练习二十七 光的干涉
一.选择题
1. 在双缝干涉中,两缝间距离为d , 双缝与屏幕之间的距离为D (D ?? d),波长为?的平行单色光垂直照射到双缝上,屏幕上干涉条纹中相邻暗纹之间的距离是
(A) 2?D/d. (A) ?d/D. (B) dD/?. (D) ?D/d.
2. 一束波长为 ? 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) ? / 4 . (B) ? / (4 n) . (C) ? / 2 . (D) ? / (2 n) .
3. 如图27.1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L ,夹在两块平晶的中间,形成空气劈尖, 当单色光垂直入射时, 产生等厚干涉条
? 纹, 如果滚柱之间的距离L变小, 则在L范围内干涉条纹的
(A) 数目减少, 间距变大. (B) 数目不变, 间距变小. (C) 数目增加, 间距变小. L (D) 数目减少, 间距不变. 图27.1
二.填空题
s1 的双缝上,入射角为? ,在图中的屏中央O处(s1O=s2O) ,两束相O ? ? s2 d 干光的位相差为 .
? 2. 把双缝干涉实验装置放在折射率为n的媒质中,双缝到观
察屏的距离为D,两缝间的距离为d(d??D),入射光在真空中的波
图27.2
长为? ,则屏上干涉条纹中相邻明纹的间距是 .
3. 波长为? 的单色光垂直照射到劈尖薄膜上,劈尖角为? ,劈尖薄膜的折射率为n ,第k级明条纹与第k+5级明纹的间距是 .
1. 如图27.2所示,波长为? 的平行单色光斜入射到距离为d
三.计算题
1. 白色平行光垂直入射到间距为a = 0.25 mm 的双缝上, 距离50 cm处放置屏幕, 分别求第一级和第五级明纹彩色带的宽度. (设白光的波长范围是4000 ?到7600 ? . 这里说的―彩色带宽度‖指两个极端波长的同级明纹中心之间的距离.)
2. 在双缝干涉实验中,波长? =5500?的单色平行光垂直入射到间距a=2×10?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
－
= 6.6×106 m、折射率为n = 1.58的玻璃片复盖一缝后,零级明纹将移到原来的第几级明纹处？
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练习二十八 光的衍射
一.选择题
1. 在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为?的单色光垂直入射到宽度为a=4?的单缝上,对应于衍射角30?的方向,单缝处波阵面可分成的半波带数目为
(A) 2 个. (B) 4个. (C) 6 个. (D) 8个.
2. 在如图28.1所示的单缝夫琅和费衍射装置中，设中央明纹的衍射角范围很小,若使单缝宽度a 变为原来的3/2 ,同时使入射的单色光的波长? 变为原来的3/4 ,则屏幕C上单缝衍射条纹中央明纹的宽度L C ? x 将变为原来的
? a (A) 3/4 倍.
(B) 2/3倍. (C) 9/8 倍. f (D) 1/2倍. 图28.1 (E) 2倍.
3. 在如图28.2所示的单缝夫琅和费衍射实验中，将单缝K沿垂直于光的入射方向(在图中的x 方向)稍微平移,则
(A) 衍射条纹移动,条纹宽度不变. x (B) 衍射条纹移动,条纹宽度变动. s ? (C) 衍射条纹中心不动,条纹变宽. (D) 衍射条纹不动,条纹宽度不变. K L1 L2 E (E) 衍射条纹中心不动,条纹变窄.
图28.2 二.填空题
1. 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.
2. 如果单缝夫琅和费衍射的第一级暗纹发生在衍射角为30?的方位上,所用单色光波长? =5×103 ?, 则单缝宽度为 m .
3. 平行单色光垂直入射于单缝上,观察夫琅和费衍射. 若屏上P点处为第二级暗纹,则单
缝处波面相应地可划分为 个半波带,若将单缝宽度减小一半, P点将是 级 纹 .
三.计算题
1. 用波长? =6328? 的平行光垂直照射单缝, 缝宽a = 0.15mm , 缝后用凸透镜把衍射光会聚在焦平面上, 测得第二级与第三级暗条纹之间的距离为1.7mm , 求此透镜的焦距.
四.问答题
1. 在单缝衍射实验中, 当缝的宽度a 远大于单色光的波长时, 通常观察不到衍射条纹, 试由单缝衍射暗条纹条件的公式说明这是为什么.
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练习二十九 光的偏振
一.选择题
1. 一束光强为I0 的自然光垂直穿过两个偏振片,且此两偏振片的偏振化方向成45?角,若不考虑偏振片的反射和吸收,则穿过两个偏振片后的光强I为
(A) I0/4 .
(B)
2I 0/4 .
(C) I 0/2 .
(D) 2I0/2 .
2. 使一光强为I0 的平面偏振光先后通过两个偏振片P1和P2 . P1和P2 的偏振化方向与原入射光光矢量振动方向的夹角分别是 ? 和90?, 则通过这两个偏振片后的光强I是
(A) (1/2)I0cos2?.. (B) 0 .
