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波动光学练习试卷及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项的字母填在括号内）

1.在杨氏双缝干涉实验中，若用白光光源替换单色光光源，则观察到的干涉条纹情况是（）。

A.中央仍为白色亮纹，两侧条纹变为彩色，且远离中央时红色在内侧，紫色在外侧

B.中央仍为白色亮纹，两侧条纹变为彩色，且远离中央时红色在外侧，紫色在内侧

C.干涉条纹完全消失

D.所有条纹位置不变，但亮度变暗

2.一束光强为I?的线偏振光垂直入射到偏振片上，偏振片的偏振化方向与光的偏振方向夹角为θ，则透射光的光强为（）。

A.I?cos2θ

B.I?sin2θ

C.I?tan2θ

D.I?

3.在迈克尔逊干涉仪实验中，若反射镜M?移动距离Δd，观察到干涉条纹移动了N条，则入射光的波长λ为（）。

A.2Δd/N

B.Δd/N

C.2N/Δd

D.NΔd

4.根据惠更斯原理，作子波波前上的次级波源时，通常认为子波是（）。

A.横波

B.纵波

C.椭圆偏振波

D.非相干波

5.一束单色光通过单缝后在屏上产生夫琅禾费衍射图样，若要使中央亮纹宽度变小，可以采取的方法是（）。

A.增大缝宽

B.减小缝宽

C.增大透镜焦距

D.减小入射光波长

6.光栅衍射中，当入射光垂直照射时，若在衍射角θ=30°方向观察到第二级主极大，则该光栅的光栅常数d为（）。

A.λ/2

B.λ

C.2λ

D.3λ

7.下列哪个现象是光的衍射现象？（）

A.阳光穿过树叶缝隙在地面上形成的光斑

B.日食和月食

C.水面油膜上的彩色条纹

D.通过偏振片观察到的现象

8.在空气中的肥皂泡薄膜，当薄膜厚度变化时，会看到其颜色发生变化，这是由于（）。

A.光的吸收现象

B.光的色散现象

C.光的干涉现象

D.光的偏振现象

9.自然光以布儒斯特角入射到两种介质的分界面时，反射光和折射光的关系是（）。

A.反射光是线偏振光，折射光是自然光

B.折射光是线偏振光，反射光是自然光

C.反射光和折射光都是线偏振光

D.反射光和折射光都是自然光

10.若将杨氏双缝干涉实验中的单色光源换成白光，则在屏幕上观察到的是（）。

A.一条白色亮纹

B.一条黑色亮纹

C.彩色的干涉条纹

D.干涉条纹消失

二、填空题（每小题3分，共30分。请将答案填在横线上）

11.光的干涉现象的产生条件是相干光的三个条件：______、______和______。

12.在真空中，光波的波速c=______m/s。

13.线偏振光通过偏振片后，其光强变为原来的一半，则偏振片与入射线偏振光的偏振方向夹角为______。

14.半波带法是分析______衍射现象的一种近似方法。

15.光栅衍射的主极大公式为d(sinθ_m-sinθ_i)=______λ，其中θ_m为衍射级次。

16.透镜的孔径光阑通常限制光束的______，从而产生______。

17.迈克尔逊干涉仪中，若动镜M?移动了0.1mm，观察到干涉条纹移动了100条，则所用光波的波长λ=______nm。

18.布儒斯特角是指入射光以该角度入射到介质分界面时，反射光是______光。

19.一束光通过偏振片后变为线偏振光，这称为______。

20.波前上所有点振动相位______的波面称为平面波波前。

三、计算题（每题10分，共30分）

21.在杨氏双缝干涉实验中，缝间距d=0.5mm，缝到屏距离D=1m，使用波长λ=550nm的单色光垂直照射，求中央亮纹两侧第五级明纹之间的距离。

22.一束波长为500nm的单色光垂直入射到宽度为a=0.1mm的单缝上，透镜焦距f=1m，求屏幕上中央亮纹两侧第一级暗纹之间的距离。

23.一束自然光以60°入射到玻璃表面，玻璃的折射率n=1.5，求反射光的偏振状态和折射角。

试卷答案

一、选择题

1.A

2.A

3.A

4.D

5.A

6.C

7.A

8.C

9.A

10.C

二、填空题

11.相同频率；相同振动方向；恒定相位差

12.3×10?

13.45°

14.单缝

15.m

16.截面；衍射

17.500