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第12章波动光学

一、选择题

1. 如T12-1-1图所示，折射率为2n 、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为1n 和3n ,已知321n n n <<．若波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是：

[ ] (A) e n 22 (B) λ2

22-e n

222n e n λ

2. 如T12-1-2图所示，1S 、2S 是两个相干光源，

他们到P 点的距离分别为 1r 和 2r ．路

径P S 1垂直穿过一块厚度为1t ，折射率为1n 的一种介质；路径P S 2垂直穿过一块厚度为2t 的另一介质；其余部分可看作真空．这两条光路的光程差等于： [ ] (A) )()(111222t n r t n r +-+

(B) ])1([])1([121222t n r t n r -+--+ (C) )()(111222t n r t n r ---

(D) 1122t n t n -

3. 在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气和在玻璃中

[ ] (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. 频率为f 的单色光在折射率为n 的媒质中的波速为v , 则在此媒质中传播距离为l 后, 其光振动的相位改变了 [ ] (A)

π2 (B)

π2 (C)

nlf

π2 (D)

2v l f

5. 波长为λ的单色光在折射率为n 的媒质中由a 点传到b 点相位改变了π, 则光从a 点到b 点的几何路程为: [ ] (A)

2λ (B)

n λ (C)

(D) λn

6. 真空中波长为λ的单色光, 在折射率为n 的均匀透明媒质中从a 点沿某一路径传到b 点．若将此路径的长度记为l , a 、b 两点的相位差记为?? , 则

1S S P

T12-1-2图

[ ] (A) π3,23=?=

?λl (B) π3,23n n l =?=?λ

n n l =?=?λ

7. 两束平面平行相干光, 每一束都以强度I 照射某一表面, 彼此同相地并合在一起, 则合光照在该表面的强度为 [ ] (A) I

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

I 2

8. 相干光是指

[ ] (A) 振动方向相同、频率相同、相位差恒定的两束光

(B) 振动方向相互垂直、频率相同、相位差不变的两束光 (C) 同一发光体上不同部份发出的光 (D) 两个一般的独立光源发出的光

9. 两个独立的白炽光源发出的两条光线, 各以强度I 照射某一表面．如果这两条光线同时照射此表面, 则合光照在该表面的强度为 [ ] (A) I

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

10. 相干光波的条件是振动频率相同、相位相同或相位差恒定以及 [ ] (A) 传播方向相同 (B) 振幅相同

11. 用厚度为d 、折射率分别为n 1和n 2 (n 1＜n 2)的两片透明介质分别盖住杨氏双缝实验中的上下两缝, 若入射光的波长为λ, 此时屏上原来的中央明纹处被第三级明纹所占据, 则该媒质的厚度为 [ ] (A) λ3

(B)

123n n -λ

(D)

22n n -λ

12. 一束波长为 λ 的光线垂直投射到一双缝上, 在屏上形成明、暗相间的干涉条纹, 则下列光程差中对应于最低级次暗纹的是 [ ] (A) λ2

(B)

λ2

(D)

13. 在杨氏双缝实验中, 若用白光作光源, 干涉条纹的情况为 [ ] (A) 中央明纹是白色的

(B) 红光条纹较密 (C) 紫光条纹间距较大

(D) 干涉条纹为白色

T12-1-11图

14. 在双缝干涉实验中，屏幕E 上的P 点处是明条纹．若将缝2S 盖住，并在21S S 连、线的垂直平面出放一反射镜M ，如图所示，则此时 [ ] (A) P 点处仍为明条纹

(B) P 点处为暗条纹

15. 在双缝干涉实验中，入射光的波长为λ，用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5λ，则屏上原来的明纹处 [ ] (A) 仍为明条纹

(B) 变为暗条纹

(D) 无法确定是明纹还是暗纹

16. 把双缝干涉实验装置放在折射率为n 的水中，两缝间距离为d , 双缝到屏的距离为D (d D >>)，所用单色光在真空中的波长为λ，则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的距离是： [ ] (A)

λ (B)

n λ (C)

λ (D)

2λ

17. 如T12-1-17图所示，在杨氏双缝实验中, 若用一片厚度为d 1的透光云母片将双缝装置中的上面一个缝挡住; 再用一片厚度为d 2的透光云母片将下面一个缝挡住, 两云母片的折射率均为n , d 1＞d 2, 干涉条纹的变化情况是

[ ] (A) 条纹间距减小

(B) 条纹间距增大 (C) 整个条纹向上移动

(D) 整个条纹向下移动

18. 在杨氏双缝实验中, 若用一片能透光的云母片将双缝装置中的上面一个缝盖住, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距增大

(B) 整个干涉条纹将向上移动 (C) 条纹间距减小

(D) 整个干涉条纹将向下移动

19. 当单色光垂直照射杨氏双缝时, 屏上可观察到明暗交替的干涉条纹．若减小 [ ] (A) 缝屏间距离, 则条纹间距不变 (B) 双缝间距离, 则条纹间距变小 (C) 入射光强度, 则条纹间距不变 (D) 入射光波长, 则条纹间距不变

