单色平行光垂直照射在薄膜上经上下两表面反射的两.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,、单色平行光垂直照射在薄膜上，经上下两表面反射的两束光发,生干涉，如图所示，若薄膜的厚度为,e,，且,n,1,n,2,n,3,，,l,1,为入,射光在,n,1,中的波长，则两束反射光的光程差为：,(A)2,n,2,e,(B)2,n,2,e,l,1,/(2n,1,),(C),2n,2,e,n,1,l,1,/2,(D),2n,2,e,n,2,l,1,/,2,C,1,2,、,如图，,S,1,、,S,2,是两个相干光源，它们到,P,点的距离分别为,r,1,和,r,2,路径,S,1,P,垂直穿过一块厚度为,t,1,，折射率为,n,1,的介质板，路,径,S,2,P,垂直穿过厚度为,t,2,，折射率为,n,2,的另一介质板，其余部分,可看作真空，这两条路径的光程差等于,(A),(B),(C),(D),B,2,3,、,在双缝干涉实验中，两条缝的宽度原来是相等的若其中一缝,的宽度略变窄,(,缝中心位置不变,),，则,(A),干涉条纹的间距变宽,(B),干涉条纹的间距变窄,(C),干涉条纹的间距不变，但原极小处的强度不再为零,(D),不再发生干涉现象,C,3,4,、,在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射，,在反射光中看到干涉条纹，则在接触点,P,处形成的圆斑为,(A),全明,(B),全暗,(C),右半部明，左半部暗,(D),右半部暗，左半部明,D,4,5,、,一束波长为,l,的单色光由空气垂直入射到折射率为,n,的透明薄膜,上，透明薄膜放在空气中，要使反射光得到干涉加强，则薄膜最,小的厚度为,(A),l,/,4,(B),l,/(4,n,),(C),l,/2,(D),l,/(2,n,),6,、,若把牛顿环装置,(,都是用折射率为,1.52,的玻璃制成的,),由空气搬入折射率为,1.33,的水中，则干涉条纹,(,A),中心暗斑变成亮斑,(B),变疏,(C),变密,(D),间距不变,B,C,5,7,、,用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为,l,的单色平行光垂,直入射时，若观察到的干涉条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶,点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯,曲处对应的部分,（,A,）凸起，且高度为,l,/4,（,B,）,凸起，且高度为,l,/2,（,C,）,凹陷，且深度为,l,/2,（,D,）,凹陷，且深度为,l,/4,C,6,8,、在迈克耳孙干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为,n,的透明,介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波长,l,，则薄,膜的厚度是,(A),l,/2,(B),l,/(2,n,),(C),l,/,n,(D),l,/2,(,n,-1),D,7,9,、,在如图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，若将单缝沿透镜光轴方向向透镜平移，则屏幕上的衍射条纹,(A),间距变大,(B),间距变小,(C),不发生变化,(D),间距不变，但明暗条纹的位置交替变化,C,8,10,、在光栅光谱中，假如所有偶数级次的主极大都恰好在单缝衍射,的暗纹方向上，因而实际上不出现，那么此光栅每个透光缝宽度,a,和相邻两缝间不透光部分宽度,b,的关系为,(A),(B),a=b,(C),a=,2,b,(D),a=,3,b,B,11,、,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,略微加宽，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,(E),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多,D,9,12,、若一双缝装置的两个缝分别被折射率为,n,1,和,n,2,的两块厚度均,为,e,的透明介质所遮盖，此时由双缝分别到屏上原中央极大所在,处的两束光的光程差,d,_,(,n,1,-,n,2,),e,或,(,n,2,-,n,1,),e,均可,.,13,、,用波长为,l,的单色光垂直照射置于空气中的厚度为,e,折射率为,1.5,的透明薄膜，两束反射光的光程差,d,_,3,e,+,或,3,e,.,14,、若在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜,M,移动,0.620 mm,过程中，,观察到干涉条纹移动了,2300,条，则所用光波的波长为,_nm,(1 