1、第十一章第十一章 光学光学物理学物理学第五版第五版第十一章第十一章 习题习题1S1S2SSO第1题图第十一章第十一章 光学光学物理学物理学第五版第五版第十一章第十一章 习题习题2(A)数目减小,间距变大)数目减小,间距变大(B)数目减小,间距不变)数目减小,间距不变(C)数目不变,间距变小)数目不变,间距变小(D)数目增加,间距变小)数目增加,间距变小L第2题图2 如图所示,两个直径有微小差别的彼此如图所示,两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为平行的滚柱之间的距离为L,夹在两块平面,夹在两块平面晶体的中间,形成空气劈形膜,当单色光垂晶体的中间,形成空气劈形膜,当单色光垂直入射时,产生
2、等厚干涉条纹,如果滚柱之直入射时,产生等厚干涉条纹,如果滚柱之间的距离间的距离L变小,则在变小,则在L范围内干涉条纹的范围内干涉条纹的()第十一章第十一章 光学光学物理学物理学第五版第五版第十一章第十一章 习题习题33 在单缝夫琅禾费衍射实验中,波长为在单缝夫琅禾费衍射实验中,波长为 的的单色光垂直入射在宽度为单色光垂直入射在宽度为3 的单缝上,对的单缝上,对应于衍射角为应于衍射角为30的方向,单缝处波阵面可的方向,单缝处波阵面可分成的半波带数目为(分成的半波带数目为()(A)2个个 (B)3个个(C)4个个(D)6个个第十一章第十一章 光学光学物理学物理学第五版第五版第十一章第十一章 习题习
3、题44 在双缝干涉实验中,用波长在双缝干涉实验中,用波长=546.1 nm的单色光照射,双逢与屏的距离的单色光照射,双逢与屏的距离d=300 mm,测得中央明纹两侧的两个第五级明条纹的,测得中央明纹两侧的两个第五级明条纹的间距为间距为12.2 mm,求双缝间的距离,求双缝间的距离.第十一章第十一章 光学光学物理学物理学第五版第五版第十一章第十一章 习题习题55 一双缝装置的一个缝被折射率为一双缝装置的一个缝被折射率为1.40的的薄玻璃片所遮盖,另一个薄玻璃片所遮盖,另一个缝被折射率为缝被折射率为1.70的的薄玻璃片所遮盖薄玻璃片所遮盖.在玻璃片插入以后,屏在玻璃片插入以后,屏上原来的中央极大所
4、在点,现变为第五级明上原来的中央极大所在点,现变为第五级明纹纹.假定假定=480 nm,且两玻璃片厚度均为,且两玻璃片厚度均为d,求,求d.第十一章第十一章 光学光学物理学物理学第五版第五版第十一章第十一章 习题习题66 白光垂直照射到空气中一厚度为白光垂直照射到空气中一厚度为380 nm的的肥皂膜上肥皂膜上.设肥皂的折射率为设肥皂的折射率为1.32.试问该试问该膜膜 的正面呈现什么颜色?背面呈现什么的正面呈现什么颜色?背面呈现什么颜色?颜色?第十一章第十一章 光学光学物理学物理学第五版第五版第十一章第十一章 习题习题77 在折射率为在折射率为n3=1.52的照相机镜头表面涂的照相机镜头表面涂
5、有一层折射率有一层折射率n2=1.38的的MgF2增透膜,若增透膜,若此膜仅适用于波长此膜仅适用于波长=550 nm的光,则此膜的光,则此膜 的最小厚度为多少?的最小厚度为多少?第十一章第十一章 光学光学物理学物理学第五版第五版第十一章第十一章 习题习题88 如图所示,利用空气劈尖测细丝直径,如图所示,利用空气劈尖测细丝直径,已知已知=859.3 nm,L=2.88810-2 m,测得测得30条条纹的总宽度为条条纹的总宽度为4.29510-3 m,求细丝求细丝直径直径d.LdAB第8题图第9题图第十一章第十一章 光学光学物理学物理学第五版第五版第十一章第十一章 习题习题99 集成光学中的楔形薄
