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习题集（光学）习题集（光学）一、选择题一、选择题1 折折射射率率为为n2、、厚厚度度为为e 的的透透明明介介质质薄薄膜膜的的上上方方和和下下方方的的透透明明介介质质的的折折射射率率分分别别为为n1和和n3，，已已知知n1< n2 > n3若若用用波波长长为为λ的的单单色色平平行行光光垂垂直直入入射射到到该该薄薄膜膜上上，，则则从从薄薄膜膜上上、、下下两两表表面面反反射射的的光光束束(用用①①与与②②示意示意) 的光程差是的光程差是（（A））2n2e ；； （（B））2n2e –λ/2 ；；（（C））2n2e –λ；； （（D））2n2e –λ/(2n2 ) [ B ]分析：分析：n1n2n3①①②②eλ●2024/9/1812 如图，平行单色光如图，平行单色光λ垂直入射在折射率为垂直入射在折射率为 n2的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉．若薄膜厚度为涉．若薄膜厚度为e，，而且而且 n1> n2 >n3，则两束反射光在相遇点的位相差为：，则两束反射光在相遇点的位相差为：（（A））4πn2e / λ; （（B））2πn2e / λ; （（C））4πn2e / λ+ π; （（D））2πn2e / λ- π。

[ A ]n1n2n3eλ●相位差：相位差：因因 n1 > n2 > n3 ，，则则：：分析：分析：2024/9/1823 如图，平行单色光垂直照射薄膜，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若如图，平行单色光垂直照射薄膜，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若n1< n2 > n3，，λ1为为入射光在折射率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位相差为：的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的位相差为：(A) 2πn2e / (n1λ1 ); (B) 4πn1e / (n2λ1 )+ π; (C) 4πn2e / (n1λ1)+ π; (D) 4πn2e / (n1λ1 ) .[ C ]n1n2n3eλ1●相位差：相位差：因因因因λ = n1λ1，，有有分析：分析：2024/9/183 则光程差为零的位置将上移则光程差为零的位置将上移4 在双缝干涉实验中单色光源在双缝干涉实验中单色光源s到两缝到两缝 s1、、s2 距离相等，则观察屏上中央明纹位于图中距离相等，则观察屏上中央明纹位于图中o 处。

现将处现将光源光源s 向下移动到示意图中的向下移动到示意图中的 s´位置位置,则则 ：：(A)中央明条纹也向下移动，且条纹间距不变中央明条纹也向下移动，且条纹间距不变B)中央明条纹向上移动，且条纹间距不变中央明条纹向上移动，且条纹间距不变C)中央明条纹向下移动，且条纹间距增大中央明条纹向下移动，且条纹间距增大D)中央明条纹向上移动，且条纹间距增大中央明条纹向上移动，且条纹间距增大[ B ]若光源下移至若光源下移至S´，， 中央明纹中央明纹——光程差为零处光程差为零处光源在光源在S处，中央明条纹在处，中央明条纹在o点条纹间距：条纹间距：SDS1S2oS´o´分析：分析：2024/9/1845 在双缝干涉实验中，两缝间距离为在双缝干涉实验中，两缝间距离为 d ，，双缝与屏幕之间的距离为双缝与屏幕之间的距离为 D（（D >> d ）波长为）波长为λ的平的平行单色光垂直照射到双缝上．屏幕上干涉条纹中相邻暗纹之间的距离是：行单色光垂直照射到双缝上．屏幕上干涉条纹中相邻暗纹之间的距离是：（（A）） 2λD/ d ；； （（B）） λd / D ；；（（C）） d D / λ；； （（D）） λD/ d 。

