大学物理练习题及答案详解

明薄膜覆盖在S1缝后面，求上述第五级明条纹的坐标x?。

5．一束波长为?的单色光从空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上，置于空气中的这种薄膜使反射光得到干涉加强，则其最小厚度为

(A)

????； （B）； (C) ； (D) . [ ]

4n2n42n1n2

6．用波长为?的单色光垂直照射折射率为n2的劈尖薄膜，（n1?n2， n3?n2），观察反射光的干涉。从劈尖顶开始，第2条明

n3条纹对应的膜厚度e? 。

7．如图所示，两玻璃片的一端o紧密接触，另一端用金属丝

d垫起形成空气劈尖，平行单色光垂直照射时，可看到干涉条纹。

o若将金属丝向棱边推进，则条纹间距将变 ，从o到金

属丝距离内的干涉条纹总数 （填变大、变小、不变）。

8．两块平玻璃构成空气劈尖，左边为棱边，用单色平行光垂直入射。若上面的平玻璃慢慢地向上平移，则干涉条纹

（A）向棱边方向平移，条纹间隔变小； （B）向棱边方向平移，条纹间隔变大； （C）向棱边方向平移，条纹间隔不变；

（D）向远离棱边的方向平移，条纹间隔不变；

（E）向远离棱边的方向平移，条纹间隔变小。 [ ]

9．两块平板玻璃，一端接触，另一端用纸片隔开，形成空气劈尖。用波长为?的单色光垂直照射，观察透射光的干涉条纹。

（1）设A点处薄膜厚度为e，求发生干涉的两束透射光的光程差； ?A（2）在劈尖顶点处，透射光的干涉条纹是明纹还是暗纹？

10．波长??600nm的单色光垂直照射到牛顿环装置上，第二级明纹与第五级明纹所对应的空气膜的厚度差为 nm。

11．如图所示，用单色光垂直照射在牛顿环装置上，当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时，可以观察到环状干涉条纹

（A）向右平移； （B）向中心收缩； （C）向外扩张； （D）静止不动； （E）向左平移.

[ ]

12．在迈克尔逊干涉仪的一光路中，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?，则薄膜的厚度为

（A）

??； （B）； 22n（C）

??； （D）. [ ]

2(n?1)n参考答案

1．（C）； 2．变小， 变小；

3．1mm； 4．（1）x?6.0mm，（2）x??19.9mm或x??7.9mm； 5．（B）； 6．

3?； 4n27．变小， 不变； 8．（C）； 9．（1）??2e；（2）明条纹； 10． 900； 11．（B）； 12．（D）。

二. 光的衍射

L 单缝 屏幕 1．在单缝夫琅和费衍射实验中，若增大缝宽，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，且中心光强也不变； （D）宽度不变，但中心光强增大。

f 2．在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为?的单色平

行光垂直入射在宽度a?4?的单缝上，对应于衍射角为30的方向，单缝处的波阵面分成的半波带数目为

（A）2个； （B）4个；

（C）6个； （D）8个. [ ]

3．平行单色光垂直入射到单缝上，观察夫琅和费衍射。若屏上P点为第二级暗纹，则单缝处的波振面相应地划分为___ _个半波带。若将单缝宽度缩小一半，则P点是_____级_____纹。

4．用水银灯发出的波长为546nm的平行光垂直入射到一单缝上，置于缝后的透镜的焦距为40cm，测得第二级极小至衍射图样中心的距离为0.30cm。当用波长未知的光做实验时，测得第三级极小到衍射图样中心的距离为0.42cm，该单色光的波长是多少?