20. 在保持入射光波长和缝屏距离不变的情况下, 将杨氏双缝的缝距减小, 则 [ ] (A) 干涉条纹宽度将变大 (B) 干涉条纹宽度将变小

21. 有两个几何形状完全相同的劈形膜：一个由空气中的玻璃形成玻璃劈形膜; 一个由玻璃中的空气形成空劈形膜．当用相同的单色光分别垂直照射它们时, 从入射光方向观察到干涉条纹间距较大的是

T12-1-14图

T12-1-17图

T12-1-18图

T12-1-21图

[ ] (A) 玻璃劈形膜

(B) 空气劈形膜

(D) 已知条件不够, 难以判定

22. 用波长可以连续改变的单色光垂直照射一劈形膜, 如果波长逐渐变小, 干涉条纹的变化情况为

[ ] (A) 明纹间距逐渐减小, 并背离劈棱移动

(B) 明纹间距逐渐变小, 并向劈棱移动 (C) 明纹间距逐渐变大, 并向劈棱移动 (D) 明纹间距逐渐变大, 并背向劈棱移动

23. 在单色光垂直入射的劈形膜干涉实验中, 若慢慢地减小劈形膜夹角, 则从入射光方向可以察到干涉条纹的变化情况为 [ ] (A) 条纹间距减小

(B) 给定区域内条纹数目增加 (C) 条纹间距增大

(D) 观察不到干涉条纹有什么变化

24. 两块平玻璃板构成空气劈尖，左边为棱边，用单色平行光垂直入射．若上面的平玻璃以棱边为轴，沿逆时针方向作微小转动，则干涉条纹的 [ ] (A) 间隔变小，并向棱边方向平移

(B) 间隔变大，并向远离棱边方向平移 (C) 间隔不变，向棱边方向平移

(D) 间隔变小，并向远离棱边方向平移

25. 检验滚珠大小的干涉试装置示意如T12-1-25(a)图．S 为光源，L 为汇聚透镜，M 为半透半反镜．在平晶T 1、T 2之间放置A 、B 、C 三个滚珠，其中A 为标准，直径为0d ．用波长为λ的单色光垂直照射平晶，在M 上方观察时观察到等厚条纹如T12-1-25(b)图所示，轻压C 端，条纹间距变大，则B 珠的直径1d 、C 珠的直径2d 与0d 的关系分别为[ ]：

(A),01λ+=d d λ302+=d d (B) ,01λ-=d d λ302-=d d (C) ?)(201λλ

=d d 2302λ+

=d d (D) ,201λ-=d d 2

302λ-=d d

T12-1-23图

T12-1-25(a)图 T12-1-25(b)图

26. 如T12-1-26(a)图所示，一光学平板玻璃A

长λ＝500nm(1nm = 10-9m)的单色光垂直照射．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

[ ] (A) 不平处为凸起纹，最大高度为500nm

(B) 不平处为凸起纹，最大高度为250nm (C) 不平处为凹槽，最大深度为500nm (D) 不平处为凹槽，最大深度为250nm

27. 设牛顿环干涉装置的平凸透镜可以在垂直于平玻璃的方向上下移动, 当透镜向上平移(即离开玻璃板)时, 从入射光方向可观察到干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 环纹向边缘扩散, 环纹数目不变 (B) 环纹向边缘扩散, 环纹数目增加

(D) 环纹向中心靠拢, 环纹数目减少

28. 牛顿环实

验中, 透射光的干涉情况是

[ ] (A) 中心暗斑, 条纹为内密外疏的同心圆环

(B) 中心暗斑, 条纹为内疏外密的同心圆环 (C) 中心亮斑, 条纹为内密外疏的同心圆环 (D) 中心亮斑, 条纹为内疏外密的同心圆环

29. 在牛顿环装置中, 若对平凸透镜的平面垂直向下施加压力(平凸透镜的平面始终保持与玻璃片平行), 则牛顿环

[ ] (A) 向中心收缩, 中心时为暗斑, 时为明斑, 明暗交替变化

(B) 向中心收缩, 中心处始终为暗斑 (C) 向外扩张, 中心处始终为暗斑 (D) 向中心收缩, 中心处始终为明斑

30. 关于光的干涉，下面说法中唯一正确的是

[ ] (A) 在杨氏双缝干涉图样中, 相邻的明条纹与暗条纹间对应的光程差为

λ (B) 在劈形膜的等厚干涉图样中, 相邻的明条纹与暗条纹间对应的厚度差为2

λ (C) 当空气劈形膜的下表面往下平移

时, 劈形膜上下表面两束反射光的光程差将增加

λ (D) 牛顿干涉圆环属于分波振面法干涉

31. 根据第k 级牛顿环的半径r k 、第k 级牛顿环所对应的空气膜厚d k 和凸透镜之凸面

T12-1-26(b)图

T12-1-29图

)12(22λ

λ+=+k nd

半径R 的关系式R

r d k k 22

=可知，离开环心越远的条纹

[ ] (A) 对应的光程差越大，故环越密

(B) 对应的光程差越小，故环越密

(D) 对应的光程差增加越慢，故环越密

32. 如果用半圆柱形聚光透镜代替牛顿环实验中的平凸透镜, 放在平玻璃上, 则干涉条纹的形状 [ ] (A) 为内疏外密的圆环

(B) 为等间距圆环形条纹 (C) 为等间距平行直条纹

(D)为以接触线为中心,两侧对称分布,明暗相间, 内疏外密的一组平行直条纹

33. 劈尖膜干涉条纹是等间距的，而牛顿环干涉条纹的间距是不相等的．这是因为： [ ] (A) 牛顿环的条纹是环形的

(B) 劈尖条纹是直线形的 (C) 平凸透镜曲面上各点的斜率不等

(D) 各级条纹对应膜的厚度不等

34. 如T12-1-34图所示，一束平行单色光垂直照射到薄膜上，经上、下两表面反射的光束发生干涉．若薄膜的厚度为e ，且n 1 < n 2 > n 3，λ为入射光在折射率为n 1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为： [ ] (A)

e n n 12

π2?λ

(B)

