光學與近代物理

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基本要求：

一、光的干擾

1、把握楊氏雙縫干擾的分析與計算；2、理解相干光的相干條件；3、把握光程的概念會計算光程差；

4、把握薄膜干擾等厚干擾的相關計算（劈尖及牛頓環(huán)）；5、理解等傾干擾的光程差公式，理解增透膜的概念；6、了解邁克爾遜干擾儀。二、光的衍射

1、了解光的衍射現(xiàn)象；2、理解惠更斯菲涅耳原理；

3、把握用半波帶法分析單縫衍射的明暗紋條件，中央明紋、一級明紋等的寬度計算；4、了解光學儀器的分辯才干；

5、把握光柵衍射中所涉及到的所有內(nèi)容（光柵方程、衍射特點，缺級等等）；6、了解X射線衍射。三、光的偏振

1、把握自然光、部分偏振光及線偏振光的特點及區(qū)分方法；2、理解獲得線偏光的方法；

3、把握馬呂斯定律及布儒斯特定律的應用。相關習題：

一、選擇題

1.如下圖，S1、S2是兩個相干光源，他們到P點的距離分別為r1和r2．路徑S1P垂直穿過一塊厚度為t1、折射率為n1的一種介質；路徑S2P垂直穿過一塊厚度為t2、折射率為n2的另一介質；其余部分可看作真空．這兩條光路的光程差等于[](A)(r2?n2t2)?(r1?n1t1)

(B)[r2?(n2?1)t2]?[r1?(n2?1)t1](C)(r2?n2t2)?(r1?n1t1)

1

S1S2t1tt11r1nn22n1t2Pr2

(D)n2t2?n1t1

2.在一致的時間內(nèi)，一束波長為?的單色光在空氣和在玻璃中[]

(A)傳播的路程相等，走過的光程相等(B)傳播的路程相等，走過的光程不相等(C)傳播的路程不相等，走過的光程相等(D)傳播的路程不相等，走過的光程不相等

3.兩束平面平行相干光,每一束都以強度I照射某一表面,彼此同相地并合在一起,則合光照在該表面的強度為[](A)I

(B)2I(C)4I(D)

2I

4.相干光是指[]

(A)振動方向一致、頻率一致、相位差恒定的兩束光(B)振動方向相互垂直、頻率一致、相位差不變的兩束光(C)同一發(fā)光體上不同部份發(fā)出的光(D)兩個一般的獨立光源發(fā)出的光

5.兩個獨立的白熾光源發(fā)出的兩條光線,各以強度I照射某一表面．假使這兩條光線同時照射此表面,則合光照在該表面的強度為[](A)I

(B)2I(C)4I(D)8I

6.相干光波的條件是振動頻率一致、相位一致或相位差恒定以及[]

(A)傳播方向一致(B)振幅一致(C)振動方向一致(D)位置一致

7.在楊氏雙縫試驗中,若用白光作光源,干擾條紋的狀況為[]

(A)中央明紋是白色的(C)紫光條紋間距較大

(B)紅光條紋較密(D)干擾條紋為白色

8.如下圖，在雙縫干擾試驗中，屏幕E上的P點處是明條紋．若將縫S2蓋住，并在S1S2連線的垂直平面出放一反射鏡M，則此時[](A)P點處仍為明條紋(B)P點處為暗條紋

(C)不能確定P點處是明條紋還是暗條紋(D)無干擾條紋

9.把雙縫干擾試驗裝置放在折射率為n的水中，兩縫間距

離為d,雙縫到屏的距離為D(D??d)，所用單色光在真空中的波長為?，則屏上干擾條紋中相鄰的明紋之間的距離是[](A)

SPMS1S2E

?Dnd

(B)

n?Dd(C)

?dnD(D)

?D2ndE

10.如下圖，在楊氏雙縫試驗中,若用一片能透光的云母片將雙縫裝置中的上面一個縫蓋住,干擾條紋的變化狀況是[](A)條紋間距增大

(C)條紋間距減小

(B)整個干擾條紋將向上移動(D)整個干擾條紋將向下移動

2

11.在保持入射光波長和縫屏距離不變的狀況下,將楊氏雙縫的縫距減小,則[]

(A)干擾條紋寬度將變大(C)干擾條紋寬度將保持不變

(B)干擾條紋寬度將變小

(D)給定區(qū)域內(nèi)干擾條紋數(shù)目將增加

12.用波長可以連續(xù)改變的單色光垂直照射一劈形膜,假使波長逐漸變小,干擾條紋的變化狀況為[]

(A)明紋間距逐漸減小,并背離劈棱移動(B)明紋間距逐漸變小,并向劈棱移動(C)明紋間距逐漸變大,并向劈棱移動(D)明紋間距逐漸變大,并背向劈棱移動13.兩塊平玻璃板構成空氣劈尖，左邊為棱邊，用單色平行光垂直入射．若上面的平玻璃以棱邊為軸，沿逆時針方向作微小轉動，則干擾條紋的[](A)間隔變小，并向棱邊方向平移(C)間隔不變，向棱邊方向平移

(B)間隔變大，并向遠離棱邊方向平移(D)間隔變小，并向遠離棱邊方向平移

14.根據(jù)第k級牛頓環(huán)的半徑rk、第k級牛頓環(huán)所對應的空氣膜厚dk和凸透鏡之凸面半徑R

rk2的關系式dk?可知，離開環(huán)心越遠的條紋[]

2R(A)對應的光程差越大，故環(huán)越密(B)對應的光程差越小，故環(huán)越密

(C)對應的光程差增加越快，故環(huán)越密(D)對應的光程差增加越慢，故環(huán)越密

15.如圖8所示，一束平行單色光垂直照射到薄膜上，經(jīng)上、下兩表面反射的光束發(fā)生干擾．若薄膜的厚度為e，且n1n3，?為入射光在折射率為n1的介質中的波長，則兩束反射光在相遇點的相位差為：[](A)

2πn2?e?n14πn2(C)?e?π

?n1

4πn1?e?π?n24πn2(D)?