5．用波长??632.8nm的平行光垂直照射单缝，缝宽a?0.15mm，缝后用凸透镜把衍射光会聚在焦平面上，测得第二级与第三级暗条纹之间的距离为1.7mm，求此透镜的焦距。

6．一束白光垂直照射在透射光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是 （A）紫光； （B）绿光；

（C）黄光； （D）红光. [ ]

7．某一透射光栅对一定波长的垂直入射光，在屏幕上只能出现零级和一级主极大，欲使屏幕上出现更高级次的主极大，应该

（A）换一个光栅常数较小的光栅； （B）换一个光栅常数较大的光栅； （C）将光栅向靠近屏幕的方向移动； （D）将光栅向远离屏幕的方向移动。 [ ]

8．用一束具有两种波长的平行光垂直入射到光栅上，发现距中央明纹5cm处，波长?1的光的第k级主极大和波长?2的第k?1级主极大重合。已知?1?600nm，?2?400nm，置于光栅与屏之间的透镜的焦距f?50cm，求

（1）k??；

（2）光栅常数d??。

9．一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数a?b为下列哪种情况时（a代表每条缝的宽度），k?3、6、9等级次的主极大均不出现？

（A）a?b?2a； （B）a?b?3a；

（C）a?b?4a； （D）a?b?6a. [ ]

10．波长??600nm的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大的衍射角为30，且第三级缺级。

（1）光栅常数a?b等于多少？

（2）透光缝可能的最小宽度a等于多少？

（3）在选定的最小a值，求可能观察到的全部主极大的级次。

参考答案

1．（A）； 2．(B)； 3．4， 第一， 暗； 4．510nm； 5．f?403mm； 6．(D)； 7．(B)； 8．k?2， d?1.2?10cm； 9．(B)；

?310cm， a?0.8?10cm， k??2,?1,0,1,2. 10．a?b?2.4?`

?4?4三. 光的偏振

1．两个偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光通过，当将其中之一偏振片慢慢转动180时，透射光强发生的变化为 (A) 光强单调增加；

(B) 光强先增加，后又减小至零； （C）光强先增加，后减小，再增加； （D）光强先增加，后减小，再增加，再减小至零。

2．一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片。如果以此入射光线为轴

?旋转偏振片，测得透射光强的最大值是最小值的5倍，那么入射光中自然光与线偏振光的光强比值为

11； (B) ； 2512（C） ； （D）.

33(A)

?3．两个偏振片叠在一起，在它们的偏振化方向成?1?30时，观测一束单色自然光，又在?2?45时，观测另一束单色自然光，若两次测得的透射光的强度相等，求这两次入射自然光的强度之比。

4．两个偏振片叠放在一起，强度为I0的自然光垂直入射其上，若通过两个偏振片后的光强为

?I0，则这两个偏振片偏振化方向间的夹角（取锐角）是 。若在这两个偏振片之间8插入另一偏振片，其偏振化方向与前后两片的偏振化方向的夹角（取锐角）相等，则通过三个偏振片后的透射光的强度为 。

5．使一光强为I0的偏振光先后通过两个偏振片P1和P2，P1和P2的偏振化方向与原入射光光矢量振动的方向间的夹角分别是?和90，则通过这两个偏振片后的光强为

?11I0cos2?； (B) 0； （C）I0sin2(2?)； 241142（D）I0sin?； （E）I0cos?.

42(A)

o6．一束自然光从空气投射到玻璃表面上（空气的折射率为1），当折射角为30时，反射光是完全偏振光，则此玻璃板的折射率等于 。

o7．如果某种透明媒质对空气的临界角（指全反射）等于45，那么光从空气射向此媒质时的布儒斯特角是

(A) 35.3； (B)40.9； （C）45；

ooo（D）54.7； （E）57.3. 8．在光学各向异性晶体内部有一确定的方向，沿这一方向，寻常光和非常光的 相等，这一方向称为晶体的光轴，只具有一个光轴方向的晶体称为 晶体。

oo参考答案

1．（B）； 2．（A）； 3．第一次与第二次入射的单色自然光的强度之比为

4．60，

?2； 39I0I或0； 5．（C）； 6． 3； 3232 7．（D）； 8．传播速度， 单轴。