[ D ]相邻暗纹（或明纹）间距：相邻暗纹（或明纹）间距：6 在双缝干涉实验中，两缝间距离为在双缝干涉实验中，两缝间距离为 d ，，双缝与屏幕之间的距离为双缝与屏幕之间的距离为 D（（D >> d ）波长为）波长为λ的平的平行单色光垂直照射到双缝上．屏幕上相邻明纹之间的距离是：行单色光垂直照射到双缝上．屏幕上相邻明纹之间的距离是：（（A））λD/ d ；； （（B））λd / D ；；（（C））λD / (2 d) ；； （（D））λD/ d[ D ]分析：分析：2024/9/185 未放未放 M 时，时，P 点的光线来自点的光线来自S1、、S2 ，其光程差为，其光程差为半个波长的偶数倍半个波长的偶数倍M 7 在双缝干涉实验中，屏幕在双缝干涉实验中，屏幕E 上的上的P 点处是明条纹若将缝点处是明条纹若将缝 S2 盖住，若在连线的垂直平分面盖住，若在连线的垂直平分面处放一反射镜处放一反射镜M，，如图，则此时：如图，则此时：（（A））P点处仍为明纹点处仍为明纹; （（B））P点处为暗条纹点处为暗条纹;（（C））不能确定不能确定P点处是明条纹还是暗条纹点处是明条纹还是暗条纹;（（D））无干涉条纹无干涉条纹.[ B ]盖住盖住S2 并放反射镜并放反射镜M ，，SDS1S2oP到达到达 P 点的光线，一束来自点的光线，一束来自S1，另一束经，另一束经 M 反射到达反射到达 P点，其光程差必为半个波长的奇数倍。

点，其光程差必为半个波长的奇数倍A分析：分析：2024/9/186 8 在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则在接触点在接触点P处形成的圆班为处形成的圆班为 (A) 全明；全明； (B) 全暗；全暗； (C) 右半部明，左半部暗；右半部明，左半部暗； (D) 右半部晴，左半部明右半部晴，左半部明 解解: ∵∵薄膜厚度变化左右相同，折射率同为薄膜厚度变化左右相同，折射率同为1.62 ，，∴∴牛牛顿顿环半径相同只是由于左半光在薄膜上下反射时均有环半径相同只是由于左半光在薄膜上下反射时均有相位跃变相位跃变π，，所以半圆心明亮所以半圆心明亮；；1.621.621.521.751.52 而右半光只是在薄膜上表面反射时有相位跃变而右半光只是在薄膜上表面反射时有相位跃变π ，，所以半圆心为黑暗所以半圆心为黑暗[ D ]λ2024/9/1879 图图a 为一光学平板玻璃为一光学平板玻璃A与待测工件与待测工件B 之间形成空气劈尖，用波长之间形成空气劈尖，用波长λ= 500nm的单色光垂直照的单色光垂直照射。

反射光的干涉条纹如图射反射光的干涉条纹如图b所示有些条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的切线所示有些条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的切线相切．则工件的上表面缺陷是：相切．则工件的上表面缺陷是：(A)不平处为凸起纹不平处为凸起纹, 最大高度为最大高度为500nm；；(B)不平处为凸起纹不平处为凸起纹, 最大高度为最大高度为250nm；；(C)不平处为凹槽不平处为凹槽, 最大深度为最大深度为500nm；；(D)不平处为凹槽不平处为凹槽, 虽大深度为虽大深度为250nm[ B ]分析：分析： 劈尖干涉劈尖干涉同一级条纹对应同一级条纹对应着薄膜的一条等厚线着薄膜的一条等厚线，，图图b 说明说明工件不平处为垂直于棱边的凸起纹路工件不平处为垂直于棱边的凸起纹路图图b图图aAB又：劈尖相邻级次条纹的薄膜厚度差为膜内光波长的一半对于空气劈尖，又：劈尖相邻级次条纹的薄膜厚度差为膜内光波长的一半对于空气劈尖，△△e =λ/2可知，纹路凸出可知，纹路凸出 h = △△e =λ/22024/9/18810 在迈克尔逊干涉仪的一条光路中，放入一折射率为在迈克尔逊干涉仪的一条光路中，放入一折射率为 n，，厚度为厚度为 d 的透明薄片，放入后这条的透明薄片，放入后这条光路的光程改变了：光路的光程改变了：(A) 2(n-1)d . (B) 2nd .(C) 2(n-1)d +λ/2 . (D) nd .[ A ]分析：分析：如图如图,则则 11 在迈克尔逊干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为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程差的改变量为一个波长λ ，则薄膜的厚度是，则薄膜的厚度是 (A) λ/2 ；； (B) λ/(2n) ；；(C) λ/ n ；； (D) λ/2 ( n – 1) 。

