第十一章 光学物理学第五版 第十一章 习题
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1 在双缝干涉实验中,若单色光源 S到两缝
S1,S2距离相等,则观察屏上中央明条纹位于图中 O处,现将光源 S向下移动到示意图中的 S′位置,则()
( A)中央明纹向上移动,且条纹间距增大
( B)中央明纹向上移动,且条纹间距不变
( C)中央明纹向下移动,且条纹间距增大
( D)中央明纹向下移动,且条纹间距不变第十一章 光学物理学第五版 第十一章 习题
2
S1
S2
S
S‘
O
第 1题图第十一章 光学物理学第五版 第十一章 习题
3
( A)数目减小,间距变大
( B)数目减小,间距不变
( C)数目不变,间距变小
( D)数目增加,间距变小
L
第 2题图
2 如图所示,两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为 L,夹在两块平面晶体的中间,形成空气劈形膜,当单色光垂直入射时,产生等厚干涉条纹,如果滚柱之间的距离 L变小,则在 L范围内干涉条纹的
( )
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4
3 在单缝夫琅禾费衍射实验中,波长为?的单色光垂直入射在宽度为 3?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) 3个 ( C) 4个 ( D) 6个第十一章 光学物理学第五版 第十一章 习题
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4 在双缝干涉实验中,用波长?=546.1 nm
的单色光照射,双逢与屏的距离 d′=300 mm,
测得中央明纹两侧的两个第五级明条纹的间距为 12.2 mm,求双缝间的距离,
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5 一双缝装置的一个缝被折射率为 1.40的薄玻璃片所遮盖,另一个 缝被折射率为 1.70
的 薄玻璃片所遮盖,在玻璃片插入以后,屏上原来的中央极大所在点,现变为第五级明纹,假定?=480 nm,且两玻璃片厚度均为
d,求 d,
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6 白光垂直照射到空气中一厚度为 380 nm
的肥皂膜上,设肥皂的折射率为 1.32.试问该膜 的正面呈现什么颜色?背面呈现什么颜色?
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7 在折射率为 n3=1.52的照相机镜头表面涂有一层折射率 n2=1.38的 MgF2增透膜,若此膜仅适用于波长?=550 nm的光,则此膜的最小厚度为多少?
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8 如图所示,利用空气劈尖测细丝直径,
已知?=859.3 nm,L=2.888?10-2 m,测得 30
条条纹的总宽度为 4.295?10-3 m,求细丝直径 d.
L
d A B
第 8题图 第 9题图第十一章 光学物理学第五版 第十一章 习题
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9 集成光学中的楔形薄膜耦合器原理如图所示,沉积在玻璃衬底上的是氧化钽( Ta 2O5)
薄膜,其楔形端从 A到 B厚度逐渐减小为零,
为测定薄膜的厚度,用波长?=632.8 nm的
He-Ne激光垂直照射,观察到薄膜楔形端共出现 11条暗纹,且 A处对应一条暗纹,试求氧化钽 薄膜的厚度( Ta2O5对 632.8 nm 激光的折射率为 2.21),
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10 利用牛顿环测未知单色光波长实验,用波长为 589.3 nm的钠黄光垂直照射时,测得第一和第四暗环的距离为?r=4.0?10-3;当用波长未知的单色光垂直照射时,测得第一和第四暗环的距离为?r′=3.85?10-3,求该单色光的波长.
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11 把折射率 n=1.40的薄膜放入迈克耳孙干涉仪的一臂,如果由此产生了 7.0条条纹的移动,求膜厚,设入射光的波长为 589 nm.
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12 如图如示,折射率 n2=1.2
的油滴落在 n3=1.5的平板玻璃上,形成一个上表面近似于球面的油膜,测得油膜中心最高处的高度 dm=1.1?m,用?=600 nm的单色光垂直照射油膜,求( 1)油膜周边是暗环还是明环?( 2)整个油膜可看到几个完整暗环?
dm
n2
n3
第 12题图第十一章 光学物理学第五版 第十一章 习题
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13 如图如示,狭缝的宽度 b=0.60 mm,透镜焦距 f=0.40 m,有一与狭缝平行的屏放置在透镜的焦平面处,若以单色光垂直照射狭缝,则在屏上离点 O为 x=1.4 mm的点 P看到衍射明条纹,试求:( 1)该入射光的波长;
( 2)点 P条纹的级数;( 3)从点 P看,对该光波而言,狭缝处的波阵面可作半波带的数目,
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P
o
L
b
f
x
第 13题图第十一章 光学物理学第五版 第十一章 习题
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14 单缝的宽度 b=0.40,以波长?=589 nm的单色光垂直照射,设透镜的焦距 f=1.0 m.求:
( 1)第一级暗纹距中心的距离;( 2)第二级明纹距中心的距离;( 3)如单色光以入射角 i=30o斜射到单缝上,则上述结果有何变动,
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15 一单色平行光垂直照射于一单缝,若其第三条明纹位置正好和波长为 600 nm的单色光入射时的第二级明纹位置一样,求前一种单色光的波长,
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16 已知单缝宽度 b=1.0?10-4,透镜焦距
f=0.50m,用?1=400 nm和?2=760 nm的单色平行光分别垂直照射,求这两种光的第一级明纹离屏中心的距离,以及这两条明纹之间的距离,若用每厘米刻有 1 000条刻线的光栅代替这个单缝,则这两种单色光的第一级明纹分别距屏中心多远?这两条明纹之间的距离又是多少?
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17 迎面而来的一辆汽车的两车头灯相距为
1.0 m,问在汽车离人多远时,它们刚能为人眼所分辩?设瞳孔直径为 3.0 mm,光在空气中的波长?=500 nm.
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18 一束平行光垂直入射到某个光栅上,该光束有两种波长的光,?1=440 nm和?2=660
nm,实验发现,两种波长的谱线(不计中央明纹)第二次重合于衍射角?= 60?的方向上,求此光栅的光栅常数.
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19 用一毫米内有 500条刻痕的平面透射光栅观察钠光谱(?=589 nm),设透镜焦距问:( 1)光线垂直入射时,最多能看到第几级光谱;( 2)光线以入射角 30?入射时,
最多能看到第几级光谱;( 3)若用白光垂直照射光栅,求第一级光谱的线宽度.
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20 波长为 600 nm的单色光垂直入射在一光栅上,第二级主极大出现在 sin?=0.2处,
第四级缺级.试问( 1)光栅上相邻两缝的间距是多少?( 2)光栅上狭缝的宽度有多大?( 3)在 -90? <? < 90?范围内,实际呈现的全部级数.
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21 测得从一池静水的表面反射出来的太阳光是线偏振光,求此时太阳处在地平线的多大仰角处(水的折射率为 1.33)?
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22 使自然光通过两个偏振化方向相交的偏振片,透射光强为,今这这两个偏振片之间插入另一偏振片,它的方向下前两个偏振片均成角,则透射光强为多少?
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23 一束光是自然光和平面线偏振光的混合,
当它通过一偏振片时发现透射光的强度取决于偏振片的取向,其强度可以变化 5倍,求入射光中两种光的强度各占总入射光强度的几分之几.