大学物理(光学部分)试题库及答案解析

一、选择题

1. 有一平面透射光栅，每毫米有500条刻痕，刻痕间距是刻痕宽度的两倍。若用600nm的平行光垂直照射该光栅，问第几级亮条纹缺级？能观察到几条亮条纹？ ( C )

A. 第1级，7条

B. 第2级，6条

C. 第3级，5条

D. 第2级，3条

2. 下列情形中，在计算两束反射光线的光程差时，不需要计算因半波损失而产生的额外光程的是：（ D ）

空气 MgF2 n=1.38 空气 玻璃 n=1.5

A

C

油膜n=1.4 水

B

空气 MgF2 n=1.38 玻璃 n=1.5

油膜n=1.4 空气 水

D

3. 在相同的时间内，一束波长为的单色光在空气中和在玻璃中（ C ） (A) 传播的路程相等，走过的光程相等 (B) 传播的路程相等，走过的光程不相等 (C) 传播的路程不相等，走过的光程相等 (D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等

4. 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的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于( B )

(A) (r2n2t2)(r1n1t1)

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

S1 S2 t1 n1 r1 r2 t2 P n2 (D) n2t2n1t1

5、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 ( C )

(A) 2n2e/(n11) (B) 4n1e/(n21) (C) 4n2e/(n11)(D) 4n2e/(n11)

n 1 e n2 n3 6、在真空中波长为的单色光，在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B，若A、B两点相位差为3，则此路径AB的光程为（ A ）

(A) 1.5

(B) 1.5 n

(C) 1.5n

(D) 3

7、一束光强为I0的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的透振方向成45°角，则穿过两个偏振片后的光强I为（ B ）

(A) I0/42

（B）I0/4

（C）I0/2

(D)2I0/2

8、波长为的单色光垂直入射于光栅常数为d、缝宽为a、总缝数为N的光栅上。取k=0，±1，±2．．．．，则决定出现主极大的衍射角的公式可写成（ D ）

(A) N a sin= k

(B) a sin=k

(C) N d sin=k

(D) d sin=k

9、把一平凸透镜放在平玻璃上，构成牛顿环装置。当平凸透镜慢慢地向上平移时，由反射光形成的牛顿环（ B ）

(A) 向中心收缩，条纹间隔变小

(B) 向中心收缩，环心呈明暗交替变化

(C) 向外扩张，环心呈明暗交替变化 (D) 向外扩张，条纹间隔变大 10、在迈克耳孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n，厚度为d的透明薄片，放入后，这条光路的光程改变了（ A ）

(A) 2 ( n-1 ) d

(B) 2nd

(C) 2 ( n-1 ) d+ / 2

(D) ( n-1 ) d

11、在迈克耳孙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( D )

(A)  / 2 (B)  / (2n) (C)  / n (D)

2(n1)

12、根据惠更斯－菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为S，则S的前方某点P的光强度决定于波阵面S上所有面积元发出的子波各自传到P点的( D )

(A) 振动振幅之和

(B) 光强之和 (D) 振动的相干叠加

(C) 振动振幅之和的平方

13、在双缝干涉实验中，如果拉大光屏与双缝之间的距离，则光屏上的条纹间距将（ C ）

（A）不变

（B）变小 （C）变大 （D）不能确定

14、光波的衍射没有声波显著是由于（ D ） (A) 光是电磁波 (C) 光有颜色 二、填空题

1. 两列光波的相干条件，可表述为：频率相同； 存在相互平行的振动分量 或 振动方向相同； 具有固定的相位差.

2. 获得相干光波的方法有分波前法； 分振幅法； 分振动面法 .

3. 在杨氏干涉实验中，若双缝的距离为a，双缝到屏的距离为D，则相邻亮条纹中心或相邻暗条纹中心的距离为

(B) 光速比声速大

(D) 光的波长比声波小得多

D a4. 单色平行光垂直入射到双缝上。观察屏上P点到两缝的距离分别为r1和r2, 双缝的

则 P点处二相干光线的光程差为宽度为d。设双缝和屏之间充满折射率为n的媒质，_ _ _ r1 p S1 d r 2n(r2 –r1 )__。

S2 n 5. 用波长为的单色平行光垂直入射在一块多缝光栅上，其光栅常数d =3 m，缝宽a=1 m，则在单缝衍射的明条纹有___5_____条谱线(主极大)。

6、用波长为的单色光垂直照射折射率为n的劈形膜形成等厚干涉条纹，若测得相邻明条纹的间距为l，则劈尖角＝___

___________。 2nl7、某单色光垂直入射到一个每毫米有800 条刻线的光栅上，如果第一级谱线的衍射角

为30°，则入射光的波长应为____625 nm ______。

8、波长为的单色光垂直投射于缝宽为a，总缝数为N，光栅常数为d的光栅上，光栅方程(表示出现主极大的衍射角 应满足的条件)为_____ d sin =k ( k =0，±1，±2，……)______。

9、波长为500 nm(1nm=10−9m)的单色光垂直入射到光栅常数为1.0×104 cm的平面衍射光栅上，第一级衍射主极大所对应的衍射角 =____30°____。

10、波长为=550 nm(1nm=109m)的单色光垂直入射于光栅常数d=2×104 cm的平面衍射光栅上，可能观察到光谱线的最高级次为第______3______级。

11、当光由光疏介质进入光密介质时，在交界面处的反射光与入射光有相位相反的现象，这种现象我们称之为 半波损失 。

12、由马吕斯定律，当一束自然光通过两片偏振化方向成30o的偏振片后，其出射光与入射光的光强之比为 3I0/8 。

13、用波长为 的单色光垂直照射置于空气中厚度为e、折射率为1.5的透明薄膜，两束反射光的光程差为 3e + 。

14、在杨氏双缝干涉实验中，如果相干光源S1和S2相距d = 0.20mm，S1、S2到屏幕E的垂直距离为D = 1.0m。若第二级明纹距中心点O的距离为6.0mm，则单色光的波长为 600nm； ；相邻两明条纹之间的距离为 3mm 。

三、判断题（正确的表述在括号中打“√”，错误的表述在括号中打“×”）

1、光栅衍射条纹是单缝衍射和缝间干涉的共同结果。 2、光是横波，光具有波动性和粒子性。 3、等厚干涉图样一定是明暗相间的直条纹。

( √ )

-

( √ )

( × )

5、等倾干涉图样一定是明暗相间的同心圆环。 ( √ ) 6、干涉和衍射产生的是完全一样的明、暗相间的条纹。

( × )

7、若以白光垂直照射单缝，则光屏处为波长最短的紫色光条纹。 ( × ) 8、光的衍射可以分为夫琅和费衍射和菲涅耳衍射两种。

( √ )

9、在杨氏实验中，若用两个完全的光源代替狭缝S1和S2，接收屏上仍然能出现干涉条纹。

( × )

10、在杨氏实验中，为了提涉条纹的清晰度，因而在装置中不用小孔而用缝。

( √ )

11、在杨氏实验中，若双缝的距离为d，从双缝S1和S2的两列光，到达光屏上的任一点P的光程差2dx D ( × )

12、在杨氏实验中，若双缝的距离为d，若要让光屏上的P点处于亮条纹中心，x必须满足xDk，k0，1，2，…… d ( √ )

13、在杨氏实验中，相邻亮条纹中心或相邻两暗条纹中心的距离一定相等。( √ )