大学普通物理习题详解 下载本文

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一、选择题:

1、在双缝干涉实验中,若单色光源S到两缝S1、S2距离相等,则观察屏上中央明条纹位于图中O处.现将光源S向下移动到示意图中的S?位置,则

(A) 中央明条纹也向下移动,且条纹间距不变. (B) 中央明条纹向上移动,且条纹间距不变. (C) 中央明条纹向下移动,且条纹间距增大.

(D) 中央明条纹向上移动,且条纹间距增大. [ ]

2、在双缝干涉实验中,设缝是水平的.若双缝所在的平板稍微向上平移,其它条件不变,则屏上的干涉条纹

(A) 向下平移,且间距不变. (B) 向上平移,且间距不变.

(C) 不移动,但间距改变. (D) 向上平移,且间距改变. [ ]

3、在双缝干涉实验中,两缝间距离为d,双缝与屏幕之间的距离为D (D>>d).波长为?的平行单色光垂直照射到双缝上.屏幕上干涉条纹中相邻暗纹之间的距离是 (A) 2?D / d. (B) ? d / D.

(C) dD / ?. (D) ?D /d. [ ]

4把双缝干涉实验装置放在折射率为n的水中,两缝间距离为d,双缝到屏的距离为D (D >>d),所用单色光在真空中的波长为?,则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的距离是 (A) ?D / (nd) (B) n?D/d.

(C) ?d / (nD). (D) ?D / (2nd). [ ]

5、一束波长为?的单色光由空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上,透明薄膜放在空气中,要使反射光得到干涉加强,则薄膜最小的厚度为

(A) ????? . (B) ? / (4n).

(C) ????? . (D) ? / (2n). [ ]

6、在牛顿环实验装置中,曲率半径为R的平凸透镜与平玻璃扳在中心恰好接触,它们之间充满折射率为n的透明介质,垂直入射到牛顿环装置上的平行单色光在真空中的波长为?,则反射光形成的干涉条纹中暗环半径rk的表达式为

(A) rk =k?R. (B) rk =k?R/n.

(C) rk =kn?R. (D) rk =k?/?nR?. [ ]

7、在迈克耳孙干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n,厚度为d的透明薄片,放入后,这条光路的光程改变了

(A) 2 ( n-1 ) d. (B) 2nd. (C) 2 ( n-1 ) d+? / 2. (D) nd.

(E) ( n-1 ) d. [ ]

8、在迈克耳孙干涉仪的一支光路中,放入一片折射率为n的透明介质薄膜后,测出两束光的光程差的改变量为一个波长?,则薄膜的厚度是 (A) ? / 2. (B) ? / (2n).

(C) ? / n. (D)

?2?n?1?. [ ]

9、在单缝夫琅禾费衍射实验中,波长为?的单色光垂直入射在宽度为a=4??的单缝上,对应于衍射角为30°的方向,单缝处波阵面可分成的半波带数目为

(A) 2 个. (B) 4 个.

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(C) 6 个. (D) 8 个. [ ]

10、一束波长为?的平行单色光垂直入射到一单缝AB上, L装置如图.在屏幕D上形成衍射图样,如果P是中央亮纹 A ?

D P一侧第一个暗纹所在的位置,则BC的长度为 (A)??????. (B) ?. C B(C) 3??/ 2 . (D) 2? .

f屏 [ ]

二、填空题

1、在双缝干涉实验中,若使两缝之间的距离增大,则屏幕上干涉条纹间距 ___________;若使单色光波长减小,则干涉条纹间距_________________. 2、把双缝干涉实验装置放在折射率为n的媒质中,双缝到观察屏的距离为D,两缝之间的距离为d (d<

3、在双缝干涉实验中,双缝间距为d,双缝到屏的距离为D (D>>d),测得中央 零级明纹与第五级明之间的距离为x,则入射光的波长为_________________.

4、在双缝干涉实验中,若两缝的间距为所用光波波长的N倍,观察屏到双缝 的距离为D,则屏上相邻明纹的间距为_______________ .

5、用?=600 nm的单色光垂直照射牛顿环装置时,从中央向外数第4个(不计中

-央暗斑)暗环对应的空气膜厚度为_______________________?m.(1 nm=109 m)

-6、在空气中有一劈形透明膜,其劈尖角?=1.0×104rad,在波长?=700 nm的单色光垂直照射下,测得两

-相邻干涉明条纹间距l=0.25 cm,由此可知此透明材料的折射率n=______________________.(1 nm=109 m)

7、用波长为?的单色光垂直照射折射率为n2的劈形膜(如图)图中各部分折射率的关系是n1<n2<n3.观察反射光的干涉条纹,从劈形膜顶开始向右数n1n2第5条暗条纹中心所对

n3 应的厚度e=____________________.