6、膜耦合器原理如图集成光学中的楔形薄膜耦合器原理如图所示所示.沉积在玻璃衬底上的是氧化钽(沉积在玻璃衬底上的是氧化钽(Ta2O5)薄膜,其楔形端从)薄膜,其楔形端从A到到B厚度逐渐减小为厚度逐渐减小为零零.为测定薄膜的厚度,用波长为测定薄膜的厚度,用波长=632.8 nm的的He-Ne激光垂直照射,观察到薄膜楔形端激光垂直照射,观察到薄膜楔形端共出现共出现11条暗纹,且条暗纹,且A处对应一条暗纹,试处对应一条暗纹,试求氧化钽求氧化钽薄膜的厚度(薄膜的厚度(Ta2O5对对632.8 nm 激激光的折射率为光的折射率为2.21).第十一章第十一章 光学光学物理学物理学第五版第五版第十一章第十一章 习
7、题习题1010 利用牛顿环测未知单色光波长实验,用利用牛顿环测未知单色光波长实验,用波长为波长为589.3 nm的钠黄光垂直照射时,测得的钠黄光垂直照射时,测得第一和第四暗环的距离为第一和第四暗环的距离为r=4.010-3;当;当用波长未知的单色光垂直照射时,测得第一用波长未知的单色光垂直照射时,测得第一和第四暗环的距离为和第四暗环的距离为 r=3.8510-3,求该,求该单色光的波长单色光的波长第十一章第十一章 光学光学物理学物理学第五版第五版第十一章第十一章 习题习题1111 把折射率把折射率n=1.40的薄膜放入迈克耳孙干的薄膜放入迈克耳孙干涉仪的一臂,如果由此产生了涉仪的一臂,如果由此
8、产生了7.0条条纹的条条纹的移动,求膜厚移动,求膜厚.设入射光的波长为设入射光的波长为589 nm.第十一章第十一章 光学光学物理学物理学第五版第五版第十一章第十一章 习题习题1212 如图如示,折射率如图如示,折射率n2=1.2的油滴落在的油滴落在n3=1.5的平板玻璃的平板玻璃上,形成一个上表面近似于球上,形成一个上表面近似于球面的油膜,面的油膜,测得油膜中心测得油膜中心最高处的高度最高处的高度dm=1.1 m,用,用=600 nm的单的单色光垂直照射油膜色光垂直照射油膜.求(求(1)油膜周边是暗环)油膜周边是暗环还是明环?(还是明环?(2)整个油膜可看到几个完整)整个油膜可看到几个完整暗
9、环?暗环?dm n2n3第12题图第十一章第十一章 光学光学物理学物理学第五版第五版第十一章第十一章 习题习题1313 如图如示,狭缝的宽度如图如示,狭缝的宽度b=0.60 mm,透,透镜焦距镜焦距f=0.40 m,有一与狭缝平行的屏放置,有一与狭缝平行的屏放置在透镜的焦平面处在透镜的焦平面处.若以单色光垂直照射狭若以单色光垂直照射狭缝,则在屏上离点缝,则在屏上离点O为为x=1.4 mm的点的点P看到看到衍射明条纹衍射明条纹.试求:(试求:(1)该入射光的波长;)该入射光的波长;(2)点)点P条纹的级数;(条纹的级数;(3)从点)从点P看,对看,对该光波而言,狭缝处的波阵面可作半波带的该光波而
10、言,狭缝处的波阵面可作半波带的数目数目.第十一章第十一章 光学光学物理学物理学第五版第五版第十一章第十一章 习题习题14第13题图第十一章第十一章 光学光学物理学物理学第五版第五版第十一章第十一章 习题习题1514 单缝的宽度单缝的宽度b=0.40,以波长,以波长=589 nm的的单色光垂直照射,设透镜的焦距单色光垂直照射,设透镜的焦距f=1.0 m.求:求:(1)第一级暗纹距中心的距离;()第一级暗纹距中心的距离;(2)第二)第二级明纹距中心的距离;(级明纹距中心的距离;(3)如单色光以入)如单色光以入射角射角i=30斜射到单缝上,则上述结果有何斜射到单缝上,则上述结果有何变动变动.第十一章
