大學(xué)物理：第八章 波 動 光 學(xué)作業(yè)答案

1、第八章 波動光學(xué)參考答案(一) 光的干涉 一. 選擇題1. ( C ) 2. ( B ) 3. ( B ) 4. ( B ) 5. ( B ) 6. ( C ) 7. ( D ) 8. ( C ) 9. ( D )二. 填空題10. （ 分波面法 ；分振幅法 ）11. （ n1d1+n2d2 ）12. （ d5Dx ）13. （ 0.75mm ）14. （ 674 ； 404 ）15. （ 暗 ）16.（ 1.2 ） 三. 計(jì)算題 17. 如圖所示，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中入射光的波長為，用一厚度為的透明薄片蓋住S1縫，發(fā)現(xiàn)中央明紋移動了3個(gè)條紋，上移至點(diǎn). 求透明薄片的折射率. 解: 透明薄片蓋住一

2、條縫,光程差增加 ne-e ,則ne-e=n-1e=3 n=1.5818. 用白光入射到的雙縫，距縫50cm處放置屏幕，問觀察到第一級明紋彩色帶有多寬？ 解: 取白光波長范圍400nm760nm，對于波長的光波，第一級干涉明紋中心的位置為x=Dd波長 1=400nm和 2=760nm 的光波，第一級明紋間距為x=D(2-1)d=7.2×10-4m19. 一薄玻璃片，厚度為，折射率為1.50，用白光垂直照射，問在可見光范圍內(nèi)，哪些波長的光在反射中加強(qiáng)？哪些波長的光在透射中加強(qiáng)？解：從玻璃片兩表面反射的光的光程差=2ne+2光在反射中加強(qiáng)有=2ne+2=k (k=1,2,3)可解得在可見

3、光范圍內(nèi)，只有 k=3 ，相應(yīng)波長為=480nm透射光的光程差=2ne光在透射中加強(qiáng)有=2ne=k (k=1,2,3)可解得在可見光范圍內(nèi)，有 k=2 和 k=3，相應(yīng)波長為1=600nm ， 2=400nm20. 波長為680nm的平行光垂直地照射到12cm長的兩塊玻璃片上，兩玻璃片一邊相互接觸，另一邊被厚0.048mm的紙片隔開. 試問在這12cm內(nèi)呈現(xiàn)多少條明條紋?解：兩玻璃片之間是一空氣劈尖，相鄰明紋間距為llsin=2設(shè)玻璃片長為L、紙片厚度為dsin=dL則l=2sin=L2d呈現(xiàn)明紋條數(shù)為N=Ll=141解法二：明紋條件 2d+/2=k得到 k=2d/+1/2紙片處 d=0.04

4、8cm, 帶入得到k的計(jì)算值為141.7, 故會呈現(xiàn)141條明紋 (二) 光的衍射、偏振一. 選擇題1. （ C ） 2. （ B ） 3. （ B ） 4. （ C ） 5. （ A ）6. （ D ） 7. （ B ） 8. （ B ） 9. （ C ）二. 填空題10. （ 菲涅耳半波帶法 ； 中央明紋 ）11. （ 1.5mm ）12. （ 4 ； 第一級暗紋 ）13. （ 3 mm ）14. （ 多縫干涉 ； 單縫衍射 ）15. （ 30o ）16. （ cos21cos22 ）17（ 30o ； 1.73 ）三. 計(jì)算題18. 在復(fù)色光照射下的單縫衍射圖樣中，其中某一波長的第3級明

5、紋位置恰與波長l=600nm的單色光的第2級明紋位置重合，求這光波的波長.解：設(shè)未知波長為 '，則asin'=2k'+1'2=72'對波長為的單色光有asin=2k+12=52由于明紋位置重合，'=72'=52'=428.6 nm19某單色光垂直入射到一每厘米刻有6000條刻線的光柵上，如果第一級譜線的偏角為20°，試問入射光的波長如何？它的第二級譜線將在何處？解：光柵常數(shù)為d=16000 cm=1.67×10-6 mk =1時(shí)，=20o，由光柵方程得=dsink=570nm第二級譜線偏角 '，由光柵方

6、程得sin'=kd=0.683'=43o5'20. 已知一個(gè)每厘米刻有4000條縫的光柵，利用這個(gè)光柵可以產(chǎn)生多少級完整不重疊的可見光譜(l400760nm)?解：光柵常數(shù)為d=14000 cm=2.5×10-6 m設(shè) 1=400nm， 2=760nm，完整不重疊光譜條件是 1 的k +1級主明紋對應(yīng)角度大于 2 的k級主明紋對應(yīng)角度1(k+1)>2k由光柵方程dsin1(k+1)=(k+1)1dsin2k=k2滿足條件的 k=1，所以此光柵可產(chǎn)生一級完整不重疊譜線.21. 一束自然光和線偏振光的混合光，垂直通過一偏振片，以此入射光束為軸旋轉(zhuǎn)偏振片，測得透射光強(qiáng)度最大值是最小值的5倍. 求入射光束中自然光和線偏振光的光強(qiáng)比值