ππ421

+?e n n λ (C) ππ412

+?e n n λ

(D) e n n 1

π4?λ

35. 用白光垂直照射厚度e = 350nm

折射率为n 1，薄膜下面的媒质折射率为n 3，且n 1 < n 2 < n 3．则反射光中可看到的加强光的波长为： [ ] (A) 450nm

(B) 490nm (C) 690nm

(D) 553.3nm

36. 不可行的是

[ ] (A) 将透镜磨成半圆柱形 (B) 将透镜磨成圆锥形

37. 欲使液体(n > 1)劈形膜的干涉条纹间距增大，可采取的措施是： [ ] (A) 增大劈形膜夹角 (B) 增大棱边长度

38. 若用波长为λ的单色光照射迈克尔逊干涉仪，并在迈克尔逊干涉仪的一条光路中放

T12-1-32图

入厚度为l 、折射率为n 的透明薄片．放入后，干涉仪两条光路之间的光程差改变量为 [ ] (A) (n -1)l (B) nl

39. 若用波长为λ的单色光照射迈克尔逊干涉仪, 并在迈克尔逊干涉仪的一条光路中放入一厚度为l 、折射率为n 的透明薄片, 则可观察到某处的干涉条纹移动的条数为 [ ] (A)λ

n )

1(4-

(B)λ

(C)λ

n )

1(2-

(D)λ

n )

1(-

40. 如图所示，用波长为λ的单色光照射双缝干涉实验装置，若将一折射率为n 、劈角为α的透明劈尖b 插入光线2中，则当劈尖b 缓慢向上移动时(只遮住S 2)，屏C 上的干涉条纹 [ ] (A) 间隔变大，向下移动 (B) 间隔变小，向上移动 (C) 间隔不变，向下移动 (D) 间隔不变，向上移动

41. 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

光强度取决于波阵面S 上所有面积元发出的子波各自传到P 点的 [ ] (A) 振动振幅之和 (B) 振动振幅之和的平方

42. 无线电波能绕过建筑物, 而可见光波不能绕过建筑物．这是因为

[ ] (A) 无线电波是电磁波 (B) 光是直线传播的 (C) 无线电波是球面波 (D) 光波的波长比无线电波的波长小得多

43. 光波的衍射现象没有显著, 这是由于 [ ] (A) 光波是电磁波, 声波是机械波 (B) 光波传播速度比声波大

44. 波长为λ的单色光垂直入射在缝宽为a 的单缝上, 缝后紧靠着焦距为f 的薄凸透镜,

屏置于透镜的焦平面上, 若整个实验装置浸入折射率为n 的液体中, 则在屏上出现的中央明纹宽度为 [ ] (A)

na f λ (B)

na f λ (C) na

f λ2

(D) a

nf λ2

45. 在单缝衍射中, 若屏上的P 点满足a sin ? = 5／2则该点为 [ ] (A) 第二级暗纹 (B) 第五级暗纹

46. 在夫琅和费单缝衍射实验中, 欲使中央亮纹宽度增加, 可采取的方法是

[ ] (A) 换用长焦距的透镜 (B) 换用波长较短的入射光

T12-1-40图

T12-1-44图

(D) 将实验装置浸入水中

47. 夫琅和费单缝衍射图样的特点是 [ ] (A) 各级亮条纹亮度相同

(B) 各级暗条纹间距不等

(D) 当用白光照射时, 中央亮纹两侧为由红到紫的彩色条纹

48. 在夫琅和费衍射实验中，对给定的入射单色光，当缝宽变小时，除中央亮纹的中心位置不变，各衍射条纹

[ ] (A) 对应的衍射角变小 (B) 对应的衍射角变大

49. 一束波长为λ的平行单色光垂直入射到一单缝AB 上，装置如T12-1-49图所示，

在屏幕E 上形成衍射图样．如果P 是中央亮纹一侧第一

个暗纹所在的位置，则BC 的长度为 [ ] (A) λ (B) 2λ

3λ

(D) λ2

50. 在单缝夫琅和费衍射实验中，若增大缝宽，其它条件不变，则中央明纹

[ ] (A) 宽度变小 (B) 宽度变大

(D) 宽度不变，但中心强度增大

51. 在如T12-1-51图所示的在单缝夫琅和费衍射装置中，设中央明纹的衍射角范围很小．若单缝a 变为原来的23

，同时使入射的单色光的波长变为原来的

，则屏幕E 上的单缝衍射条纹中央明纹的宽度△x 将变为原来的 [ ] (A)

