当前位置：文档之家 › 1波动光学

1波动光学

  • 格式：doc
  • 大小：73.50 KB
  • 文档页数：3

19-20--1． 波动光学
班号 学号 姓名 日期
一、选择题
1．在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中
(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。

( )
2．在双缝干涉实验中，两缝间距为d ，双缝与屏幕的距离为D (D >>d )，入射光波长为λ，屏幕上相邻明条纹之间的距离为
(A) d D
λ (B) D d λ (C) d D 2λ (D) D
d 2λ
3．如图11-1所示，用波长为λ的单色光照射双缝干涉实验
装置，若将一折射率为n 、劈角为α的透明劈尖b 插入光线2中，则当劈尖b 缓慢地向上移动时（只遮住S 2），屏C 上的
干涉条纹
(A) 间隔变大，向下移动； (B) 间隔变小，向上移动；
(C) 间隔不变，向下移动；
(D) 间隔不变，向上移动。

( )
4．在玻璃（折射率为1.60）表面镀一层MgF 2（折射率为1.38）薄膜作为增透膜。

为了使波长为500nm 的光从空气（折射率为1.00）正入射时尽可能少反射，MgF 2薄膜的最小厚度应是
(A) 125nm (B) 181nm (C) 250nm (D) 78.1nm (E) 90.6nm
( )
5．用劈尖干涉检验工件的表面，当波长为λ的单色光垂直入射时，观察到干涉条纹如图11-2所示，图中每一个条纹弯曲部分的顶点恰好与右边相邻明条纹的直线部分相切，由图可判断工件表面：
(A) 有一凹陷的槽，深为4
λ (B) 有一凹陷的槽，深为2
λ (C) 有一凸起的梗，高为4
λ (D) 有一凸起的梗，高为2
λ
图11-1
( )
6．在单缝夫琅和费衍射实验中，若减小缝宽，其它条件不变，则中央明条纹
(A) 宽度变小；
(B) 宽度变大；
(C) 宽度不变，且中心强度也不变；
(D) 宽度不变，但中心强度变小。

( )
7．在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为λ的单色光垂直入射在宽度为a = 4λ的单缝上，对应于衍射角为30º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 (C) 6个 (D) 8个
( )
二、填空题
1．在空气中用波长为λ的单色光进行双缝干涉实验时，观测到干涉条纹的间距为1.33mm ，当把实验装置放在水中时（水的折射率n =1.33）,则相邻明条纹的间距变为 。

2．相干光必须满足的条件是：
⑴ 、
⑵ 、
⑶ 。

光干涉加强的条件是： ； 光干涉减弱的条件是： 。

3．一束频率为ν的单色光，在折射率为n 的介质中传播了d 米,则其
光程为 ；其传播速度为u 是真空中的 倍。

4. 波长为λ的单色光垂直照射在厚度为e 的透明薄膜上，如图11-3所示，两束反射光的光程差δ = 。

5．用波长为λ的单色光垂直照射如图11-4所示的牛顿环装置，观察从空气膜上下表面反射的光形成的牛顿环。

若使平凸透镜慢慢地垂
直向上移动，从透镜顶点与平面玻璃接触到两者距离为d 的移动过
程中，移过视场中某固定观察点的条纹数目等于 。

6．在夫琅和费单缝衍射实验中，λϕ3sin ±=a ，表明在条纹对应衍
射角ϕ的方向上，单缝处的波阵面被分成___________个半波带，此时在位于透镜焦平面的屏上将形成_______________纹（明、暗）。

如果透镜焦距为f , 则条纹在透镜焦平面屏上的位置x = ______________________。

7．平行单色光垂直入射在缝宽为mm 15.0=a 的单缝上，缝后有焦距为mm 400=f 的凸透镜，在其焦平面上放置观察屏幕。

现测得屏幕上中央明条纹两侧的两个第三级暗纹之间的距离为8 mm ，则入射光的波长为=λ 。

8．在夫琅和费单缝衍射试验中，设第一级暗纹的衍射角很小，若钠黄光nm)589(1=λ
中央明图11-4
图11-3
纹宽度为4.0mm ，则nm 4422=λ的篮紫色光的中央明纹宽度为 。

