基础物理习题参考-10精品.pdfVIP

2010-6-10: 修正了 10-19 题的解答。 第十章第十章 波动光学波动光学 第十章第十章 波动光学波动光学 思考题思考题 思考题思考题 10-1 普通光源中原子发光有何特征？ 答：答： 答答：： 因为普通光源是大量不同原子在不同时刻发的光，是自然光，因此不满足干涉条件，所以一 般普通光源观察不到干涉现象。 10-2 如何用实验检验一束光是线偏振光、部分偏振光还是自然光？ 答：答： 答答：： 拿一块偏振片迎着这束光，转动偏振片，观察透射光。（1）视场中光强有变化且有消光现象 的为线偏振光；（2 ）光强有变化但无消光现象的为部分偏振光；（3 ）光强无变化的为自然光。 10-3 自然光可以用两个独立的、相互垂直的、振幅相等的光振动表示。那么线偏振光是否 也可以用两个相互垂直的光振动表示？如果可以，则这两个相互垂直的光振动之间关系如 何？ 10-4 如何用实验测定不透明媒质的折射率？ 答：答： 答答：： 光线入射到不透明的媒介上，改变入射角 i，并同时用偏振片测定反射光线的偏振化程度。 当反射光线为完全偏振光时，此时入射角 i0 即为布儒斯特角，满足tan i0 = n ，测得 i0 即 可求得不透明介质的折射率 n 。 10-5 如图(a)所示，一束自然光入射在方解石晶体的表面上， 入射光线与光轴成一定角度；问将有几条光线从方解石透射 出来？如果把方解石切割成等厚的 A 、B 两块，并平行地移 开很短一段距离，如图(b)所示，此时光线通过这两块方解石 后有多少条光线射出来？如果把B 块沿沿光线转过一个角度， 沿沿 此时将有几条光线从 B 块射出来？为什么？ 思考思考题题 10-5 图图 思考思考题题 图图 10-6 从普通光源获得两束相干光的一般方法是什么？在光的干涉中决定相遇点产生明纹 或暗纹的因素是什么？ 答：答：分波阵面法和分振幅法。波源的相位差和波源到相遇点的光程差决定相遇点产生明纹或 答答：： 暗纹。 10-7 如图所示，设光线a、b 从周相相同的A 、B 点 传至 P 点，试讨论： （1）在图中的三种情况下，光线a 、b 在相遇处 P 是 否存在光程差？为什么？ （2 ）若a 、b 为相干光，那么在相遇处的干涉情况怎 样？ 思考题思考题 10-7 图图 思考题思考题 图图 10-8 在杨氏双缝实验中，当作如下调节时，屏幕上的干涉条纹将如何变化？（要说明理由） （1）使两缝之间的距离逐渐减小； （2 ）保持双缝的间距不变，使双缝与屏幕的距离逐渐减小； （3 ）如图所示，把双缝中的一条狭缝遮住，并在两缝的垂直平分线上放置一块平面反射镜。 思考题思考题 10-8 图图 思考题思考题 图图 2 2 2 λ λ 10-9 薄膜干涉的光程差公式δ = 2e n2 − n1 sin i + 中， 代表什么意义？它是否一 2 2 定存在？举例说明。 答答： 答答 λ 表示由于半波损失引入的光程差。它不一定存在，当两个表面反射条件相同时，它就不 2 存在了。 10-10 在白光的照射下，我们通常可看到呈彩色花纹的肥皂膜和肥皂泡，并且当发现有黑 色斑纹出现时，就预示着泡膜将破裂，试解释这一现象。 答：答： 答答：： 观察肥皂液膜的干涉时，由于重力作用，膜的厚度各处不会均匀。薄膜表面附近反射光干涉 光程差近似可用δ = 2ne + λ/ 2 计算，其中 e 为薄膜厚度。白光入射时，厚度 e 处的干涉结 果使得膜表面出现彩色图样。在重力下，随着时间的推移，膜各处的厚度不断变化，膜表面