倍 (B)

2倍 (C)

89倍 (D)2

1倍

52. 一单缝夫琅和费衍射实验装置如T12-1-52图所示，L 为透镜，E 为屏幕；当把单缝向右稍微移动一点时，衍射图样将

[ ] (A) 向上平移 (B) 向下平移

T12-1-49图

T12-1-51图

T12-1-52图

53. 在T12-1-53图所示的单缝夫琅和费衍射实验中，

)

方向稍微平移，则 [ ] (A) 衍射条纹移动，条纹宽度不变

(B) 衍射条纹移动，条纹宽度变动

54. 在T12-1-54图所示的单缝夫琅和费衍射实验中，将单缝宽度 a 稍稍变宽，同时使

单缝沿x 轴正向作微小移动，则屏幕E 的中央衍射条纹

将

[ ] (A) 变窄，同时上移 (B) 变窄，同时下移 (C) 变窄，不移动 (D) 变宽，同时上移

55. 在T12-1-55图所示的单缝夫琅和费衍射实验中，将单缝宽度a 稍稍变窄，同时使

会聚透镜L 2沿x 轴正方向作微小移动，则屏幕E 上的中

央衍射条纹将

[ ] (A) 变宽，同时上移 (B) 变宽，同时下移 (C) 变宽，不移动 (D) 变窄，同时上移

56. 一衍射光栅由宽300 nm 、中心间距为900 nm 的缝构成, 当波长为600 nm 的光垂直照射时, 屏幕上最多能观察到的亮条纹数为：

[ ] (A) 2条 (B) 3条 (C) 4条 (D) 5条

57. 白光垂直照射到每厘米有5000条刻痕的光栅上, 若在衍射角? = 30°处能看到某一波长的光谱线, 则该光谱线所属的级次为

[ ] (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4

58. 波长为λ的单色光垂直入射于光栅常数为d 、缝宽a 、总缝数为N 的光栅上．取0=k ,1±,2±,……，则决定出现主级大的衍射角θ的公式可写成 [ ] (A) λθk Na =sin (B) λθk a =sin

59. 一衍射光栅对某一定波长的垂直入射光，在屏幕上只能出现零级和一级主极大，

欲使屏幕出现更高级次的主极大，应该

[ ] (A) 换一个光栅常数较小的光栅 (B) 换一个光栅常数较大光栅

60. 为测量一单色光的波长，下列方法中最准确的是( )实验．

T12-1-53图

T12-1-54图

T12-1-55图

[ ] (A) 双缝干涉

(B) 牛顿环干涉 (C) 单缝衍射 (D) 光栅衍射

61. 一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是

[ ] (A) 紫光 (B) 绿光 (C) 黄光 (D) 红光

62. 在光栅光谱中，假设所有的偶数极次的主级大都恰好在每缝衍射的暗纹方向上，因而实际上不出现，那么光栅每个透光缝宽度a 和相邻两缝间不透光部分宽度b 的关系 [ ] (A) a = b (B) a =2b (C) a = 3b (D) b = 2a

63. 若用衍射光栅准确测量一单色可见光的波长，在下列各种光栅常数的光栅中选那一种最好?

[ ] (A) 1

100.1-?mm

(B) 1

100.5-?mm (C) 2100.1-?mm

(D) 3

100.1-?mm

64. 在一光栅衍射实验中，如果光栅、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k [ ] (A) 变小 (B) 变大 (C) 不变 (D) 改变无法确定

65. 在一光栅衍射实验中，若衍射光栅单位长度上的刻痕数越多, 则在入射光波长一定的情况下, 光栅的

[ ] (A) 光栅常数越小 (B) 衍射图样中亮纹亮度越小 (C) 衍射图样中亮纹间距越小 (D) 同级亮纹的衍射角越小

66. 以平行可见光(400nm ～700nm)照射光栅, 光栅的第一级光谱与第二级光谱将会出现什么现象?

[ ] (A) 在光栅常数取一定值时, 第一级与第二级光谱会重叠起来

(B) 不论光栅常数如何, 第一级与第二级光谱都会重合 (C) 不论光栅常数如何, 第一级与第二级光谱都不会重合

(D) 对于不同光栅常数的光栅, 第一级与第二级光谱的重叠范围相同

67. 用单色光照射光栅，屏幕上能出现的衍射条纹最高级次是有限的．为了得到更高衍射级次的条纹，应采用的方法是： [ ] (A) 改用波长更长的单色光 (B) 将单色光斜入射

68. 已知一衍射光栅上每一透光狭缝的宽度都为a , 缝间不透明的那一部分宽度为b ；

若b = 2a , 当单色光垂直照射该光栅时, 光栅明纹的情况如何（设明纹级数为k ）? [ ] (A) 满足k = 2 n 的明条纹消失( n =1、2、...)