三、计算题：
1．用一束白光作为双缝干涉实验中的光源，已知两缝间距为0.25 mm ，屏幕与双缝距离为
1.50m ，问在屏上观察到的第2级的彩色带宽有多宽？(可见光范围400~760nm)
2．在双缝干涉实验中，波长nm 550=λ的单色平行光垂直入射到缝间距m 1024-⨯=d 的双缝上，屏到双缝的距离m 2=D 。

求：
⑴ 中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距；
⑵ 用一厚度为m 106.66-⨯=e 、折射率为58.1=n 的云母片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处？
3．在夫朗和费单缝衍射实验中，用单色光垂直照射单缝。

已知入射光的波长为500纳米，第一级暗纹对应的衍射角为30︒，试求：
（1）缝宽是多少？
（2）若单缝的宽度a = 0.5 mm ，在焦距等于1米的凸透镜焦平面上观察衍射条纹，则中央
明条纹以及第一级明条纹的宽度各是多少？。

合集下载

大学物理1(波动光学知识点总结).ppt

大学物理1(波动光学知识点总结).ppt


差 =__________。若已知 λ = 5000Å，n = 1.5，A 点恰为
第四级明纹中心，则 e = ________ Å 。
S1 •
e
n
2 (n 1)e
A
e 40000 A
S2 •
6、用波长为5000Å的平行单色光垂直照射在一透射光栅上，在
分光计上测得第一级光谱线的衍射角为 30。则该光栅
最大值是最小值的5倍，那么入射光中自然光与线偏振
光的比值是：
A ）1/2 C ）1/3
B） 1/5 D） 2/3
( I0 I) / I0 5
2
2
I0 1 I 2
[例1]一束波长为 550 nm的平行光以 30º角入射到相距为
d =1.00×10 – 3 mm 的双缝上，双缝与屏幕 E 的间距为
D=0.10m。在缝 S2上放一折射率为1.5的玻璃片，这时双缝 的中垂线上O 点处出现第8 级明条纹。求：1）此玻璃片的
厚度。2）此时零级明条纹的位置。
E
解：1）入射光到达双缝时已有光程差： S1
1 d sin30
经双缝后，又产生附加光程差：
30
1
o
2 (n 1)e
S2
D
两束光在点O处相聚时的光程差为：
C）数目增加，间距变小。
D）数目减少，间距不变。
L
2、一束波长为 的单色光由空气入射到折射率为 n 的透明介
质上，要使反射光得到干涉加强，则膜的最小厚度为：
A) / 4
1 23
en
B) /(4n) C) / 2 D) /(2n)
2ne k k 0, e
2
4n
3、在单缝的夫琅和费衍射实验中，把单缝垂直透镜光轴稍微 向上平移时,屏上的衍射图样将
波动光学总结1

波动光学总结1

(C)
/ 2
(D)/2．
3. 横波以速度 u 沿 x 轴负方向传播， t 时刻波形曲线 如图，则该时刻[ D ] (A) A 点振动速度大于零。 (B) B 点静止不动。 (C) C 点向下运动。 (D) D点振动速度小于零。 ξ u
O B
.A .
.D .C
x
4. 一平面简谐波，沿 x 轴负方向传播，圆频率为 ω， 波速为 u 。设 t =T/ 4 时刻的波形如图所示，则该波的 表达式为[ D ] ( A) y A cos( t x u ). ( B) y A cos (t x u ) 2.
u

T

2 y ( x, t ) A cos[t t 2( x x0 )) 0 ] y ( x, t ) A cos( x

2 T k 2
y ( x, t ) A cos(t kx 0 )
0 y ( x, t ) A cos[ wt k ( x x0 ) 0 ]
2
A u
（三）机械波的反射和折射 惠更斯原理
例题16-1 习题16-8、9、10、11
小 结
波动光学
光的干涉 光的衍射 光的偏振
一、光的干涉 基本概念与原理 1、相干条件：振动方向相同；频率相同；相差恒定 2、获得相干光的基本原理： 同一发光原子的同一次发光 获得相干光 3、获得相干光的方法： 分波阵面法：杨氏双缝干涉 等厚干涉 薄膜干涉 分振幅法： 等倾干涉
2π φ δ 相位差和光程差的关系： λ
P ●
光程差:

A A1 A2 加强 ( k = 1 2……) 0 (2k 1) 0 A A1 A2 减弱 2
波动光学(一)答案解析

波动光学(一)答案解析

s 一.选择题[ B]1. 在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是(A) 使屏靠近双缝． (B) 使两缝的间距变小．(C) 把两个缝的宽度稍微调窄．(D) 改用波长较小的单色光源．参考解答：根据条纹间距公式，即可判断。

Dx ndλ∆=[B]2. 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) 既非明纹也非暗纹； (D) 无法确定是明纹，还是暗纹参考解答：光程差变化了2.5 ，原光程差为半波长的偶数倍 形成明纹 ，先光程差为半波长的奇数倍，故变为暗条纹。

[A]3. 如图所示，波长为 的平行单色光垂直入射在折射率为n 2的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉．若薄膜厚度为e ，而且n 1＞n 2＞n 3，则两束反射光在相遇点的相位差为 (A) 4 n 2 e / ． (B) 2 n 2 e / ．(C) (4 n 2 e / ． (D) (2 n 2 e / ．参考解答：此题中无半波损失，故相位差为：。

22222e 4/n n e ππϕπλλλ∆=⨯⨯=光程差＝[B]4. 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 )．参考解答：反射光要干涉加强，其光程差应为半波长的偶数倍，故薄膜的最小厚度应满足如下关系式：(要考虑半波损失)，由此解得h 212nh λλ+=⋅ n 1λ。

/(4)h n λ= [C]5. 若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52的玻璃制成的)由空气搬入折射率为1.33的水中，则干涉条纹 (A) 中心暗斑变成亮斑． (B) 变疏．(C) 变密． (D) 间距不变．参考解答：条纹间距，此题中变大，故条纹变密。

波动光学的知识点总结

波动光学的知识点总结

波动光学的知识点总结波动光学的研究内容主要包括以下几个方面：1. 光的波动性质光是一种电磁波，它具有波长和频率，具有幅度和相位的概念。

光的波长和频率决定了光的颜色和能量，波长短的光具有较高的能量，频率高的光具有较大的能量。

光的波动性质使得光能够在空间中传播，并且能够在介质中发生折射、反射等现象。

2. 光的干涉干涉是光波相遇时互相干涉的现象。

干涉是波动光学中一种重要的现象，它包括两种类型：相干干涉和非相干干涉。

相干干涉是指来自同一光源的两条光线之间的干涉，而非相干干涉是指来自不同光源的两条光线之间的干涉。

在干涉实验中，通常会通过双缝干涉、薄膜干涉等实验来观察干涉现象。

3. 光的衍射衍射是光波通过狭缝或者物体边缘时发生偏离直线传播的现象。

光的衍射是波动光学中的重要现象，它可以解释光通过小孔成像、光的散斑等现象。

在衍射实验中，通过单缝衍射、双缝衍射、菲涅尔衍射等实验可以观察衍射现象。

4. 光的偏振偏振是光波中振动方向的特性，偏振光是指光波中只沿特定振动方向传播的光波。

光的偏振是光波的重要特征之一，它可以通过偏振片、偏振器等光学元件来实现。

在偏振实验中，可以通过偏振片的转动、双折射现象等来观察偏振现象。

5. 光的成像成像是光学系统中的一个重要问题，它涉及到光的传播规律和光的反射、折射等现象。

通过成像实验，可以研究光的成像规律、成像质量和成像系统的性能等问题。

光的成像是波动光学中的一个重要研究方向，它主要包括光的成像原理、成像系统的构造和成像参数的计算等内容。

综上所述，波动光学是物理学中一个重要的分支，它研究光的波动性质和光的传播规律。

波动光学的研究内容包括光的波动性质、光的干涉、衍射、偏振和光的成像等内容。

通过波动光学的研究，可以深入了解光的波动性质和光的传播规律，为光学系统的设计与应用提供理论基础。