,第K+5条暗环的半径,已知
7、,求所用平凸透镜的曲率半径R和K为第几暗环?解:据暗条纹条件:(k=0,1,2…..)得:则:解得:k=将k=4代入得:R=7、有一单缝,宽,在缝后放一焦距为50cm的会聚透镜,用平行绿光垂直照射单缝,试求位于透镜焦面处的屏幕上暗条纹的位置,中央明条纹和第二级明条纹的宽度。解:暗纹条件:中央明条纹宽度:......第2级明条纹的宽度:8、一单色平行光垂直照射一单缝,若其第三级明条纹位置正好与6000的单色平行光的第二级明条纹位置重合,求此单色光的波长.解:单缝衍射的明纹公式为:,当时,,时,,重合时角相同,所以有得9、有一单缝,宽,在缝
8、后放一焦距为50cm的会聚透镜,用平行绿光垂直照射单缝,试求位于透镜焦面处的屏幕上暗条纹的位置,中央明条纹和第二级明条纹的宽度。解:暗纹条件:中央明条纹宽度:第2级明条纹的宽度:10、单缝宽0.10mm,透
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