(B) 满足k = 3 n 的明条纹消失( n =1、2、...) (C) 满足k = 4 n 的明条纹消失( n =1、2、...) (D) 没有明条纹消失

69. 用波长为λ的光垂直入射在一光栅上, 发现在衍射角为? 处出现缺级, 则此光栅上缝宽的最小值为 [ ] (A)

sin 2 (B)

λsin (C)

sin 2 (D)

sin 2

70. 一束平行光垂直入射在一衍射光栅上, 当光栅常数)(b a +为下列哪种情况时(a 为每条缝的宽度, b 为不透光部分宽度) , k = 3、6、9?等级次的主极大均不出现． [ ] (A) a b a 2=+

(B) a b a 3=+ (C) a b a 4=+

(D) a b a 6=+

71. 在双缝衍射实验中，若保持双缝S 1和S 2的中心之间的距离d 不变，而把两条缝的宽度a 略为加宽，则

[ ] (A) 单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目变少

(B) 单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目变多 (C) 单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目不变 (D) 单缝衍射的中央主极大变窄，其中所包含的干涉条纹数目变少 72. 一束光垂直入射到一偏振片上, 当偏振片以入射光方向为轴转动时, 发现透射光的光强有变化, 但无全暗情形, 由此可知, 其入射光是 [ ] (A) 自然光 (B) 部分偏振光

73. 把两块偏振片紧叠在一起放置在一盏灯前, 并使其出射光强变为零．当把其中一块偏振片旋转 180°时, 出射光强的变化情况是 [ ] (A) 光强由零逐渐变为最大

(B) 光强由零逐渐增为最大, 然后由最大逐渐变为零 (C) 光强始终为零

(D) 光强始终为最大值 74. 自然光通过两个主截面正交的尼科尔棱镜后, 透射光的强度为 [ ] (A) I = 0 (B) 与入射光的强度相同

75. 在双缝干涉实验中, 用单色光自然光在屏上形成干涉条纹．若在两缝后面放一块偏振片, 则

[ ] (A) 干涉条纹间距不变, 但明条纹亮度加强

(B) 干涉条纹间距不变, 但明条纹亮度减弱 (C) 干涉条纹间距变窄, 且明条纹亮度减弱 (D) 无干涉条纹 76. 在双缝干涉实验中, 用单色光自然光在屏上形成干涉条纹．若在两缝后面分别放置一块偏振片, 且两偏振片的偏振化方向相互垂直，则

T12-1-72图

[ ] (A) 干涉条纹间距不变, 但明条纹亮度加强

(B) 干涉条纹间距不变, 但明条纹亮度减弱 (C) 干涉条纹间距变窄, 且明条纹亮度减弱 (D) 无干涉条纹

77. 有两种不同的媒质, 第一媒质的折射率为n 1 , 第二媒质的折射率为n 2 ; 当一束自然光从第一媒质入射到第二媒质时, 起偏振角为i 0 ; 当自然光从第二媒质入射到第一媒质时, 起偏振角为i ．如果i 0＞i , 则光密媒质是

[ ] (A) 第一媒质 (B) 第二媒质

(C) 不能确定 (D) 两种媒质的折射率相同 78. 设一纸面为入射面．当自然光在各向同性媒质的界面上发生反射和折射时, 若入射角不等于布儒斯特角, 反射光光矢量的振动情况是 [ ] (A) 平行于纸面的振动少于垂直于纸面的振动 (B) 平行于纸面的振动多于垂直于纸面的振动 (C) 只有垂直于纸面的振动

(D) 只有平行于纸面的振动

79. 自然光以

60 的入射角照射到不知其折射率的某一透明介质表面时，反射光为线偏振光，则

[ ] (A) 折射光为线偏振光，折射角为

(B) 折射光为部分线偏振光，折射角为 (C) 折射光为线偏振光，折射角不能确定 (D) 折射光为部分线偏振光，折射角不能确定

80. 自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上，则反射光是 [ ] (A) 在入射面内振动的完全线偏振光

(B) 平行于入射面的振动占优势的部分偏振光 (C) 垂直于入射面的振动的完全偏振光

(D) 垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光

81. 一束自然光由空气射向一块玻璃，

[ ] (A) 自然光 (B) 完全偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面 (C) 完全偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面 (D) 部分偏振光 82. 强度为I 0的自然光经两个平行放置的偏振片后, 透射光的

强度变为I 0／4, 由此可知, 这两块偏振片的偏振化方向夹角是 [ ] (A) 30° (B) 45°

T12-1-82图

/0I

83. 起偏器A 与检偏器B 的偏振化方向相互垂直，偏振片C 位于A 、B 中间且与A 、B 平行，其偏振化方向与A 的偏振化方向成30°夹角. 当强度为I 的自然光垂直射向A 片时，最后的出射光强为

[ ] (A) 0 (B) I ／2

后，其出射光的强度为I = I 0／8．已知P 1和P 3的偏振化方向相互垂直．若以入射光线为轴转动P 2, 问至少要转过多少角度才能出射光的光强度为零?