nm=10,-9,m),539.1,15,、在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜移动了距离,d,的过程中，若观,察到干涉条纹移动了,N,条，则所用光波的波长,l,=_,2,d,/,N,10,16,、惠更斯引入,_,的概念提出了惠更斯原理，菲,涅耳再用,_,的思想补充了惠更斯原理，发展成了惠更,斯菲涅耳原理,子波干涉,子波,17,、波长为,l,=550 nm(1nm=10,9,m,),的单色光垂直入射于光栅常数,d,=210,-4,cm,的平面衍射光栅上，可能观察到光谱线的最高级次为,第,_,级,3,18,、一束平行单色光垂直入射在一光栅上，若光栅的透明缝宽度,a,与不透明部分宽度,b,相等，则可能看到的衍射光谱的级次为,_,0,，,1,，,3,，,19,、若光栅的光栅常数,d,、缝宽,a,和入射光波长,l,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,_,更窄更亮,11,20,、如图所示，一束自然光入射到折射率分别为,n,1,和,n,2,的两种介质,的交界面上，发生反射和折射已知反射光是完全偏振光，那么折,射角,r,的值为,_,p,/2,arctg(,n,2,/,n,1,),12,21,、在以下五个图中，前四个图表示线偏振光入射于两种介质分,界面上，最后一图表示入射光是自然光,n,1,、,n,2,为两种介质的折射,率，图中入射角,i,0,arctg(,n,2,/,n,1,),，,i,i,0,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,13,22,、光强为,I,0,的自然光垂直通过两个偏振片后，出射光强,I=I,0,/8,，,则两个偏振片的偏振化方向之间的夹角为,_,60,14,23,、在双缝干涉实验中，波长,l,550 nm,的单色平行光垂直入射到,缝间距,a,210,-4,m,的双缝上，屏到双缝的距离,D,2 m,求：,(1),中央明纹两侧的两条第,10,级明纹中心的间距；,(2),用一厚度为,e,6.610,-5,m,、折射率为,n,1.58,的玻璃片覆盖,一缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处？,(1 nm=10,-9,m),解：,(1),D,x,20,D,l,/,a,0.11 m,(2),覆盖云玻璃后，零级明纹应满足,(,n,1),e,r,1,r,2,设不盖玻璃片时，此点为第,k,级明纹，则应有,r,2,r,1,k,l,所以,(,n,1),e,=,kl,k,(,n,1),e,/,l,6.967,零级明纹移到原第,7,级明纹处,15,24,、用波长为,l,的单色光垂直照射由两块平玻璃板构成的空气劈形,膜，已知劈尖角为,q,如果劈尖角变为,q,，从劈棱数起的第四条,明条纹位移值,D,x,是多少？,解：第四条明条纹满足以下两式：,即：,即：,第,4,级明条纹的位移值为,D,x,=,(,也可以直接用条纹间距的公式算，考虑到第四明纹离棱边的距离等于,3.5,个明纹间距,),16,25,、如图所示，牛顿环装置的平凸透镜与平板玻璃有一小缝隙,e,0,现用波长为,l,的单色光垂直照射，已知平凸透镜的曲率半径为,R,，,求反射光形成的牛顿环的各暗环半径,解：设某暗环半径为,r,，由图可知，根据几何关系，近似有,式中,为大于零的整数把式代入式可得,(,k,为整数，且,k,2,e,0,/,l,),再根据干涉减弱条件有,17,26,、在如图所示的瑞利干涉仪中，,T,1,、,T,2,是两个长度都是,l,的气室，,波长为,l,的单色光的缝光源,S,放在透镜,L,1,的前焦面上，在双缝,S,1,和,S,2,处形成两个同相位的相干光源，用目镜,E,观察透镜,L,2,焦平面,C,上,的干涉条纹当两气室均为真空时，观察到一组干涉条纹在向,气室,T,2,中充入一定量的某种气体的过程中，观察到干涉条纹移动,了,M,条试求出该气体的折射率,n,(,用已知量,M,，,l,和,l,表示出来,),18,解：当,T,1,和,T,2,都是真空时，从,S,1,和,S,2,来的两束相干光在,O,点的光,程差为零,当,T,1,中充入一定量的某种气体后，从,S,1,和,S,2,来的两束相干光在,O,点的光程差为,(,n,1),l,在,T,2,充入气体的过程中，观察到,M,条干涉条纹移过,O,点，即两光,束在,O,点的光程差改变了,M,l,故有,(,n,1),l,0=,M,l,n,1,M,l,/,l,19,27,、某种单色平行光垂直入射在单缝上，单缝宽,a,=0.15 mm,缝,后放一个焦距,f,=400 mm,的凸透镜，在透镜的焦平面上，测得中央,明条纹两侧的两个第三级暗条纹之间的距离为,8.0 mm,，求入射光,的波长,解：设第三级暗纹在,3,方向上,，,则有,a,sin,3,=,3,l,此暗纹到中心的距离为,x,3,=f,tg,3,因为,3,很小,，,可认为,tg,3,sin,3,，,所以,x,3,3f,l,/,a,两侧第三级暗纹的距离是,2,x,3,=6f,l,/,a,=,8.0mm,l,=(2,x,3,)a,/,6f,=,500 nm,20,28,、将三个偏振片叠放在一起，第二个与第三个的偏振化方向分,别与第一个的偏振化方向成,45,和,90,角,(1),强度为,I,0,的自然光垂直入射到这一堆偏振片上，试求经每一,偏振片后的光强和偏振状态,(2),如果将第二个偏振片抽走，情况又如何？