450G1G2SM1M2M2′①①②②nd该该光路的光程改变：光路的光程改变： 2nd – 2d = 2(n – 1) d分析：分析：2(n – 1)d=λ[ D ]2024/9/18927 单色平行光垂直入射到双缝上．观察屏上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点到两缝的距离分别为r1 和和 r2 设双缝和屏之间充满设双缝和屏之间充满折射率为折射率为n的媒质，则的媒质，则P点处二相干光线的光程差为点处二相干光线的光程差为 　　 　　　　　　二、填空题二、填空题解：解：DS1S2oPr1r2d(n)δ= n r2 – n r1n ( r2 –r1 )2024/9/181028 假设有两个同相的相干点光源假设有两个同相的相干点光源S1和和S2 ，发出波长为，发出波长为λ的光A是它们连线的中垂线上的一点若是它们连线的中垂线上的一点若在在S1与与A之间插入厚度为之间插入厚度为e、、折射率为折射率为n 的薄玻璃片，则两光源发出的光在的薄玻璃片，则两光源发出的光在A点的位相差点的位相差△△φ= 。

若已知若已知n=1.5 , λ=5000A，，A点恰为第四级明纹中心，则点恰为第四级明纹中心，则e= o从从 S1、、S2 到到A点的点的光程差光程差解：解：因因A点为第四级明纹中心，则：点为第四级明纹中心，则：2π(n –1)e/λS1S2Ar1r2en相差相差δ= (n –1) e = 4λ∴∴ e = 4λ/ (n – 1) = 4×104 Ao4×10 4Aoδ = n e –e = (n – 1) e2024/9/1811由题意由题意δ= r2 – r1 = 3λ （（1）） 29 在双缝干涉实验中在双缝干涉实验中 SS1= SS2 ，，用波长为用波长为λ的光照射双缝的光照射双缝 S1 和和 S2 ，通过空气后在屏幕，通过空气后在屏幕 E 上形成干上形成干涉条纹已知涉条纹已知 P点处为第三级明条纹，则点处为第三级明条纹，则 S1、、S2 到到 P 点的光程差为点的光程差为 若将整个装置放于某若将整个装置放于某种透明液体中，种透明液体中，P 点为第四级明条纹，则该液体的折射率点为第四级明条纹，则该液体的折射率 n = 。

解：解：装置放于某种透明液体中，由装置放于某种透明液体中，由 S1、、S2 到到P点的光程差变点的光程差变为：为： δ´= n ( r2 –r1 )3λDS1S2oPr1r2S由已知，则由已知，则：：δ´= n ( r2 –r1 )= 4 λ （（2））得得：： n = 4 /3=1.331.332024/9/181230 波长为波长为λ的平行单色光垂直地照射到劈尖薄膜上，劈尖薄膜的折射率为的平行单色光垂直地照射到劈尖薄膜上，劈尖薄膜的折射率为n，，第二条明纹与第五第二条明纹与第五条明纹所对应的薄膜厚度之差为条明纹所对应的薄膜厚度之差为 相邻明（暗）纹对应的厚度差为相邻明（暗）纹对应的厚度差为:解：解：3 λ/(2n2) L eekek+1明纹明纹暗暗纹纹n2则则2024/9/181331用迈氏干涉仪测微小位移若入射单色光用迈氏干涉仪测微小位移若入射单色光λ= 628.9nm，，当动臂反射镜移动时，干涉条纹移动了当动臂反射镜移动时，干涉条纹移动了2048条，反射镜移动的距离条，反射镜移动的距离d = 。

