[考研物理]普通物理习题 ch12(精品).doc

十二、波动光学１．以λ=550nm的单色点光源S如图照射双缝，在O点观察到第７级明条纹，现在S1缝上加盖一厚度为e=9x10-3mm的介质膜片，在O点观察到-２级亮纹，求膜片的折射率２．在双缝干射实验中，所用光波波长λ=5.461x10-4mm，双缝与屏间的距离D=300mm，双缝间距离为d=0.134mm，求中央明条纹两侧的两个第三级明条纹之间的距离３．为了用光学方法精确测定某金属丝的直径，将细丝夹在两块光学玻璃之间，形成一个空气劈尖，如图所示，用氦氖激光垂直照射劈尖，用显微镜观察干涉条纹已知λ=632.8nm，测得L=20.00cm，第k级明条纹与第k＋１０级明条纹的间距b=80.00mm, 求细丝的直径d４．实验装置如图，一块平板玻璃片上有一油滴，当油滴扩展成油膜时，在单色光（波长λ=576nm）垂直入射情况下，从反射光中观察油膜所形成的干涉条纹（油的折射率为n１=1.60, 玻璃的折射率为n2=1.50）求；（１）当油膜最高点与玻璃片的上表面相距h =864nm时，可见到几条明条纹？各级明条纹所在处油膜的厚度各是多少？（２）在油膜扩展过程中，当h由８６４nm逐渐减小到810nm，再减小到720nm的过程中，最高点处的明暗情况如何变化？５．一衍射光栅，每厘米有２００条透光缝，每条透光缝宽为a=2x10-3cm，在光栅后放一焦距f=1m的凸透镜，现以λ＝6000Å的单色平行光垂直照射光栅，求：（１）透光缝a的单缝衍射中央明条纹宽度为多少？（２）在该宽度内，有几个光栅衍射主极大？６．两块折射率为1.60的标准平面玻璃之间形成一个劈尖。

用波长λ=600nm（1nm=10-9m）的单色光垂直入射，产生等厚干涉条纹假设我们要求在劈尖内充满n=1.40的液体时的相临明条纹间距比劈尖内是空气时的间距缩小Δe=0.5mm，那么劈尖角应是多少？７．用波长为λ的平行单色光垂直照射图中所示装置，观察空气薄膜上下表面反射光形成的等厚干涉条纹试在装置图下方的方框内画出相应的干涉条纹，只画暗条纹，表示出它们的形状、条数和疏密８．（１）在单缝夫朗和费衍射实验中，垂直入射的光有两种波长，λ1=4000Å, 　λ2=7600Å已知单缝宽度a=1.0x10-2cm, 透镜焦距f=50cm求两种光第一级衍射明条纹中心之间的距离２）若用光栅常数d=1.0x10-3cm的光栅替换单缝，其他条件和上面相同，求两种光第一主极大之间的距离９．已知单色平行光λ=490nm，光栅常数a+b=3.0x10-4cm求：（１）若入射单色光与光栅面的法线方向夹角为φ=30o,在此情况下，光栅衍射条纹只两侧的最高级次各属于那一级？（2）当单色光垂直照射在光栅上，最多能看到第几级条纹？（3）若光栅的透光缝的宽度a=1.0x10-4cm，单色光垂直照射在光栅上最多能观察到的明条纹总数（包括中央明条纹）是多少？10．两个偏振片叠在一起，在它们的偏振化方向成时，观察一束单色自然光。

又在时，观察另一束单色自然光若两次所测得的透射光强度相等，求两次入射自然光的强度之比？11．如图所示，用波长为λ的单色光照射双缝干涉实验装置，并将一折射率为n、劈尖角为α（α很小）的透明劈尖b插入光线2中，设缝光源S和屏C上的O点都在双缝S1和S2的中垂线上问要使O点的光强由最亮变为最暗，劈尖b至少应向上移动多大距离d（只遮住S2）？12．波长为600nm(1nm=10-9m)的单色光垂直入射到宽度为a=0.10mm的单缝上，观察夫琅和费衍射图样，透射焦距f=1.0m，屏在透射的焦平面处求：（1）中央透射明条纹的宽度；（2）第二级暗条纹离透镜焦点的距离X2？13．某种单色光垂直入射到一个光栅上，由单色光波长和已知的光栅常数，按光栅公式算得k=4的主极大对应的衍射方向为90o，并且知道无缺级现象实际上可观察到的主极大明条纹共有几条？14．在杨式双缝干涉实验中，用波长λ=5500Å的单色平行光垂直照射双缝，双缝与屏相距300nm，测得中央明条纹两侧的两个第四级明条纹中心的距离为9.8mm （1）求双缝间距离； （2）当用一块很薄的云母片（n=1.58）覆盖其中一条狭缝后，这时屏上的零级明条纹恰好移动到原来的一个第七级明纹处，求云母片的厚度？15．用一束具有两种波长的平行光垂直入射到每厘米有500条刻痕的光栅上，　λ1=6000Å, λ2=4000Å。

发现λ1光的第K级主极大和λ2光的第(K+1)级主极大相重合 求：（1）上述K；（2）上述重合的主极大对应的衍射角16．用波长为5000Å的单色光垂直照射在由两块光学平板玻璃构成的空气劈尖上，在观察反射光的干涉现象中，距离劈尖棱边1.56cm的A处是从棱边算起的第四条暗条纹中心，求：（1）A处空气膜的厚度；（2）劈尖角θ；（3）若劈尖角θ变小，其它条件不变，则相邻明纹间距如何变化？17．用波长λ=5461Å的单色光垂直照射于每厘米由3000条刻线的光栅上，该光栅的刻痕和透光缝宽度相等1）求光栅常数；（2）求第三级主极大的衍射角；（3）能否观察到第二级主极大？为什么？。