[ ] (A) 30° (B) 45° (C) 60° (D) 90°

85. 光强为I 0的自然光垂直通过两个偏振片，他们的偏振化

方向之间的夹角

60=α．设偏振片没有吸收，则出射光强I 与入射光强0I 之比为 [ ] (A) 1/4 (B) 3/4 (C) 1/8 (D) 3/8

86. 两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光线通过．当其中一偏振片慢慢转动时, 投射光强度发生的变化为： [ ] (A) 光强单调增加

(B) 光强先增加，后又减小至零 (C) 光强先增加，后减小，再增加

(D) 光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零

87. 如T12-1-87图所示，ABCD 一块方解石的一个截面，AB 垂直于纸面的晶体平面与纸面的交线．光轴的方向在纸面内与AB 成一锐角θ．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为O 光和e 光，O 光和e 光的 [ ] (A) 传播方向相同，电场强度的振动方向相互垂直

(B) 传播方向相同，电场强度的振动方向不相互垂直 (C) 传播方向不同，电场强度的振动方向相互垂直 (D) 传播方向不同，电场强度的振动方向不相互垂直 88. 一束自然光通过一偏振片后，射到一块方解石晶体上，入射角为i 0．关于折射光，下列的说法正确的是 [ ] (A) 是是e 光，偏振化方向垂直于入射面

(B) 是e 光，偏振化方向平行于入射面 (C) 是O 光，偏振化方向平行于入射面 (D) 是O 光，偏振化方向垂直于入射面

89. 用白光光源进行双缝实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝，则

T12-1-83图

C I

T12-1-84图

P 3

P 2

T12-1-87图

D T12-1-88图

[ ] (A) 干涉条纹的宽度将发生改变

(B) 产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹

(D) 不产生干涉条纹

90. 在扬氏双缝实验中，屏幕中央明纹处的最大光强是I1．当其中一条缝被盖住时，该位置处的光强变为I2．则I1 : I2为

[ ] (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4

30. A31. C32. D33. C34. C35. B36. A37. D38. D39. C40. C

41. D42. D43. D44.C45. C46. A47. C48. B49. A50. A

51. D52. C53. D54. C55. A56. B57. B58. D59. B60. D

61. D62. A63. D64. B65. A66. C67. B68. B69. B70. B

71. D72. B73. B74. A75. B76. D77. B78. A79. B80. C

81. B82. B83. D84. B85. C86. B87. C88. C89. D90. D

二、选择题

1. 如T12-2-1图所示，折射率为2n 、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为1n 和3n ，已知321n n n ><，若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下表面反射的光束（用①与②示意）的光程差是．

2. 真空中波长 λ = 400 nm 的紫光在折射率为 n =1.5 的媒质中从A 点传到B 点时, 光振动的相位改变了5π, 该光从A 到B 所走的光程为．

3. 如T12-2-3图所示，两缝S 1和S 2之间的距离为d ，

介质的折射率为n ＝1，平行单色光斜入射到双缝上，入射角为θ，则屏幕上P 处，两相干光的光程差为 ________________．

4. 如T12-2-4图所示，在双缝干涉实验中SS 1=SS 2用波长为λ的光照射双缝S 1和S 2，通过空气后在屏幕E 上形成干涉条纹．已知P 点处为第三级明条纹，则S 1和S 2到P 点的光程差为 _________．若将整个装置放于某种透明液体中，P 点为第四级明条纹，则该液体的折射率n ＝ ____________．

5. 两条狭缝相距2mm, 离屏300cm, 用600nm 的光照射时, 干涉条纹的相邻明纹间距为___________mm?

6. 将一块很薄的云母片(n = 1.58)覆盖在扬氏双缝实验中的一条缝上，这时屏幕上的中央明纹中心被原来的第7级明纹中心占据．如果入射光的波长λ = 550nm, 则该云母片的厚度为___________．

7. 如T12-2-7图所示，在双缝干涉实验中，若把一厚度为e 、折射率为n 的薄云母片覆盖在1S 缝上，中央明条纹将向移动；覆盖云母片后，两束相干光至原中央明条纹O 处的光程差为．

8. 在双缝干涉实验中，若将双缝中的一条缝宽度略变

T12-2-3图

T12-2-4图

T12-2-7图

窄，干涉条纹的间距，但原极小处的光强将．

9. 在玻璃(折射率n 3 = 1.60)表面镀一层MgF 2(折射率n 2 = 1.38)薄膜作为增透膜．为了使波长为500nm 的光从空气(折射率n 1= 1.00)正入射时尽可能减少反射，MgF 2膜的最小厚度应是．

10. 用白光垂直照射厚度e = 350nm 的薄膜，若膜的折射率n 2 = 1.4 ,薄膜上面的媒质折射率为n 1，薄膜下面的媒质折射率为n 3，且n 1 < n 2 < n 3．则透射光中可看到的加强光的波长为．

11. 分别用波长λ1＝600 nm 与波长λ2＝700 nm 的平行单色光垂直照射到劈形膜上，劈形膜的折射率为3.1 ，膜两侧是同样的媒质，则这两种波长的光分别形成的第七条明纹所对应的膜的厚度之差为__________nm ．

10. 波长为λ的平行单色光垂直照射到劈尖薄膜上，劈尖角为θ，劈尖薄膜的折射率为n ，第k 级明条纹与第k ＋7级明条纹的间距是．

11. 用波长为λ的单色光垂直照射到空气劈尖上，从反射光中观察干涉条纹，距顶点为L 处是为暗条纹．使劈尖角θ连续变大，直到该点处再次出现暗条纹为止．劈尖角的改变量θ?是．

12. 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n ，第二级明纹与第五条明纹所对应的薄膜厚度之差是 _____________．