8、用波长为?的单色光垂直照射如图所示的、折射率为n2的劈形膜(n1>n1n2 ,n3>n2),观察反射光干涉.从劈形膜顶 n2n3

开始,第2条明条纹对应的膜厚度e=___________________.

9、用波长为?的单色光垂直照射折射率为n的劈形膜形成等厚干涉条纹,若测 得相邻明条纹的间距为l,则劈尖角?=_______________.

10、用波长为?的单色光垂直照射如图示的劈形膜(n1>n2>n3),观察反射光干n1涉.从劈形膜尖顶开始算起,第2条明条纹中心所对应的膜厚度e=n2n3___________________________.

三、计算题:(每题10分)

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1、在双缝干涉实验中,所用单色光的波长为600 nm,双缝间距为1.2 mm双缝与屏相距500 mm,求相邻干涉明条纹的间距.

2、在双缝干涉实验中,双缝与屏间的距离D=1.2 m,双缝间距d=0.45 mm,若测得屏上干涉条纹相邻明条纹间距为1.5 mm,求光源发出的单色光的波长?.

- 3、用波长为500 nm (1 nm=109 m)的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈形膜上.在观察

反射光的干涉现象中,距劈形膜棱边l = 1.56 cm的A处是从棱边算起的第四条暗条纹中心. (1) 求此空气劈形膜的劈尖角?;

(2) 改用600 nm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? (3) 在第(2)问的情形从棱边到A处的范围内共有几条明纹?几条暗纹?

4、一束自然光以起偏角i0=48.09°自某透明液体入射到玻璃表面上,若玻璃的折射率为1.56 ,求: (1) 该液体的折射率.

(2) 折射角.

5、三个偏振片P1、P2、P3顺序叠在一起,P1、P3的偏振化方向保持相互垂直,P1与P2的偏振化方向的夹角为?,P2可以入射光线为轴转动.今以强度为I0的单色自然光垂直入射在偏振片上.不考虑偏振片对可透射分量的反射和吸收.

(1) 求穿过三个偏振片后的透射光强度I与?角的函数关系式;

(2) 试定性画出在P2转动一周的过程中透射光强I随?角变化的函数曲线.

大学物理------波动光学1参考答案

一、选择题

1-5 BBDAB 6-10 BADBB 二、填空题 1. 变小, 变小; 2.

D?dxD9?3?; 3. ; 4. ; 5. 1.2?m; 6. 1.40; 7. ; 8. ; dnN5D4n24n29.

?2nl

rad; 10.

?2n2;

三、计算题

1、解:相邻明条纹间距为?x??Da,

代入a=1.2 mm,?=6.0×10-4 mm,D=500 mm 可得  ?x=0.25 mm 。

2、解:根据公式 x= k? D / d

相邻条纹间距 ?x=D?? / d 则 ?=d?x / D

=562.5 nm。

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3、解:(1) 棱边处是第一条暗纹中心,在膜厚度为e2=

1?处是第二条暗纹中 23心,依此可知第四条暗纹中心处,即A处膜厚度 e4=?

2-5

∴ ??e4/l?3?/?2l?=4.8×10 rad ;

由上问可知A处膜厚为 e4=3×500 / 2 nm=750 nm

(2) 对于?'=600 nm的光,连同附加光程差,在A处两反射光的光程差为

2e4?11??,它与波长??之比为2e4/????3.0;所以A处是明纹; 22(3) 棱边处仍是暗纹,A处是第三条明纹,所以共有三条明纹,三条暗纹。 4、解:(1) 设该液体的折射率为n,由布儒斯特定律

tgi0=1.56 / n , 得 n=1.56 / tg48.09°=1.40;

(2) 折射角 r=0.5?-48.09°=41.91°, (=41055' )。 5、解:(1) 连续穿过三个偏振片之后的光强为 I=0.5I0cos2? cos2(0.5?-??) =I0sin?(2?) / 8;

II0 / 8αO?/4?/2??/4???/4????(2) 画出曲线

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一、选择题

1. 质点沿轨道AB作曲线运动,速率逐渐减小,图中哪一种情况正确地表示了质点在C处的加速度? ( ) ?

a

BBBBCAAC?aAC?a4

?aAC