波动光学测试题
一.选择题
1. 如图所示，折射率为 n 2
、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 1
和 3 ，已知
n 1
＜ n 2 ＞ n 3，
n
n
若用波长为 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（用①②示意）的光程差是
(A) 2
2
.
(B) 2
2 － /(2 n 2 ).
n e
n e
t
r
(C) 2
2
－ .
(D) 2 2 － /2.
s 1 1
1
P
n e
n e n
t 2
1
r 2
2. 如图所示， s 1、 s 2 是两个相干光源，它们到
P 点的距离分别为 r 1 和 r 2，路径 s 1P 垂直
s 2
n 2
穿过一块厚度为 t 1 ，折射率为 n 1
s 2P 垂直穿过厚度为 t 2，折射率为
n 2 的另一
的介质板，路径 介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于
图
(A) (
r 2
+ 2 t 2) －( r 1 + 1 t 1 ).
(B) [
r 2+( 2－1)
t 2]－[
1 + ( n 1－ 1) t 1].
n n
n
r
(C) (
r 2 － n 2 t 2) －( r 1 － n 1 t 1 ).
(D)
n 2 t 2－ n 1 t 1.
n 1
3. 如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜
n 2
e
的厚度为 e ，并且 n 1 ＜n 2＞ n 3 ， 1
为入射光在折射率为 n 1 的媒质中的波长，则两束反射光在相遇
n 3
点的位相差为
图
(A) 2
n 2 e / ( n 1 1
). (B) 4
n 1 e / (
n 2
1
)+.
(C) 4
n 2
e / (
n 1
1 ) +
.(D)4
2
e / ( 1
1
).
n n
4. 在如图所示的单缝夫琅和费衍射实验装置中， s 为单缝， L 为透镜， C 为放在 L
的焦面处的屏幕，当把单缝 s 沿垂直于透镜光轴的方向稍微向上平移时，屏幕上的衍射图
样
s L C
(A)
向上平移 .(B)
向下平移 .(C)
不动 .(D)
条纹间距变大 .
5. 在光栅光谱中 , 假如所有偶数级次的主极大都恰好在每缝衍射的暗纹方向上 , 因
图
而实际上不出现 , 那么此光栅每个透光缝宽度
a 和相邻两缝间不透光部分宽度
b 的关系为 (A)
a =
b . (B)
a = 2
b . (C)
a = 3
b . (D)
b
= 2 .
a
二.填空题
1. 光的干涉和衍射现象反映了光的
性质 , 光的偏振现象说明光波是
波 .
2. 牛顿环装置中透镜与平板玻璃之间充以某种液体时 , 观察到第
10 级暗环的直径由变成
, 由此得该液体的折射率n
=
.
3. 用白光 (4000 ?～ 7600?) 垂直照射每毫米
200 条刻痕的光栅 , 光栅后放一焦距为
200cm 的凸透镜 , 则第一级光谱的宽度
为
.
三.计算题
1. 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 =
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.
(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？
2. 设光栅平面和透镜都与屏幕平行，在平面透射光栅上每厘米有 5000 条刻线，用它来观察波长为
=589 nm 的钠黄光的
光
谱线 .
(1) 当光线垂直入射到光栅上时 , 能看到的光谱线的最高级数 k m 是多少 ? (2) 当光线以 30 的入射角 ( 入射线与光栅平面法线的夹角 ) 斜入射到光栅上时，能看到的光谱线的最高级数
k m 是多少 ?
3．在杨氏实验中，两缝相距，屏与缝相距
1m ，第 3 明条纹距中央明条纹，求光波波长？
4．在杨氏实验中，两缝相距，要使波长为
600nm 的光通过后在屏上产生间距为 1mm 的干涉条纹，问屏距缝应有多远？
5．波长为 500nm 的光波垂直入射一层厚度
e=1 m 的薄膜。膜的折射率为。问：
⑴光在膜中的波长是多少？
⑵在膜内 2e 距离含多少波长？
