《大学物理》习题册题目及答案第18单元波动光学-副本

学号 姓名 专业、班级 课程班序号

一 选择题

[ A ]1. 如图所示，折射率为n2、厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质折射率分别为n1和n3，已知n1n2n3。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①与②的光程差是

1 2(C) 2n2e (D) 2n2e

2n2(A) 2n2e (B) 2n2e① ② 

[ A ]2. 双缝干涉的实验中，两缝间距为d，双缝与屏幕之间的距离为D（D>>d），单色光波长为，屏幕上相邻的明条纹之间的距离为 (A)

[ B ]3. 如图，S1、S2 是两个相干光源，它们到P点的距离分别为 r1 和r2。路径S1P垂直穿过一块厚度为t1、折射率为n1的介质板，路径S2P垂直穿过厚度为t2、折射率为n2的另一块介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于 (A) (r2n2t2)(r1n1t1)

(B) [r2(n21)t2][r1(n11)t1] (C) (r2n2t2)(r1n1t1) (D) n2t2n1t1

[ C ]4. 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，若薄膜的厚度为e，并且n1n2n3, 1 为入射光在折射率为n1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为

n1n2n3eDdDd (B) (C) (D)

2d2DDdS1 S2 n1t1n2t2r1r2P

n2ene (B) 21 n11n21nene(C) 42 (D) 42。

n11n11(A) 2

[ B ]5. 如图，用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上。当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时,可以观察到这些环状干涉条纹

(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

1n1n2n3单色光

e.O

[ D ]6. 在迈克尔逊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)

 (B) (C) (D)

2(n1)2n2n

二 填空题

1. 如图所示，两缝 s1和 s2之间的距离为d，媒质的折射率为n=1，平行单色光斜入射到双缝上，入射角为θ，则屏幕上P处，两相干光的光程差为r2r1dsin。

r1 s1 θ s2 d r2 n=1

2. 如图所示，假设有两个同相的相干点光源 s1和s2，发出波长为λ的光。A是它们连线的中垂线上的一点。若在s1与A之间插入厚度为e、折射率为n的薄玻璃片，则两光源发出的光在A点的相位差△φ=

o P

λ 2(n1)e。若已知λ=500nm，n=，A点恰为第四级明纹中心，则

e=410nm。

3s1 n s2 e A

3. 波长为λ的平行单色光垂直照射到劈尖薄膜上，劈尖角为θ，劈尖薄膜的折射率为n，第k级明条纹与第k+5级明纹的间距是

5。 2n4. 波长 = 600nm的单色光垂直照射到牛顿环装置上，第二级明条纹与第五级明条纹所对应的空气薄膜厚度之差为 900 nm。

5. 用波长为的单色光垂直照射到空气劈尖上，从反射光中观察干涉条纹，距顶点为L处是为暗条纹。使劈尖角连续变大，直到该点处再次出现暗条纹为止。劈尖角的改变量是 /(2L) 。

 6. 在迈克耳孙干涉仪的一条光路中，插入一块折射率为n，厚度为d的透明薄片，插入这块薄片使这条光路的光程改变了____2(n-1)d______。

7 在迈克尔孙干涉仪的可动反射镜平移一微小距离的过程中，观察到干涉条纹恰好移动1848条，所用单色光的波长为，由此可知反射镜平移的距离等于。(给出四位有效数字)。

L三 计算题

1. 用波长＝500 nm (1 nm＝10-9 m)的单色光垂直照射在由两块玻璃板(一端刚好接触成为劈棱)构成的空气劈形膜上．劈尖角＝2×10-4 rad．如果劈形膜内充满折射率为n＝的液体．求从劈棱数起第五个明条纹在充入液体前后移动的距离． 解：设第五个明纹处膜厚为e，则有2ne＋ / 2＝5 设该处至劈棱的距离为l，则有近似关系e＝l，

由上两式得 2nl＝9 / 2，l＝9 / 4n 充入液体前第五个明纹位置 l1＝9 4 充入液体后第五个明纹位置 l2＝9 4n 充入液体前后第五个明纹移动的距离 l＝l2–l1＝9n 4 ＝-1.61 mm

2. 用白光垂直照射在相距0.25mm的双缝上，双缝距屏0.5m，问在屏上的第一级明纹彩色带有多宽第三级明纹彩色带有多宽

解：因为白光的波长400~760nm，且明条纹位置：

x所以第一级明纹彩色带宽度：

Dk，k1,2,3, dx1D0.599(7601040010)0.72(mm) 3d0.2510D32.16(mm) d第三级明纹彩色带宽度

x3