11、第十一章 光学光学物理学物理学第五版第五版第十一章第十一章 习题习题1615 一单色平行光垂直照射于一单缝,若其一单色平行光垂直照射于一单缝,若其第三条明纹位置正好和波长为第三条明纹位置正好和波长为600 nm的单色的单色光入射时的第二级明纹位置一样,求前一种光入射时的第二级明纹位置一样,求前一种单色光的波长单色光的波长.第十一章第十一章 光学光学物理学物理学第五版第五版第十一章第十一章 习题习题1716 已知单缝宽度已知单缝宽度b=1.010-4,透镜焦距,透镜焦距f=0.50m,用,用1=400 nm和和2=760 nm的单色的单色平行光分别垂直照射,求这两种光的第一级平行光分别垂直照射,
12、求这两种光的第一级明纹离屏中心的距离,以及这两条明纹之间明纹离屏中心的距离,以及这两条明纹之间的距离的距离.若用每厘米刻有若用每厘米刻有1 000条刻线的光栅条刻线的光栅代替这个单缝,则这两种单色光的第一级明代替这个单缝,则这两种单色光的第一级明纹分别距屏中心多远?这两条明纹之间的距纹分别距屏中心多远?这两条明纹之间的距离又是多少?离又是多少?第十一章第十一章 光学光学物理学物理学第五版第五版第十一章第十一章 习题习题1817 迎面而来的一辆汽车的两车头灯相距为迎面而来的一辆汽车的两车头灯相距为1.0 m,问在汽车离人多远时,它们刚能为问在汽车离人多远时,它们刚能为人眼所分辩?设瞳孔直径为人眼
13、所分辩?设瞳孔直径为3.0 mm,光在空,光在空气中的波长气中的波长=500 nm第十一章第十一章 光学光学物理学物理学第五版第五版第十一章第十一章 习题习题1918 一束平行光垂直入射到某个光栅上,该一束平行光垂直入射到某个光栅上,该光束有两种波长的光,光束有两种波长的光,1=440 nm和和2=660 nm,实验发现,两种波长的谱线(不计中,实验发现,两种波长的谱线(不计中央明纹)第二次重合于衍射角央明纹)第二次重合于衍射角=60的方向的方向上,求此光栅的光栅常数上,求此光栅的光栅常数第十一章第十一章 光学光学物理学物理学第五版第五版第十一章第十一章 习题习题2019 用一毫米内有用一毫米
14、内有500条刻痕的平面透射光条刻痕的平面透射光栅观察钠光谱(栅观察钠光谱(=589 nm),设透镜焦距),设透镜焦距问:(问:(1)光线垂直入射时,最多能看到第)光线垂直入射时,最多能看到第几级光谱;(几级光谱;(2)光线以入射角)光线以入射角30入射时,入射时,最多能看到第几级光谱;(最多能看到第几级光谱;(3)若用白光垂)若用白光垂直照射光栅,求第一级光谱的线宽度直照射光栅,求第一级光谱的线宽度第十一章第十一章 光学光学物理学物理学第五版第五版第十一章第十一章 习题习题2120 波长为波长为600 nm的单色光垂直入射在一光的单色光垂直入射在一光栅上,第二级主极大出现在栅上,第二级主极大出
15、现在sin=0.2处处,第四级缺级试问(第四级缺级试问(1)光栅上相邻两缝的)光栅上相邻两缝的间距是多少?(间距是多少?(2)光栅上狭缝的宽度有多)光栅上狭缝的宽度有多大?(大?(3)在)在-90 90 范围内,实际呈范围内,实际呈现的全部级数现的全部级数第十一章第十一章 光学光学物理学物理学第五版第五版第十一章第十一章 习题习题2221 测得从一池静水的表面反射出来的太阳测得从一池静水的表面反射出来的太阳光是线偏振光,求此时太阳处在地平线的多光是线偏振光,求此时太阳处在地平线的多大仰角处(水的折射率为大仰角处(水的折射率为1.33)?)?第十一章第十一章 光学光学物理学物理学第五版第五版第十一章第十一章 习题习题2322 使自然光通过两个偏振化方向相交的偏振使自然光通过两个偏振化方向相交的偏振片,透射光强为,今这这两个偏振片之间插片,透射光强为,今这这两个偏振片之间插入另一偏振片,它的方向下前两个偏振片均入另一偏振片,它的方向下前两个偏振片均成角,则透射光强为多少?成角,则透射光强为多少?