分析：分析： M1移动移动 d 距离，距离，①①、、②②的光程差便改变的光程差便改变2d，，则移则移过的条纹数：过的条纹数：450G1G2SM1M2M2′①①②②2024/9/181432 在迈克耳逊干涉仪中使用单色光在迈克耳逊干涉仪中使用单色光λ在干涉仪的可动反射镜移动一距离在干涉仪的可动反射镜移动一距离 d 的过程中，干涉条纹的过程中，干涉条纹将移动将移动 条分析：分析：450G1G2SM1M2M2′①①②②33光强均为光强均为I0的两束相干光相遇而发生于涉时，在相遇区域内有可能出现的最大光强是的两束相干光相遇而发生于涉时，在相遇区域内有可能出现的最大光强是 2024/9/181534 维纳光驻波实验装置的示意如图维纳光驻波实验装置的示意如图MM为金属反射镜，为金属反射镜，NN为涂百极薄感光层的玻璃板，为涂百极薄感光层的玻璃板，MM与与NN之间夹角之间夹角φ= 3.0×10–4rad，与波长为，与波长为λ的平面单色光通过的平面单色光通过NN板垂直入射到板垂直入射到MM金属反射镜上则金属反射镜上则反射光与入射光在相遇区域形成光驻波，反射光与入射光在相遇区域形成光驻波，NN 板的感光层上形成对应于波腹波节的条纹。

实验测得板的感光层上形成对应于波腹波节的条纹实验测得两个相邻的驻波两个相邻的驻波 波腹感光点波腹感光点A、、B的间距的间距AB=1.0mm，，则入射光波的波长为则入射光波的波长为 mm.分析：驻波相邻分析：驻波相邻波腹（或波节）间的距离（沿波线方向的距离）为波腹（或波节）间的距离（沿波线方向的距离）为  / 2MMNNAB●●φλ即即2024/9/18161. 一个原理一个原理 惠更斯惠更斯——菲涅耳原理菲涅耳原理2. 一种方法一种方法 半波带法半波带法3. 三类问题三类问题 单缝单缝、圆孔衍射、圆孔衍射——单纯衍射单纯衍射 光栅光栅 —— 衍射和干涉的综合衍射和干涉的综合 X光衍射光衍射 —— 空间光栅，空间光栅， 总体是衍射，总体是衍射， 具体处理是多光束干涉具体处理是多光束干涉衍衍 射射 小小 结结2024/9/1817习题集（光学）习题集（光学）一、选择题一、选择题12 在单缝夫琅和费衍射实验中，若减小缝宽，其他条件不变，则中央明条纹在单缝夫琅和费衍射实验中，若减小缝宽，其他条件不变，则中央明条纹（（A））宽度变小；宽度变小； （（B））宽度变大；宽度变大；（（C））宽度不变且中心强度也不变；宽度不变且中心强度也不变；（（D））宽度不变，但中心强度变小．宽度不变，但中心强度变小．[ B ]分析：分析：中央明条纹宽中央明条纹宽13 根据惠更斯根据惠更斯-菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为S，，则则S的前方某点的前方某点P的光强度决定于的光强度决定于波阵面波阵面S上所有面积元发出的子波各自传到上所有面积元发出的子波各自传到P点的点的 （（A））振动振幅之和振动振幅之和 ；； （（B））光强之和光强之和 ；； （（C））振动振幅之和的平方振动振幅之和的平方 ；； （（D））振动的相干叠加振动的相干叠加 。

[ D ]2024/9/181814 在单缝夫琅和费衍射实验中波长为在单缝夫琅和费衍射实验中波长为λ的单色光垂直入射到单缝上．对应于衍射角为的单色光垂直入射到单缝上．对应于衍射角为 300 的方向的方向上，若单缝处波面可分成上，若单缝处波面可分成 3 个半波带，则缝宽度个半波带，则缝宽度 a等于等于 ：：（（A））λ; （（B））1.5λ; （（C））2λ; （（D））3λ[ D ]分析：分析：于是于是由已知：由已知：15 测量单色光的波长时，下列方法中哪一种方法最为准确测量单色光的波长时，下列方法中哪一种方法最为准确? （（A））双缝干涉双缝干涉 ；； （（B））牛顿环牛顿环 ；；（（C））单缝衍射单缝衍射 ；； （（D））光栅衍射光栅衍射 ．．[ D ]2024/9/181916 一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数(a+b)为下情况时（为下情况时（a 代表每条缝的宽度），代表每条缝的宽度），k =3、、6、、9等级次的主极大均不出现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 。

