工科物理大作业14-光地波动性

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1、1414光的波动性班号学号姓名成绩一、选择题（在下列各题中，均给出了4个~6个答案，其中有的只有1个是正确答案，有的则有几个是正确答案，请把正确答案的英文字母序号填在题后的括号内）1.单色光从空气射入水中，下列说法中正确的是：A．波长变短，光速变慢；B．波长不变，频率变大；C．频率不变，光速不变；D．波长不变，频率不变。（A）[知识点]介质对光速、光波的影响。[分析与题解]光在真空中的频率为、波长为和光速为c。当单色光在水中传播时，由于光的频率只与光源有关，与介质无关，故频率是不变的；光速随介质的性质而变化，即光速，因此水中的光速将变慢；光波在介质中的波长也将变为，即介质中的波长会变短。图14

2、-12.在双缝干涉实验中，屏幕E上的P点处是明条纹，若将缝S2盖住，并在S1、S2连线的垂直平分面处放一反射镜M，如图14-1所示。此时：A.P点处仍为明条纹；B.P点处为暗条纹；C.不能确定P点处是明条纹还是暗条纹；D.无干涉条纹。（B）[知识点]干涉加强与减弱条件，半波损失。[分析与题解]屏幕E上的P点处原是明条纹，意味着缝光源S1和S2到P点的相位差满足（或光程差）；放反射镜M后，由于从S1直接发出的光和经M镜反射的光在P点的相遇，P点仍会出现干涉现象，此时有，但由于反射光在M镜反射时要发生半波损失，引起的光程差，则从S1发出的到P点的两束光的光程差（或相位差），满足干涉减弱条件，因此，

3、P点处会出现暗条纹。3.在双缝干涉实验中，两条缝的宽度原来是相等的，若两缝中心距离不变，而将其中一缝的宽度略变窄，则：A．干涉条纹的间距变宽；B．干涉条纹的间距变窄；C．干涉条纹的间距不变，但原极小处的强度不再是零；D．不再发生干涉现象。（C）[知识点]影响条纹间距的因素，缝宽对条纹的影响。[分析与题解]由双缝干涉两相邻条纹间距公式知，若两缝中心距离d不变，则干涉条纹的间距是不变的；但若其中一缝的宽度略变窄，两个缝的光强会不同（），则对干涉减弱点的光强会有，即出现原极小处的强度不再是零的现象。图14-24.如图14-2所示，两块平板玻璃OM和ON构成空气劈尖，用单色平行光垂直照射。若将上面的平

4、板玻璃OM慢慢向上平移，则干涉条纹将：A．向棱边方向平移，条纹间距变大；B．向棱边方向平移，条纹间距变小；C．向棱边方向平移，条纹间距不变；D．向远离棱边方向平移，条纹间距变大；E．向远离棱边方向平移，条纹间距不变。（C）[知识点]膜厚e对等厚干涉条纹的影响。[分析与题解]由劈尖等厚干涉条纹间距知，在平板OM向上平移时，夹角q不变，则条纹间距不变。在反射光形成的空气劈尖等厚干涉条纹中，形成明纹和暗纹的条件分别为：明纹暗纹现将平板OM慢慢向上平移，膜厚e增加，棱边处，根据满足明、暗纹条件，交替出现明纹和暗纹，且随e增加，明暗纹级次增加，则条纹向棱边方向平移。（图中数字为各处的折射率）图14-35

5、.如图14-3所示，由3种透明材料（折射率已经在图中标出）构成的牛顿环装置中，用单色平行光垂直照射，观察反射光的干涉条纹，则在接触点P处形成的圆斑为：A．全明；B．全暗；C．左半部分暗，右半部分明；D．左半部分明，右半部分暗。（D）[知识点]半波损失对明暗条纹的影响。[分析与题解]由图可知，左半边两束相干光由于牛顿环上、下表面反射时均有半波损失，总光程差无半波损失，，在接触点P处，，出现明环。右半边两束相干光由于牛顿环上表面反射时有半波损失，下表面无半波损失，总光程差也有半波损失，，在接触点P处，，出现暗环。6.在照相机镜头的玻璃上均匀镀有一层介质薄膜，其折射率n小于玻璃的折射率，以增强某一波

6、长l透射光的能量。假定光线垂直照射镜头，则介质膜的最小厚度应为：A．；B．；C．；D．。（D）[知识点]增透膜，透射加强即反射减弱。[分析与题解]由题意知，垂直入射的光线进入照相机镜头的过程中，有一束要在空气与介质薄膜的界面反射，另一束要在薄膜与玻璃的界面反射，由于，两束相干光在上、下表面反射时均有半波损失，总光程差无半波损失。此时，介质薄膜所产生的光程差为（e为薄膜厚度）要使某波长的透射光加强，根据能量守恒定律，反射光就应相互干涉而抵消掉。即介质薄膜的厚度e应满足干涉减弱条件，则有从k的取值可知，当时有介质膜的最小厚度7.根据惠更斯—菲涅耳原理，如果已知光在某时刻的波阵面为S，则S的前方某点

7、P的光强取决于波阵面S上所有面积元发出的子波各自传到P点的A．振动振幅之和；B．光强之和；C．振动振幅之和的二次方；D．振动的相干叠加。（D）[知识点]惠更斯—菲涅耳原理。[分析与题解]惠更斯—菲涅耳原理指出：波前S上的面元dS都可以看成是新的振动中心，它们发出的次波，在空间某一点P的光振动是所有这些次波在该点的相干叠加。图14-48.如图14-4所示，在单缝夫琅禾费衍射实验中，若将缝宽a稍稍加大