,解：,(1),自然光通过第一偏振片后，其强度,I,1,=,I,0,/2,通过第,2,偏振片后，,I,2,I,1,cos,2,45,I,1,/4,通过第,3,偏振片后，,I,3,I,2,cos,2,45,I,0,/8,通过每一偏振片后的光皆为线偏振光，其光振动方向与刚通过的,偏振片的偏振化方向平行,(2),若抽去第,2,片，因为第,3,片与第,1,片的偏振化方向相互垂直，所以,此时,I,3,=0.,I,1,仍不变,21,29,、有两个偏振片叠在一起，其偏振化方向之间的夹角为,45,一束强度为,I,0,的光垂直入射到偏振片上，该入射光由强度相同的,自然光和线偏振光混合而成此入射光中线偏振光矢量沿什么方,向才能使连续透过两个偏振片后的光束强度最大？在此情况下，,透过第一个偏振片的和透过两个偏振片后的光束强度各是多大？,解：设二偏振片以,P,1,、,P,2,表示，以,q,表示入射光中线偏振光的光矢,量振动方向与,P,1,的偏振化方向之间的夹角，则透过,P,1,后的光强度,I,1,为,连续透过,P,1,、,P,2,后的光强,I,2,要使,I,2,最大，应取,cos,2,q,1,，即,q,0,，入射光中线偏振光的光矢量,振动方向与,P,1,的偏振化方向平行,此情况下，,I,2,3,I,1,/4,22,30,、将波长为,6000A,的平行光垂直照射在一多缝上，衍射光强,分布如图所示，由图可知这多缝的缝数,N,=,，每缝的宽度,b,=,，缝间不通光部分的宽度,b,=,，如将上述多缝中的偶数缝挡住，试将此情况下的光强分布的大致情况画在右下图上。,6,4.010,5,m,2.010,5,m,23,31,、用钠黄光（有波长为,l,1,=589.00 nm,和,l,2,=589.59 nm,的两个成,分）垂直照射到光栅常数为,d,=3.510,-4,cm,、栅纹总数为,N,=1000,的衍射光栅上，,(1 nm=10,-9,m),求：在第三级光谱中，,(1),波长为,l,2,的光和波长为,l,1,的光的主极大衍射角度之差,(,q,2,-,q,1,),(2),波长为,l,1,的光的主极大的半角宽度,D,q,1,解：,(1),l,2,-,l,1,U,0,向右运动的粒子，,（,A,）在,x,0,区域，波函数为零,（,B,）在,x,0,区域都只有粒子沿,x,轴正向运动的,波函数,（,C,）在,x,0,区域只有粒子沿,x,轴正向运动的波函数,在,x,0,两个区域内都有粒子沿,x,轴正向和负向运动的波函数,C,30,38,、若氢原子中的电子处于主量子数,n,=3,的能级，则电子轨道角,动量,L,和轨道角动量在外磁场方向的分量,L,z,可能取的值分别为,(A),(B),(C),B,31,39,、当波长为,3000,的光照射在某金属表面时，光电子的能量范围,从,0,到,4.010,-19,J,在作上述光电效应实验时遏止电压为,|,Ua,|=,_V,；此金属的红限频率,n,0,=_Hz,(,普朗克常量,h,=6.6310,-34,Js,；基本电荷,e,=1.6010,-19,C),4.010,14,2.5,40,、,如图所示，一频率为,n,的,入射光子与起始静止的自由电子发生,碰撞和散射如果散射光子的频率为,n,，反冲电子的动量为,p,，,则在与入射光子平行的方向上的动量守恒定律的分量形式为,_,32,41,、图示被激发的氢原子跃迁到低能级时,(,图中,E,1,不是基态能级,),，,可发出波长为,l,1,、,l,2,、,l,3,的辐射，其频率,n,1,、,n,2,和,n,3,满足关系式,_,；三个波长满足关系式,_,；,为电子静止质量，,c,为真空中光速，,h,为普朗克常量,),当电子的,动能等于它的静止能量时，它的德布罗意波长是,l,=_,l,c,42,、令,(,称为电子的康普顿波长，其中,33,43,、图中所示为在一次光电效应实验中得出的曲线,(1),求证：对不同材料的金属，,AB,线的斜率相同,(2),由图上数据求出普朗克恒量,h,(,基本电荷,e,=1.6010,-19,C),解：,(1),由,得,(,恒量,),由此可知，对不同金属，曲线的斜率相同,=6.410,-34,Js,(2),h,=,e,tg,q,34,44,、在氢原子中，电子从某能级跃迁到量子数为,n,的能级，这时,轨道半径改变,q,倍，求发射的光子的频率,解：设始态能级量子数为,k,则轨道半径由,r,k,变为,r,n,且,r,k,=,qr,n,.,光子的频率,即,35,若粒子处于,n,=1,的状态，它在,0,a,/4,区间内的概率是多少？,提示：,45,、粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为：,(0,x,a,),解：,粒子位于,0,a,/4,内的概率为：,=0.091,36,