[ B ]分析：分析：明纹缺级级次明纹缺级级次：：明纹所缺级次为明纹所缺级次为：：k = n , 2n , …2024/9/182017 设光栅平面、透镜均与屏幕平行则当入射的平行单色光从垂直于光栅平面入射变为斜入设光栅平面、透镜均与屏幕平行则当入射的平行单色光从垂直于光栅平面入射变为斜入射时，能观察到的光谱线的最高级数射时，能观察到的光谱线的最高级数 ：：（（A））变小变小 ; （（B））变大变大 ; （（C））不变不变; （（D））k的改变无法确定的改变无法确定 [ B ]分析：分析：当平行单色光垂直于光栅平面入射时当平行单色光垂直于光栅平面入射时当平行单色光垂直于光栅平面入射时当平行单色光垂直于光栅平面入射时2024/9/1821 18 某元素的特征光谱中含有波长分别为某元素的特征光谱中含有波长分别为λ1= 450nm 和和λ2= 750 nm (1nm = 10-9m)的光谱线在光的光谱线在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处λ2的谱线的级数将是的谱线的级数将是 ［［ ］］ (A) 2 ，，3 ，，4 ，，5 ．．．；．．．； (B) 2 ，，5 ，，8 ，，11 ．．．；．．．； (C) 2 ，，4 ，，6 ，，8 ．．．；．．．； (D) 3 ，，6 ，，9 ，，12 ．．．。

．．．D分析：分析：由光栅方程由光栅方程两种波长重叠时两种波长重叠时2024/9/182219 孔径相同的微波望远镜和光学望远镜相比较，前者的分辨本领较小的原因是孔径相同的微波望远镜和光学望远镜相比较，前者的分辨本领较小的原因是 ［［ ］］ (A) 星体发出的微波能量比可见光能量小；星体发出的微波能量比可见光能量小； (B) 微波更易被大气所吸收；微波更易被大气所吸收； (C) 大气对微波的折射率较小；大气对微波的折射率较小； (D) 微波波长比可见光波长大微波波长比可见光波长大D分析：分析：光学仪器的分辨本领光学仪器的分辨本领2024/9/182335 惠更斯引入惠更斯引入 概念提出了惠更斯原理，菲涅耳再用概念提出了惠更斯原理，菲涅耳再用 的思想补充的思想补充了惠更斯原理，发展成了惠更斯了惠更斯原理，发展成了惠更斯-菲涅耳原理菲涅耳原理二、填空题二、填空题子波子波子波干涉子波干涉 (子波相干叠加子波相干叠加)4分析：分析：当平行单色光垂直于光栅平面入射时当平行单色光垂直于光栅平面入射时36 波长为波长为λ的单色光垂直入射在缝宽的单色光垂直入射在缝宽a= 0.15mm 的单缝上，对应于衍射角的单缝上，对应于衍射角φ= 300，单缝处的波面可，单缝处的波面可划分划分 个半波带个半波带 。

2024/9/1824 30 0分析：分析：中央明条纹边缘即第一极小，其衍射角中央明条纹边缘即第一极小，其衍射角 37 在单费衍射实验中，如果缝宽等于单色入射光波长的在单费衍射实验中，如果缝宽等于单色入射光波长的2倍，则中央明条纹边缘对应的衍射角倍，则中央明条纹边缘对应的衍射角φ= 2024/9/1825 38 平行单色光垂直入射在缝宽为平行单色光垂直入射在缝宽为 a = 0.15 mm 的单缝上，缝后有焦距为的单缝上，缝后有焦距为 f = 400mm 的凸透镜，的凸透镜，在其焦平面上放置观察屏幕现测得屏幕上中央明条纹两侧的两个第三级暗纹之间的距离为在其焦平面上放置观察屏幕现测得屏幕上中央明条纹两侧的两个第三级暗纹之间的距离为 8mm，，则入射光的波长为则入射光的波长为 任意两相邻暗纹中心间距任意两相邻暗纹中心间距解：解：两个第三级暗纹之间的距离两个第三级暗纹之间的距离 L为为6个个△△x，，即即5×10-4 mm或或500nmL2ofk=1k=2k=3k=3k=2k=1L2024/9/1826 39 可见光的波长范围是可见光的波长范围是400 nm～～760 nm。

