第12章波动光学

第12章 波动光学

一、选择题

1. 如T12-1-1图所示，折射率为2n、厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为1n和3n,已知321nnn．若波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是：

[ ] (A) en22 (B)

2122en

(C) 22n (D)

2222nen

2.

如T12-1-2图所示，1S、2S是两个相干光源，他们到P点的距离分别为 1r和 2r．路径PS1垂直穿过一块厚度为1t，折射率为1n的一种介质；路径PS2垂直穿过一块厚度为2t的另一介质；其余部分可看作真空．这两条光路的光程差等于：

[ ] (A)

)()(111222tnrtnr

(B) ])1([])1([121222tnrtnr

(C) )()(111222tnrtnr

(D) 1122tntn

3. 在相同的时间内，一束波长为的单色光在空气和在玻璃中

[ ] (A) 传播的路程相等，走过的光程相等

(B) 传播的路程相等，走过的光程不相等

(C) 传播的路程不相等，走过的光程相等

(D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等

4. 频率为f的单色光在折射率为n的媒质中的波速为v, 则在此媒质中传播距离为l后, 其光振动的相位改变了

[ ] (A) vlfπ2 (B) lfvπ2 (C) vnlfπ2 (D) π2lfv

5. 波长为的单色光在折射率为n的媒质中由a点传到b点相位改变了, 则光从a点到b点的几何路程为:

[ ] (A) n2 (B) 2n (C) 2 (D) n

6. 真空中波长为的单色光, 在折射率为n的均匀透明媒质中从a点沿某一路径传到b点．若将此路径的长度记为l, a、b两点的相位差记为 , 则 e1n2n3n)1()2(

T12-1-1图

1S2S1t1r1n2t2n2rP

T12-1-2图 [ ] (A) π3,23l (B) π3,23nnl

(C) π3,23nl (D) π3,23nnl

7. 两束平面平行相干光, 每一束都以强度I照射某一表面, 彼此同相地并合在一起,

则合光照在该表面的强度为

[ ] (A) I (B) 2I (C) 4I (D) I2

8. 相干光是指

[ ] (A) 振动方向相同、频率相同、相位差恒定的两束光

(B) 振动方向相互垂直、频率相同、相位差不变的两束光

(C) 同一发光体上不同部份发出的光

(D) 两个一般的独立光源发出的光

9. 两个独立的白炽光源发出的两条光线, 各以强度I照射某一表面．如果这两条光线同时照射此表面, 则合光照在该表面的强度为

[ ] (A) I (B) 2I (C) 4I (D) 8I

10. 相干光波的条件是振动频率相同、相位相同或相位差恒定以及

[ ] (A) 传播方向相同 (B) 振幅相同

(C) 振动方向相同 (D) 位置相同

11. 用厚度为d、折射率分别为n1和n2 (n1＜n2)的两片透明介质分别盖住杨氏双缝实验中的上下两缝, 若入射光的波长为, 此时屏上原来的中央明纹处被第三级明纹所占据, 则该媒质的厚度为

[ ] (A) 3 (B)

123nn

(C) 2 (D)

122nn

12. 一束波长为  的光线垂直投射到一双缝上, 在屏上形成明、暗相间的干涉条纹,

则下列光程差中对应于最低级次暗纹的是

[ ] (A) 2 (B) 23 (C)  (D) 2

13. 在杨氏双缝实验中, 若用白光作光源, 干涉条纹的情况为

[ ] (A) 中央明纹是白色的 (B) 红光条纹较密

(C) 紫光条纹间距较大 (D) 干涉条纹为白色

T12-1-11图 14. 在双缝干涉实验中，屏幕E上的P点处是明条纹．若将缝2S盖住，并在21SS连线的垂直平面出放一反射镜M，如图所示，则此时

[ ] (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

15. 在双缝干涉实验中，入射光的波长为，用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5，则屏上原来的明纹处

[ ] (A) 仍为明条纹 (B) 变为暗条纹

(C) 既非明条纹也非暗条纹 (D) 无法确定是明纹还是暗纹

16. 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 (dD)，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) ndD (B) dDn (C) nDd (D) ndD2

17. 如T12-1-17图所示，在杨氏双缝实验中, 若用一片厚度为d1的透光云母片将双缝装置中的上面一个缝挡住; 再用一片厚度为d2的透光云母片将下面一个缝挡住, 两云母片的折射率均为n, d1＞d2, 干涉条纹的变化情况是

[ ] (A) 条纹间距减小 (B) 条纹间距增大

(C) 整个条纹向上移动 (D) 整个条纹向下移动

18. 在杨氏双缝实验中, 若用一片能透光的云母片将双缝装置中的上面一个缝盖住, 干涉条纹的变化情况是

[ ] (A) 条纹间距增大 (B) 整个干涉条纹将向上移动

(C) 条纹间距减小 (D) 整个干涉条纹将向下移动

19. 当单色光垂直照射杨氏双缝时, 屏上可观察到明暗交替的干涉条纹．若减小

[ ] (A) 缝屏间距离, 则条纹间距不变 (B) 双缝间距离, 则条纹间距变小

(C) 入射光强度, 则条纹间距不变 (D) 入射光波长, 则条纹间距不变

20. 在保持入射光波长和缝屏距离不变的情况下, 将杨氏双缝的缝距减小, 则

[ ] (A) 干涉条纹宽度将变大 (B) 干涉条纹宽度将变小

(C) 干涉条纹宽度将保持不变 (D) 给定区域内干涉条纹数目将增加

21. 有两个几何形状完全相同的劈形膜：一个由空气中的玻璃形成玻璃劈形膜; 一个由玻璃中的空气形成空劈形膜．当用相同的单色光分别垂直照射它们时, 从入射光方向观察到干涉条纹间距较大的是 S1S2SPME

