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《幾何光學(xué)、波動(dòng)光學(xué)(1) 分析 2012》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、幾何光學(xué)、波動(dòng)光學(xué)（一）作業(yè)本章要點(diǎn)：(1)光學(xué)現(xiàn)象：反射、折射、全反射(2)幾何光學(xué)成像：球面成像（反射成像、折射成像）、透鏡成像(3)光的干涉：楊氏雙縫干涉、薄膜干涉、牛頓環(huán)、劈尖干涉。(4)光程及光程差：計(jì)算光程差時(shí)注意半波損現(xiàn)象。光程就是光經(jīng)過的空間距離乘以介質(zhì)的折射率（nr）。一、選擇題1.如圖所示，折射率為n2、厚度為e的透明介質(zhì)薄膜的上方和下方的透明介質(zhì)的折射率分別為n1和n3，已知n1n3．若用波長為l的單色平行光垂直入射到該薄膜上，則從薄膜上、下兩表面反射的光束(用①與②示意)的光程差是(A)2n2e．(B)2n2e－l/2.(C)
2、2n2e－l．(D)2n2e－l/(2n2)．［B］【KP】光線1多余的光程是：2n2e；光線2多余的光程是半波損。2.如圖所示，平行單色光垂直照射到薄膜上，經(jīng)上下兩表面反射的兩束光發(fā)生干涉，若薄膜的厚度為e，并且n1＜n2＞n3，l1為入射光在折射率為n1的媒質(zhì)中的波長，則兩束反射光在相遇點(diǎn)的相位差為(A)2pn2e/(n1l1)．(B)[4pn1e/(n2l1)]+p．(C)[4pn2e/(n1l1)]+p．(D)4pn2e/(n1l1)．［C］【KP】與第一題類似。差別在于介質(zhì)中光波波長ln和真空中光波波長l之間的關(guān)系：l=nln.光程與相位差之間的關(guān)
3、系:Δφ=2π?δ/l。3.單色平行光垂直照射在薄膜上，經(jīng)上下兩表面反射的兩束光發(fā)生干涉，如圖所示，若薄膜的厚度為e，且n1＜n2＞n3，l1為入射光在n1中的波長，則兩束反射光的光程差為7(A)2n2e．(B)2n2e-l1/(2n1)．(C)2n2e-n1l1/2．(D)2n2e-n2l1/2．［C］【KP】與第一題類似?？紤]到真空中波長與介質(zhì)中波長之間的關(guān)系即可。4.如圖，S1、S2是兩個(gè)相干光源，它們到P點(diǎn)的距離分別為r1和r2．路徑S1P垂直穿過一塊厚度為t1，折射率為n1的介質(zhì)板，路徑S2P垂直穿過厚度為t2，折射率為n2的另一介質(zhì)板，其余部分可
4、看作真空，這兩條路徑的光程差等于(A)(B)(C)(D)［B］【KP】本題簡單。答案B選項(xiàng)表達(dá)式應(yīng)當(dāng)修改以下，將原來表達(dá)式中最后的那一個(gè)下角標(biāo)2變成1.5.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，屏幕E上的P點(diǎn)處是明條紋．若將縫S2蓋住，并在S1S2連線的垂直平分面處放一高折射率介質(zhì)反射面M，如圖所示，則此時(shí)(A)P點(diǎn)處仍為明條紋．(B)P點(diǎn)處為暗條紋．(C)不能確定P點(diǎn)處是明條紋還是暗條紋．(D)無干涉條紋．［B］【KP】做一條輔助線，再考慮到半波損就可得出結(jié)論。6.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，兩條縫的寬度原來是相等的．若其中一縫的寬度略變窄(縫中心位置不變)，則(A)干涉條紋的間距變寬
5、．(B)干涉條紋的間距變窄．(C)干涉條紋的間距不變，但原極小處的強(qiáng)度不再為零．(D)不再發(fā)生干涉現(xiàn)象．［C］【KP】因?yàn)榭p寬不同，那么每條縫通過的光強(qiáng)度就不一樣了，疊加后原先暗紋出自然光強(qiáng)不為零。但條紋位置實(shí)際上是由光的相位差決定的，當(dāng)縫間距不變，那么條紋位置也不變。（相當(dāng)于縫間距調(diào)制了光強(qiáng)）7.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，兩條縫的寬度原來是相等的．若其中一縫的寬度略變窄(縫中心位置不變)，則(A)干涉條紋的間距變寬．(B)干涉條紋的間距變窄．(C)干涉條紋的間距不變，但原極小處的強(qiáng)度不再為零．(D)不再發(fā)生干涉現(xiàn)象．［C］【KP】與第6題一樣。78.在圖示三種透明
6、材料構(gòu)成的牛頓環(huán)裝置中，用單色光垂直照射，在反射光中看到干涉條紋，則在接觸點(diǎn)P處形成的圓斑為(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］【KP】大家依據(jù)半波損條件判斷半波損吧。9.d1d2如圖a所示，一光學(xué)平板玻璃A與待測工件B之間形成空氣劈尖，用波長l＝500nm(1nm=10-9m)的單色光垂直照射．看到的反射光的干涉條紋如圖b所示．有些條紋彎曲部分的頂點(diǎn)恰好與其右邊條紋的直線部分的連線相切．則工件的上表面缺陷是(A)不平處為凸起紋，最大高度為500nm．(B)不平處為凸起紋，最大高度為250nm．(C)不平處為凹槽
7、，最大深度為500nm．(D)不平處為凹槽，最大深度為250nm．［B］【KP】如圖所示，設(shè)干涉條紋直線部分和彎曲部分所對應(yīng)劈尖處正常厚度為d1和d2；干涉條紋頂點(diǎn)處所對應(yīng)缺陷高度為Δx，根據(jù)干涉條件有：2d1+λ/2=kλ(干涉條紋直線部分)2(d2-Δx)+λ/2=kλ(干涉條紋頂點(diǎn)處)因此有：Δx=λ/2。由此可以判斷出B選項(xiàng)對。畫蛇添足提示：大家自己想一想。10.把一平凸透鏡放在平玻璃上，構(gòu)成牛頓環(huán)裝置．當(dāng)平凸透鏡慢慢地向上平移時(shí)，由反射光形成的牛頓環(huán)(A)向中心收縮，條紋間隔變?。?B)向中心收縮，環(huán)心呈明暗交替變化．(C)向外擴(kuò)張，環(huán)心呈明暗交替
8、變化．(D)向外擴(kuò)張，條紋間隔變大．［B］【KP】當(dāng)