用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时，它产生用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时，它产生的不与另一级光谱重叠的完整的可见光光谱是第的不与另一级光谱重叠的完整的可见光光谱是第 级光谱解：解：光谱重叠光谱重叠±12024/9/1827 40 一束单色光垂直入射在光栅上，衍射光谱中共出现一束单色光垂直入射在光栅上，衍射光谱中共出现5条明纹．若已知此光栅缝宽度与不透明部条明纹．若已知此光栅缝宽度与不透明部分宽度相等，那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是第分宽度相等，那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是第 级和第级和第 级 缺级级次缺级级次解：解：a = b，，即即 d = 2a1L2of3所缺级级次：所缺级级次：k = 2 , 4 , …k=1k=2k=0k=2k=1k=3k=3k=1k=0k=1k=3k=32024/9/182841 衍射光栅主极大公式衍射光栅主极大公式 ：（：（a+b））sinφ=±kλ，，k = 0, 1, 2…在在k = 2 的方向上第一条缝与第六条的方向上第一条缝与第六条缝对应点发出的两条衍射光的光程差缝对应点发出的两条衍射光的光程差 。

在在k = 2 的方向上的方向上（（a + b））sinφ = 2λ解：解：d sinφ：：相邻狭缝对应点在衍射角相邻狭缝对应点在衍射角φ方向上的光方向上的光程差10λφdL2Efoφδ=dsinθ 包含包含 5 个个δ，，即即10 λ2024/9/182942 汽车两前灯相距汽车两前灯相距 l ，与观察者相距，与观察者相距S =10km夜间人眼瞳孔直径夜间人眼瞳孔直径 d = 5.0mm人眼敏感波长为人眼敏感波长为λ = 550 nm (1 nm = 10-9 m)，若只考虑人眼的圆孔衍射，则人眼可分辨出汽车两前灯的最小间距，若只考虑人眼的圆孔衍射，则人眼可分辨出汽车两前灯的最小间距 l = ______m解：解：1.34 2024/9/1830光光光光 的的的的 偏偏偏偏 振振振振习习习习 题题题题 你盼望彩虹，你盼望彩虹， 就应该容忍风雨就应该容忍风雨2024/9/1831习题集（光学）习题集（光学）一、选择题一、选择题20．在双缝干涉实验中，用单色自然光，在屏上形成干涉条纹．若在两缝后放一个偏振片，则．在双缝干涉实验中，用单色自然光，在屏上形成干涉条纹．若在两缝后放一个偏振片，则（（A））干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度加强；干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度加强；（（B））干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度减弱；干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度减弱；（（C））干涉条纹的间距变窄，且明纹的亮度减弱；干涉条纹的间距变窄，且明纹的亮度减弱；（（D））无干涉条纹。

无干涉条纹[ B ]分析：分析：干涉条纹的间距干涉条纹的间距不变不变 自然光通过偏振片强度减半，其干涉明纹的亮度也会减弱自然光通过偏振片强度减半，其干涉明纹的亮度也会减弱2024/9/183221 一束光强为一束光强为 I0 的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向成的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向成450 角，若不角，若不考虑偏振片的反射和吸收，则穿过两个偏振片后的光强考虑偏振片的反射和吸收，则穿过两个偏振片后的光强I为为 ：：（（A）） ; （（B）） ; （（C）） ; （（D）） [ B ]分析：分析： I2I0P1 I1=I0/2P2α透射光强透射光强2024/9/1833 22 两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂射其上时没有光线通过当其中一偏振片慢慢转动两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂射其上时没有光线通过当其中一偏振片慢慢转动1800时透射光强度发生的变化为：时透射光强度发生的变化为：（（A））光强单调增加；光强单调增加；（（B））光强先增加，后又减小至零；光强先增加，后又减小至零；（（C））光强先增加，后减小，再增加；光强先增加，后减小，再增加；（（D））光强先增加，然后减小，再增加，再减小至光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零。

