2012秋第12章波动光学.docVIP

一、填空题、简答题 1.从同一光源获得相干光的方法有两种，一种叫 分波阵面法 ，另一种叫 分振幅法 ，杨氏双缝实验获得相关光属于哪一种（分波阵面法）？薄膜干涉又属于那一种（分振幅法）？ 2.在双缝干涉中，两缝间距离为，双缝与屏幕之间的距离为，波长为的平行单色光垂直照射到双缝上，屏幕上干涉条纹中第3级明纹中心的位置，第5级明纹与第8级明纹之间的距离为。 3.两初相位相同的相关光源和（如左图所示），发出波长都为的光，经路程和到达P点，在与P间插入厚度为、折射角为的薄玻璃片，则光从到P点的光程=0.5 ， 从和发出的光到P点的光程差=0.2 ，在P点的相位差=。 4.将杨氏双缝实验干涉实验上方的缝后贴上一薄的透明云母片，干涉条纹间距有无变化（无变化）？中央条纹位置有何变化（上移）？ 5.一束波长为的单色光从空气中垂直入射到折射率为的透明薄膜上，要使反射光线得到增加，薄膜的厚度应为。 6. 用波长为的平行单色光垂直照射折射率的劈尖薄膜，形成等厚干涉条纹。若测得两相邻干涉条纹间距为，则劈尖角。 7. 两块玻璃构成空气劈尖, 左边为棱边, 用单色平行光垂直入射, 若上面的平玻璃慢慢向上平移, 则干涉条纹向 左 方向平移，条纹间隔 不变 (填“变大”、“变小”或“不变”)。 8.用半波带法讨论单缝衍射条纹中心的条件时，与中央明条纹旁第2暗纹中心相对应的半波带的数目是 4 。 9. 一单色平行光垂直入射一单缝，其衍射第三级明纹位置恰好与波长为的单色光垂直入射该缝时衍射的第二级明纹位置重合，则该单色光的波长为. 10.已知地月距离约为，用口径为的天文望远镜能分辨月球表面两点的最小距离是 。 11. 波长为的单色光垂直入射于光栅常数为的光栅上，可能观察到得光谱线的最大级次为 1 . 12. 一束平行单色光垂直入射到光栅上，当光栅常数与缝宽的比值 3 时，等级次的主极大缺失. 二、计算题 13.迎面而来的两辆汽车的车头灯距离为，问在汽车离人多远时，它们刚能为人眼所分辨？设瞳孔直径为，光的波长为。 14.用很薄的云母片覆盖在双缝实验中的一条缝上，这时屏幕上的零级明条纹移到第七级明条纹的位置上。如果入射光波长为，试问此云母片的厚度为多少？ 15.在棱镜表面镀一层增透膜，如使此增透膜适用于氦氖激光器发出的激光，膜的厚度应取何值？ 16.制造半导体元件时，常需要精确地测定硅片上的二氧化硅薄膜的厚度，这时可把二氧化硅薄膜的一部分腐蚀掉，使它成为劈尖，利用等厚干涉条纹测出其厚度。如图，已知的折射率为3.42，的折射率为1.5.用氦氖激光垂直照射，在反射光中观察到在腐蚀区域内有8条暗纹，求薄膜的厚度。 解：反射光在劈尖上表面形成干涉暗纹满足的条件： ，， 在腐蚀区域内总共有8条暗纹， 则对应的厚度既为薄膜的厚度： 17. 有一单缝，缝宽，缝后放一焦距为的会聚透镜，用波长的平行光垂直照射单缝，试求位于透镜焦平面处屏上中央明纹的宽度及第4级暗纹中心所在位置？ 解：单缝衍射暗纹满足的条件：， 由上式可得第1级暗纹中心对应的衍射角，第1级暗纹中心所在位置， 所以中央明纹的宽度为上下两第1级暗纹中心的间距:. 第4级暗纹中心所在位置。 18.已知一个每厘米刻有条缝的光栅，利用这个光栅可以产生多少个完整的可见光谱？ 解：由题意可知光栅常量，因衍射角，由光栅方程： 可知对某一波长的可见光最大级次，（1）当得光入射，，取整数；（2）当的光入射，，取整数，分析可得利用这个光栅可以产生3个完整的可见光谱. 北理工珠海学院 10-11大学物理B2 第12章 波动光学 练习题