光学参考答案

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1、第十四章光学参考答案一、选择题1.（A）；2.（A）；3.（C）；4.（B）；5.（B）；6.（B）；7.（D）；8.（C）；9.（E）；10.（B）；11.（D）；12.（A）；13.（A）；14.（B）；15.（B）；16.（A）；17.（B）；18.（B）；19.（B）；20.（B）；21.（D）；22.（B）；23.（D）；24.（B）；25.（E）；26.（C）；27.（B）；28.（D）；29.（B）；30.（B）二、填空题1.1）频率相同；2）位相差恒定；3）光矢量振动方向平行，。2.，0。3.0.134。4.(A)条纹变

2、宽；(B)屏幕移近：条纹变窄；(C)波长变长：条纹变宽;(D)：看到的明条纹亮度暗一些，与杨氏双缝干涉相比较，明暗条纹相反；(E)条纹上移。5.变小6.紫；不能7.n=1.368.9.10.n=1.411.900nm12.变密13._子波_，子波相干叠加_14.__4_，P点将是_1_级__暗__纹，半波带数_增加_，面积_减小，明纹亮度__减弱_15.16.17.条纹收缩，条纹间距变窄。__水中___的波长。18.位相差为，P点应为___暗点___19.爱里斑，最小分辨角20.最小分辨角是。离开8.93m恰能分辨。21.平最大级次4，

3、对应衍射角70o22.。23.缺级。如果b=2a，缺级24.25.1级和第3级谱线26.为入射线偏振光__的强度；_振动方向_和检偏器__偏振化_方向之间的夹角27.，__0_28._部分偏振光__，夹角为。振动方向__垂直_于入射面29.折射角是___30o__；玻璃的折射率为30.__1:2_三、计算题s1s2屏dDOx1.双缝干涉实验装置如图所示,双缝与屏之间的距离D=120cm,两缝之间的距离d=0.50mm,用波长l=5000Å的单色光垂直照射双缝。(1)求原点O(零级明条纹所在处)上方的第五级明条纹的坐标。(2)如果用厚度e

4、=1.0×10-2mm,折射率n=1.58的透明薄膜覆盖在图中的s1缝后面,求上述第五级明条纹的坐标x¢。解：(1)光程差因k=5有(2)光程差有因k=5,有2.波长为500nm的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈尖上，在观察反射光的干涉现象中，距劈尖棱边l=1.56cm的A处是从棱边算起的第四条暗条纹中心。(1)求此空气劈尖的劈尖角q。(2)改用600nm的单色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干涉条纹，A处是明条纹，还是暗条纹？解：因是空气薄膜,有n1>n2

5、暗纹对应k=3，所以(1)空气劈尖角(2)因故A处为第三级明纹，棱边依然为暗纹。3.在牛顿环装置的平凸透镜和平板玻璃之间充满折射率n=1.33的透明液体（设平凸透镜和平板玻璃的折射率都大于1.33），凸透镜的曲率半径为300cm，波长l=650nm的平行单色光垂直照射到牛顿环装置上，凸透镜的顶部刚好与平玻璃板接触。求：(1)从中心向外数第十个明环所在处液体厚度e10；(2)第十个明环的半径r10。解：在牛顿环干涉实验中明环的光程差满足：明环所在处液体的厚度：第十个明环所在处液体厚度：，由，可以得到第10个明环的半径：，4.波长为500n

6、m的平行光垂直地入射于一宽为1mm的狭缝，若在缝的后面有一焦距为100cm的薄透镜，使光线会聚于一屏幕上，试求：中央明纹宽度；第一级明纹的位置，两侧第二级暗纹之间的距离。解：中央明纹宽度：，第一级明纹的位置：，，两侧第二级暗纹之间的距离：，5.用一束具有两种波长的平行光垂直入射在光栅上，发现距中央明纹5cm处，光的第k级主极大和光的第(k+1)级主极大相重合，放置在光栅与屏之间的透镜的焦距f=50m，试问：(1)上述k=?；(2)光栅常数d=?解：根据题意对于两种波长的光有：和,从上面两式得到：,将带入解得，又，，，6.一衍射光栅，每厘

7、米有200条透光缝，每条透光缝宽为，在光栅后放一焦距f=1m的凸透镜，现以单色平行光垂直照射光栅，求：(1)透光缝a的单缝衍射中央明条纹宽度为多少?(2)在该宽度内，有几个光栅衍射主极大?解：单缝衍射中央明条纹的角宽度：，中央明条纹宽度：，光栅常数：，单缝衍射的第一级暗纹的位置：，在该方向上光栅衍射主极大的级数：两式相比：，将和带入：即单缝衍射中央明条纹宽度内有5个光栅衍射主极大：＋2，＋1，0，－1，－27.波长为的单色光垂直入射到光栅上，测得第2级主极大的衍射角为30°，且第三级缺级，问：(1)光栅常数(a+b)是多少?透光缝可能的

8、最小宽度a是多少?(2)在选定了上述(a+b)与a值后，屏幕上可能出现的全部主极大的级数。解：由光栅衍射方程：，，光栅衍射缺级级数满足：如果第三级谱线缺级，透光缝可能的最小宽度：，屏幕上光栅衍射谱线的可能最