13. 两玻璃片中夹满水(水的折射率3

n )形成一劈形膜, 用波长为λ的单色光垂直照射其上, 若要使某一条纹从明变为暗, 则需将上面一片玻璃向上平移．

14. 由两块玻璃片(75.11=n )所形成的空气劈尖，其一端厚度为零，另一端厚度为0.002cm ．现用波长为700nm 的单色平行光，从入射角度为

30角

的方向射在劈尖的上表面，则形成的干涉条纹数为．

15. 如T12-2-15图所示，波长为λ的平行单色光垂直照射到两个劈形膜上，两劈尖角分别为1

θ和2

θ，折射率分别为1

n 和2n ，若二者分别形成的干涉条纹的明条纹间距相等，则1θ

T12-2-13图

MgF 2

、2θ、1n 和2n 之间的关系是_____________．

16. 波长λ = 600nm 的单色光垂直照射到牛顿环装置上，第二级明条纹与第六级明条纹所对应的空气薄膜厚度之差为 nm ．

17. 在垂直观察牛顿环的实验中, 当透镜和玻璃之间为真空时第十个明环的直径为1.40?10-2m; 当透镜和玻璃之间充以某种液体时, 第十个明环的直径变为1.27?10-2m, 则这种液体的折射率为．

18. 用λ＝600 nm 的单色光垂直照射牛顿环装置时，从中央向外数第４个(不计中央暗斑)暗环对应的空气膜厚度为________________μm ．

19. 用波长为λ的单色光垂直照射T12-2-17图所示的牛顿环装置，观察从空气膜上下表面反射的光形成的牛顿环．若使平凸透镜慢慢地垂直向上移动，从透镜顶点与平面玻璃接触到两者距离为d 的移动过程中，移过视场中某固定观察点的条纹数目等于_______________．

20. 若在迈克尔逊干涉仪的可动反射镜M 移动0.620mm

的过程中，观察到干涉条纹移动了2300条，则所用光波的波长为．

21. 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d 的透明介质薄片，放入后，这条光路的光程改变了．

22. 在迈克尔逊干涉仪实验中，可动反射镜平移一微小距离，观察到干涉条纹恰好移动1848条，所用单色光的波长为5461?．由此可知反射镜平移的距离等于 mm (给出四位有效数字)．

23. 如果单缝夫琅和费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为

30=?的方位上，所用的单色光波长为5000=λ?，则单缝宽度为．

24. 一束平行光束垂直照射宽度为1.0mm 的单缝上，在缝后放一焦距为2.0mm 的会聚透镜．已知位于透镜焦平面处的中央明纹的宽度为 2.0mm ，则入射光波长约为．

25. 波长500=λnm 的单色光垂直照射到25.0=a mm 的单缝上,单缝后面放置一凸透镜，在凸透镜的焦平面上放置一屏幕,用以观测衍射条纹．今测得屏幕上中央明纹一侧第三个暗纹和另一侧第三个暗纹之间的距离为12=d mm, 则凸透镜的焦距f 为．

26. He －Ne 激光器发出波长λ=632.8 nm 的平行光束，垂直照射到一单缝上，在距单缝3 m 远的屏上观察夫琅禾费衍射图样，测得两个第二级暗纹间的距离是12cm ，则单缝的宽度a =______________．

27. 用半波带法讨论单缝衍射暗条纹中心的条件时，与中央明条纹旁第三个暗条纹中心相对应的半波带的数目是__________．

28. 平行单色光垂直入射于单缝上，观察夫琅禾费衍射．若屏上P 点处为第三级暗纹，则单缝处波面相应地可划分为___________ 个半波带．若将单缝宽度缩小一半，P 点处将是_________级________纹．

29. 在单缝夫琅禾费衍射实验中，设第一级暗纹的衍射角很小，若钠黄光(λ1≈589 nm) 中央明纹宽度为4.0 mm ，则λ2=442 nm 的蓝紫色光的中央明纹宽度为_______________． 30. 如T12-2-30图所示，一束波长nm 0.480=λ的

平行光垂直照射到一宽度nm 40.0=a 的单缝上，单缝后透镜的焦距为cm 0.60=f ．当单缝两边缘点A 、B 射向P 点的两条光线在P 点的相位差为π 时，P 点离透镜焦点O 的距离等于_______________．

31. 用λ = 500nm 的光垂直射在2000条／cm 刻痕的平面衍射光栅上, 第五级谱线的衍射角应为．

32. 以λ1 = 500 nm 和λ2 = 600nm 的两束单色光垂直射入某光栅, 观察衍射谱线时发现, 除中心亮纹外, 两处波长的谱线第三次重叠发生在30°角方向上, 则此光栅的光栅常数为．

33. 波长550=λnm 的单色光垂直入射于光栅常数4

102-?=d cm 的平面衍射光栅

上，可能观察到光谱线的最大级次为．

34. 一衍射光栅, 狭缝宽为a , 缝间不透明部分宽为b ．当波长为 600 nm 的光垂直照射时, 在某一衍射角 ? 处出现第二级主极大．若换为 400 nm 的光垂直入射时, 则在上述衍射角 ? 处出现缺级, b 至少是a 的倍．