零 [ B ]分析：分析：无光线通过时，两偏振片透振方向垂直无光线通过时，两偏振片透振方向垂直 在其一转动在其一转动1800过程中，二透过程中，二透振方向由垂直先转到平行，又转到振方向由垂直先转到平行，又转到垂直I0 P1I0/2P2无无光线光线通过通过光强先增加，后又减小至零光强先增加，后又减小至零2024/9/183423 光强为光强为 I0 的自然光依次通过两个偏振片的自然光依次通过两个偏振片P1 和和P2 ，若，若P1和和P2的偏振化方向的夹角的偏振化方向的夹角α=300 角，则角，则透射光透射光强度为强度为 ：：（（A）） ; （（B）） ; （（C）） ; （（D）） ; （（E））3 I0/8 [ E ]分析：分析： I2I0P1 I1=I0/2P2α2024/9/1835 24 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若以此入射光束为轴旋转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。

若以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的 5 倍，那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值倍，那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为为 ：：（（A））1/2 ; （（B））1/5 ; （（C））1/3; （（D））2/3 [ A ]分析：分析：则则设自然光和线偏振光的强度分别为设自然光和线偏振光的强度分别为I10和和I20，，I10 I1=I10/2P I2min= 0I20 I2max=I20由已知由已知即即解得解得2024/9/183625 一束自然光自空气射向一块平板玻璃，设入射角等于和布儒斯特角一束自然光自空气射向一块平板玻璃，设入射角等于和布儒斯特角i0 ，，则在界面则在界面2的反射光的反射光 （（A））是自然光；是自然光；（（B））是完全偏振光且光矢量振动方向垂直于入射面；是完全偏振光且光矢量振动方向垂直于入射面；（（C））是完全偏振光且光矢量振动方向平行于入射面；是完全偏振光且光矢量振动方向平行于入射面；（（D））是部分偏振光是部分偏振光 r0为界面为界面2的布儒斯特角的布儒斯特角。

分析：分析：对界面对界面 1对界面对界面2，入射角为，入射角为r0 ，折射角为，折射角为i0 ，，则：则：r0i0r0i0n1n2●●●i0●●r012●n1sini0 = n2sinr0即即n1cos r0 = n2sin r0所以所以[ B ]●●●●●2024/9/1837 o 光的光振动方向垂直于其主平面；光的光振动方向垂直于其主平面；e 光的光振动方向在其主平面内光的光振动方向在其主平面内26 ABCD为一块方解石的一个截面，为一块方解石的一个截面，AB为垂直于纸面的晶体平面与纸面的交线光轴方向在纸为垂直于纸面的晶体平面与纸面的交线光轴方向在纸面内且与面内且与AB成一锐角成一锐角θ一束平行的单色自然光垂直于一束平行的单色自然光垂直于 AB端面入射在方解石内折射光分解为端面入射在方解石内折射光分解为o光光和和e光，光，o 光和光和 e 光的：光的： (A) 传播方向相同传播方向相同, 电场强度的振动方向互相垂直；电场强度的振动方向互相垂直； (B) 传播方向相同传播方向相同, 电场强度的振动方向不互相垂直；电场强度的振动方向不互相垂直； (C) 传播方向不同传播方向不同, 电场强度的振动方向互相垂直；电场强度的振动方向互相垂直； (D) 传播方向不同传播方向不同, 电场强度的振动方向不互相垂直。

电场强度的振动方向不互相垂直分析：分析： [ C ]●●●●θθA AB BD DC C 当光轴在入射面内，当光轴在入射面内，o光、光、e光的主平面以及入射面重合在光的主平面以及入射面重合在一起，一起， o 光为垂直偏振光，光为垂直偏振光，e光为平行偏振光光为平行偏振光 2024/9/1838分析：分析： 43 一束自然光垂直穿过两个偏振片，两个偏振片的偏振化方向成一束自然光垂直穿过两个偏振片，两个偏振片的偏振化方向成 450 角已知通过此两偏振片后角已知通过此两偏振片后的光强为的光强为 I，，则入射至第二个偏振片的线偏振光强度为则入射至第二个偏振片的线偏振光强度为 二、填空题二、填空题2 I II0P1 I1P2α如图所示，如图所示，透射光强为透射光强为：：2024/9/183944 如图所示的如图所示的杨氏双缝干涉装置，若用单色自然光照射狭缝杨氏双缝干涉装置，若用单色自然光照射狭缝 S ，，在屏幕上能看到干涉条纹若在在屏幕上能看到干涉条纹若在双缝的双缝的S1和和S2前面分别加一同质同厚的偏振片，则当的偏振化方向相互前面分别加一同质同厚的偏振片，则当的偏振化方向相互 时，在时，在屏幕仍能看到很清晰的干涉条纹。