T12-1-14图

T12-1-17图

T12-1-18图

T12-1-21图 [ ] (A) 玻璃劈形膜 (B) 空气劈形膜

(C) 两劈形膜干涉条纹间距相同 (D) 已知条件不够, 难以判定

22. 用波长可以连续改变的单色光垂直照射一劈形膜, 如果波长逐渐变小, 干涉条纹的变化情况为

[ ] (A) 明纹间距逐渐减小, 并背离劈棱移动

(B) 明纹间距逐渐变小, 并向劈棱移动

(C) 明纹间距逐渐变大, 并向劈棱移动

(D) 明纹间距逐渐变大, 并背向劈棱移动

23. 在单色光垂直入射的劈形膜干涉实验中, 若慢慢地减小劈形膜夹角, 则从入射光方向可以察到干涉条纹的变化情况为

[ ] (A) 条纹间距减小

(B) 给定区域内条纹数目增加

(C) 条纹间距增大

(D) 观察不到干涉条纹有什么变化

24. 两块平玻璃板构成空气劈尖，左边为棱边，用单色平行光垂直入射．若上面的平玻璃以棱边为轴，沿逆时针方向作微小转动，则干涉条纹的

[ ] (A) 间隔变小，并向棱边方向平移 (B) 间隔变大，并向远离棱边方向平移

(C) 间隔不变，向棱边方向平移 (D) 间隔变小，并向远离棱边方向平移

25. 检验滚珠大小的干涉试装置示意如T12-1-25(a)图．S为光源，L为汇聚透镜，M为半透半反镜．在平晶T1、T2之间放置A、B、C三个滚珠，其中A为标准，直径为0d．用波长为的单色光垂直照射平晶，在M上方观察时观察到等厚条纹如T12-1-25(b)图所示，轻压C端，条纹间距变大，则B珠的直径1d、C珠的直径2d与0d的关系分别为：

[ ] (A) ,01dd 302dd (B) ,01dd 302dd

(C) ,201dd 2302dd (D) ,201dd 2302dd

T12-1-23图

Sf45M1T2TLB•CA

aaaaaaaT12-1-25(a)图 T12-1-25(b)图 26. 如T12-1-26(a)图所示，一光学平板玻璃A与待测工件B之间形成空气劈尖，用波长＝500nm(1nm = 10-9m)的单色光垂直照射．看到的反射光的干涉条纹如T12-1-26(b)图所示．有些条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的切线相切．则工件的上表面缺陷是

[ ] (A) 不平处为凸起纹，最大高度为500nm

(B) 不平处为凸起纹，最大高度为250nm

(C) 不平处为凹槽，最大深度为500nm

(D) 不平处为凹槽，最大深度为250nm

27. 设牛顿环干涉装置的平凸透镜可以在垂直于平玻璃的方向上下移动, 当透镜向上平移(即离开玻璃板)时, 从入射光方向可观察到干涉条纹的变化情况是

[ ] (A) 环纹向边缘扩散, 环纹数目不变 (B) 环纹向边缘扩散, 环纹数目增加

(C) 环纹向中心靠拢, 环纹数目不变 (D) 环纹向中心靠拢, 环纹数目减少

28. 牛顿环实验中, 透射光的干涉情况是

[ ] (A) 中心暗斑, 条纹为内密外疏的同心圆环

(B) 中心暗斑, 条纹为内疏外密的同心圆环

(C) 中心亮斑, 条纹为内密外疏的同心圆环

(D) 中心亮斑, 条纹为内疏外密的同心圆环

29. 在牛顿环装置中, 若对平凸透镜的平面垂直向下施加压力(平凸透镜的平面始终保持与玻璃片平行), 则牛顿环

[ ] (A) 向中心收缩, 中心时为暗斑, 时为明斑, 明暗交替变化

(B) 向中心收缩, 中心处始终为暗斑

(C) 向外扩张, 中心处始终为暗斑

(D) 向中心收缩, 中心处始终为明斑

30. 关于光的干涉，下面说法中唯一正确的是

[ ] (A) 在杨氏双缝干涉图样中, 相邻的明条纹与暗条纹间对应的光程差为2

(B) 在劈形膜的等厚干涉图样中, 相邻的明条纹与暗条纹间对应的厚度差为2

(C) 当空气劈形膜的下表面往下平移2时, 劈形膜上下表面两束反射光的光程差将增加2

(D) 牛顿干涉圆环属于分波振面法干涉

BAT12-1-26(a)图

T12-1-26(b)图

T12-1-29图