(C) (1/4)I0sin2(2?) . (D) (1/4)I0sin2? . (E) I0cos4? .
3. 自然光以60?的入射角照射到不知其折射率的某一透明表面时,反射光为线偏振光. 则知
(A) 折射光为线偏振光, 折射角为30? . (B) 折射光为部分偏振光, 折射角为30? . (C) 折射光为线偏振光, 折射角不能确定 . (D) 折射光为部分偏振光, 折射角不能确定 .
二．填空题
1. 一束光线入射到光学单轴晶体后,成为两束光线,沿着不同方向折射,这样的现象称为双折射现象.其中一束折射光称为寻常光;它 定律; 另一束光线称为非常光, 它 定律.
i ? ? 2. 用方解石晶体(负晶体)切成一个截面为正三角形的棱镜,
? ? 光轴方向如图29.1. 若自然光以入射角i入射并产生双折射, 试... ... 光轴 定性地分别画出o光和e光的光路及振动方向.
3. 一束单色线偏振光沿光轴方向通过厚度为l 的旋光晶体图29.1 后,线偏振光的振动面发生了旋转, 旋转角度的表达式为 .
三.计算题
1.两个偏振片P1、P2叠放在一起,其偏振化方向之间的夹角为30°,一束强度为I 0的光垂直入射到偏振片上, 已知该入射光由强度相同的自然光和线偏振光混合而成, 现测得透过偏振片P2与P1后的出射光强与入射光强之比为9/16, 试求入射光中线偏振光的光矢量的振动方向(以P1的偏振化方向为基准).
四.问答题
1.请指出一种测量不透明介质折射率的方法, 并简明叙述测量原理和步骤.
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练习三十 激光的基本原理 关键参数与特性
一.选择题
1、下面不属于光与物质相互作用的基本过程的是：（）
A、自发辐射 B、自发吸收 C、受激辐射 D、受激吸收
2、在粒子数反转状态下高能级上的粒子数和低能级上的粒子数的关系是：（）
A、高能级上的粒子数大于低能级上的粒子数 B、高能级上的粒子数等于低能级上的粒子数 C、高能级上的粒子数小于低能级上的粒子数 D、上述三种情况都用可能
3、在目前激光器中电—光效率最高的激光器是：（）
A、半导体激光器 B、液体激光器 C、固体激光器 D、气体激光器
二．填空题
1、原子系统的能级中最低能级状态称为 、其他能级状态称为 。 2、 的现象被称为光放大。
3、要产生激光振荡所必须满足的阀值条件是： 。
三.问答题
1、激光形成的基本条件是什么？
2、激光主要有哪些参数，分别描述了激光的什么特性？
练习三十一 激光生物效应及临床应用
一.选择题
1、对激光生物效应的内容描述正确的是（） ①光热作用 ②光致机械作用 ③光化学作用 ④光电磁场作用 ⑤光致激活作用 A、包括①③⑤ B、包括①④⑤ C、包括①③④⑤ D、包括①②③④⑤
2、利用焦距为15mm的透镜对功率80W、发散角为10?的YAG激光束进行聚焦，聚焦后的光斑直径为：（）
?3?32.18?10cm4.36?10cm A、 B、
C、6.30?10cm D、8.12?10cm
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?3?33、下面各项中用利用了激光的辐射压力这一特点的是：（） A、光学镊人工受精 B、激光针灸 C、激光刀手术 D、激光破坏肿瘤
二．填空题
1、 称为激光的生物效应。
2、 称为共振荧光、 称为非共振荧光。 3、激光多普勒技术可以用来测量血流速度的测速范围是 。
三.问答题
1、激光的生物效应对生物组织各有什么作用。
2、激光在医学诊断和临床治疗中有什么作用，各举一个例子。
练习三十二 光学习题课
一.选择题
1. 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, 则 (A) 干涉条纹间距变宽. (B) 干涉条纹间距变窄.
(C) 干涉条纹间距不变, 但原极小处的强度不再为零. (D) 不再发生干涉现象.
2. 如图32.1所示，用波长为?的单色光照射双缝干涉实验装置，若将一折射率为n、劈尖角为? 的透明劈尖b插入光线2中，则当劈尖b缓慢地向上移动时(只遮住s2) ，屏C上的干涉条纹
(A) 间隔变大,向下移动. (B) 间隔变小,向上移动. (C) 间隔不变,向下移动.
(D) 间隔不变,向上移动.
3. 双缝干涉实验中, 用单色自然光在屏幕上形成干涉条纹, 若在两缝后放一个偏振片, 则
(A) 干涉条纹的间距不变, 但明纹的亮度加强. (B) 干涉条纹的间距不变, 但明纹的亮度减弱.
(C) 干涉条纹的间距变窄, 且明纹的亮度减弱. (D) 无干涉条纹.
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s1 C 1 b 2 图32.1 O ?
s s2