屏幕仍能看到很清晰的干涉条纹 波的相干条件波的相干条件分析：分析：平行或接近平行平行或接近平行 S1S2 SP1P2（（1）频率相同）频率相同（（2）振动方向相同）振动方向相同（（3）相差恒定）相差恒定 偏振片的偏振化方向决定透过偏振片的线偏振光的光矢量振动方向偏振片的偏振化方向决定透过偏振片的线偏振光的光矢量振动方向 若要透射光满足若要透射光满足“振动方向相同振动方向相同”条件，两条件，两偏振片的偏振化方向须平行或接近平行偏振片的偏振化方向须平行或接近平行2024/9/184045 一束平行的自然光，以一束平行的自然光，以600角入射到平玻璃表面上若反射光是完全偏振的，则透射光束的折角入射到平玻璃表面上若反射光是完全偏振的，则透射光束的折射角是射角是 ；玻璃的折射率为；玻璃的折射率为 由已知，入射角由已知，入射角 i0 = 600 应为起偏振角应为起偏振角解：解：由布儒斯特定律由布儒斯特定律3001.73此时此时于是于是: n玻璃玻璃 = tan 600 = 1.732024/9/1841 46 一束自然光，以布儒斯特角入射到平玻璃片上。

就偏振状态来说则反射光为一束自然光，以布儒斯特角入射到平玻璃片上就偏振状态来说则反射光为 ，反射光矢量的振动方向，反射光矢量的振动方向 ，透射光为，透射光为 完全完全(线线)偏振光偏振光垂直于入射面垂直于入射面部分部分偏振光偏振光47 一一束自然光入射到折射率分别为束自然光入射到折射率分别为n1 和和n2 的两种介质的交界面上，发生反射和折射已知反射光的两种介质的交界面上，发生反射和折射已知反射光是完全偏振光，那么折射角是完全偏振光，那么折射角r 的值为的值为 解：解：由已知得由已知得i0n1n2●●●i0●●r0●2024/9/184250 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。

晶体48 当一束自然光在两种介质分界面处发生反射和折射时，若反射光为完全偏振光，则折射光为当一束自然光在两种介质分界面处发生反射和折射时，若反射光为完全偏振光，则折射光为 偏振光，且反射光线和折射光线之间的夹角为偏振光，且反射光线和折射光线之间的夹角为 部分部分π/2 或或90049 光的干涉和衍射现象反映了交的光的干涉和衍射现象反映了交的 性质光的偏振现象说明光波是性质光的偏振现象说明光波是 波波 波动波动横横传播速度传播速度单轴单轴 24 可见光的波长范围是可见光的波长范围是400 nm～～760 nm用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时，它产生用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时，它产生的不与另一级光谱重叠的完整的可见光光谱是第的不与另一级光谱重叠的完整的可见光光谱是第 级光谱解：解：光谱重叠光谱重叠±12024/9/1843 51 一束线偏振的平行光，在真空中波长为一束线偏振的平行光，在真空中波长为 589 nm，垂直入射到方解石晶体上，晶体的光轴和表面平行，垂直入射到方解石晶体上，晶体的光轴和表面平行( 如图）。

已知方解石晶体对此单色光如图）已知方解石晶体对此单色光的折射率为的折射率为 no＝＝1.658，，ne＝＝1.486这晶体中的寻常光的波这晶体中的寻常光的波λ o ＝＝ _______ ，非寻常光的波长，非寻常光的波长λe＝＝_______ 分析：分析：355 nm396 nm2024/9/1844。