35. 若一透射光栅的光栅常数d 、缝宽a 和入射光波长λ都保持不变，而使其缝数N 增加，则光栅光谱的同级光谱线将变得____________________________．

36. 已知衍射光栅主极大公式(a ＋b ) sin ?＝±k λ，k ＝0,1,2……．在k ＝2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δ ＝_____________．

37. 用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时，波长为λ1= 440nm 的第三级光谱线，将与波长为λ2 = nm 的第三级光谱线重叠．

38. 当自然光以58°角从空气射入到玻璃板表面上时, 若反射光为线偏振光, 则透射光的折射角为_________．

T12-2-30图

A B

39. 一束自然光入射到空气和玻璃的分界面上, 当入射角为60°时反射光为完全偏振光, 则此玻璃的折射率为_________．

40. 一束光强为I 0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45?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为_________．

41. 使一光强为0I 的平面偏振光先后通过两个偏振片 1P 和2P ．已知1P 和2P 的偏振化方向与原入射光光矢量振动方向的夹角分别是α和?

90，则通过这两个偏振片后的光强

I 是_____________．

42. 一束由自然光和线偏振光组成的混合光，让它垂直通过一偏振片．若以此入射光束轴旋转偏振片，测得透射光强度的最大值是最小值的7倍；那么入射光束自然光和线偏振光的光强比为_____________．

43. 一束自然光通过一偏振片后，射到一折射率为3的玻璃片上，若转动玻璃片在某个位置时反射光消失，这时入射角i 等于_____________．

44. 一束平面偏振光垂直射入方解石晶体，这偏振光的振动方向与主平面成

30角，则通过晶体后 O 光和e 光的光强之比为_____________．

45. 在以下五个图中，n 1、 n 2为两种介质的折射率,图中入射角)/(arctg 120n n i =，0i i ≠,试在图上画出实际存在的折射光线和反射光线，并用点或短线把振动方向表示出来．

46.

一束线偏振的平行光，在真空中波长为589nm ，垂直入射到方解石晶体上，晶体的光轴和表面平行，如图所示．已知方解石晶体对此单色光的折射率为486

.1,658.1==e o n n ．这晶体中的寻常光的波长0λ＝

，非寻常光的波长e λ＝．

47. 如T12-2-47图所示的扬氏双缝干涉装置，

若用单色自然光照射狭缝S

，在屏幕上能看到干涉条纹．若在双缝S 1和S 2的前面分别加一同质同厚的偏振片P 1、P 2，则当P 1与P 2的偏振方向相互时，在屏幕上仍能看到清晰的干涉条纹．

48. 两个偏振片叠放在一起，强度为I 0的自然光垂直入射其上，不考虑偏振片的吸收

T12-2-47图

和反射，若通过两个偏振片后的光强为

I ，则此两偏振片的偏振化方向间的夹角是，若在两片之间再插入一片偏振片，其偏振化方向与前后两偏振化方向的夹角相等．则通过三个偏振片后的透射光强度为．

49. 如T12-2-49图所示，1P 、2P 为偏振化方向间夹角为α 的两个偏振片．光强为0I 的平行自然光垂直入射到1P 表面上，则通过2P 的光强I ＝，若在1P 与2P 之间插入第三个偏振片3P ，则通过2P 的光强发生了变化．实验发现，以光线为轴旋转2P ，使其偏振化方向旋转一角度θ后，发生消光现象，从而可以推算出3P 的偏振化方向与1P 的偏振化方向之间的夹角

='α ．(假设题中所涉及的角均为

锐角，且设αα<')

50. 用方解石晶体(负晶体)切成一个截面为正三角形的棱形，光轴方向如T12-2-50图示，若自然光以入射角i 入射并产生双折射，试定性地分别画出O 光和e 光的光路及振动方向．

三、计算题

1. T12-3-1图为杨氏双缝实验装置示意，其中

nm 600mm,1m,2===λd D ，用厚度为6.0=l μm 、

折射率n = 1.5、光强吸收率为50%的透明薄片挡住狭缝S 1，求屏幕上O 点的光强(设光单独通过无遮挡的S 1和S 2时，O 点光强为I 0)．

2. 在双缝干涉实验中，单色光源0S 到两缝1S 和2

S 的距离分别为1l 和2l ，并且λ321=-l l ，λ为入射光的波长，双缝之间的距离为d ，双缝到屏幕的距离为D ，如T12-3-2图所示．求： (1) 零级明条纹到屏幕中央点O 的距离；

(2) 相邻明条纹间的距离．

3. 薄钢片上有两条紧靠的平行细缝，用波长为nm 1.546=λ的平面光波正入射到钢片上，屏幕距双缝的距离为D = 2.00m ．现测得中央明条纹两侧的第五级明条纹间的距离为m m 0.12=?x ，

(1) 求两缝间的距离；

(2) 从任一明条纹(计作0)向一边数到第20条明条纹，共经过多少距离? (3) 如果使光波斜入射到钢片上，条纹间距将如何改变？

4. 白色平行光垂直入射到间距为d ＝0.25 mm 的双缝上，距D =50 cm 处放置屏幕，

分

T12-3-1图

T12-3-2图

T12-2-49图

T12-2-50图