学院 专业/班级 姓名 第 31 页 共 63 页
§13.8 单缝的夫琅和费衍射 一．选择题和填空题 1．在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为?的单色光垂直入射在宽度为a＝4??的单缝上，对应于衍射角为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 L 单缝 屏幕 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． f 3．在如图所示的单缝的夫琅禾费衍射实验中，将单缝Ｋ沿垂直于光的入 x射方向(沿图中的x方向)稍微平移，则［ ］ (A) 衍射条纹移动，条纹宽度不变. (B) 衍射条纹移动，条纹宽度变动. (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. S (E) 衍射条纹中心不动，条纹变窄． L1 KL2E4．波长为?的单色平行光垂直入射到一狭缝上，若第一级暗纹的位置对应 的衍射角为 ?=±? / 6，则缝宽的大小为［ ］ (A) ?????． (B) ?． (C) 2?． (D) 3?? ． 5．惠更斯－菲涅耳原理的基本内容是：波阵面上各面积元所发出的子波在观察 点P的_________________，决定了P点的合振动及光强． 6．在单缝夫琅禾费衍射实验中，如果缝宽等于单色入射光波长的2倍，则中央
A明条纹边缘对应的衍射角? =______________________． P7．波长为?=480.0 nm的平行光垂直照射到宽度为a=0.40 mm的单缝 ??O上，单缝后透镜的焦距为f=60 cm，当单缝两边缘点A、B射向P点的两条光线在P点的相位差为?时，P点离透镜 B ? f 焦点O的距离等于_______________________． 8．一会聚透镜，直径为 3 cm，焦距为20 cm．照射光波长550 nm．为了可以分辨，两个远处的点
状物体对透镜中心的张角必须不小于_________rad．这时在透镜焦平面上两个衍射图样的中心间的
-距离不小于_________________ ?m． (1 nm = 109 m) 二．计算题 1．用波长?=632.8nm(1nm=10?9m)?的平行光垂直入射在单缝上，缝后用焦距f=40cm的凸透镜把衍射光会聚于焦平面上．测得中央明条纹的宽度为 3.4mm，单缝的宽度是多少？ 2．在某个单缝衍射实验中，光源发出的光含有两秏波长?1和?2，垂直入射于单缝上．假如?1的第一级衍射极小与?2的第二级衍射极小相重合，试问 (1) 这两种波长之间有何关系？ (2) 在这两种波长的光所形成的衍射图样中，是否还有其他极小相重合？
学院 专业/班级 姓名 第 32 页 共 63 页
§13.9 衍射光栅及光栅光谱
一．选择题和填空题 1．测量单色光的波长时，下列方法中哪一种方法最为准确？［ ］ (A) 双缝干涉． (B) 牛顿环 ． (C) 单缝衍射． (D) 光栅衍射． 2．一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数(a + b)为下列哪种情况时(a代表每条缝的宽度)，k=3、6、9 等级次的主极大均不出现？［ ］ (A) a＋b=2 a． (B) a＋b=3 a． (C) a＋b=4 a． (A) a＋b=6 a． 3．一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是［ ］ (A) 紫光． (B) 绿光． (C) 黄光． (D) 红光． -4．某元素的特征光谱中含有波长分别为?1＝450 nm和?2＝750 nm (1 nm＝109 m)的光谱线．在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处?2的谱线的级数将是 ［ ］ (A) 2 ，3 ，4 ，5 ．．．．．． (B) 2 ，5 ，8 ，11．．．．．． (C) 2 ，4 ，6 ，8 ．．．．．． (D) 3 ，6 ，9 ，12．．．．．． 5．设光栅平面、透镜均与屏幕平行．则当入射的平行单色光从垂直于光栅平面入射变为斜入射时，能观察到的光谱线的最高级次k ［ ］ (A) 变小． (B) 变大． (C) 不变． (D) 的改变无法确定． 6．一束单色光垂直入射在光栅上，衍射光谱中共出现5条明纹．若已知此光栅缝宽度与不透明部分 宽度相等，那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是第_____________级和第____________级谱线． 二．计算题 1．波长??600nm(1nm=109m)的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大的衍射角为30°，且第三级是缺级． (1) 光栅常数(a + b)等于多少？ (2) 透光缝可能的最小宽度a等于多少？ ﹣ (3) 在选定了上述(a + b)和a之后，求在衍射角-π＜?＜π 范围内可能观察到的全部主极大的级次． 1212
-2．一衍射光栅，每厘米200条透光缝，每条透光缝宽为a=23103 cm，在光栅后放一焦距f=1 m的-凸透镜，现以?=600 nm (1 nm=109 m)的单色平行光垂直照射光栅，求： (1) 透光缝a的单缝衍射中央明条纹宽度为多少？ (2) 在该宽度内，有几个光栅衍射主极大？
学院 专业/班级 姓名 第 33 页 共 63 页
§13.11 偏振片的起偏与检偏 马吕斯定律
一．选择题和填空题
1．在双缝干涉实验中，用单色自然光，在屏上形成干涉条纹．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． 2．一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片．若以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为［ ］ (A) 1 / 2． (B) 1 / 3． (C) 1 / 4． (D) 1 / 5． 3．要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90°，至少需要让这束光通过__________块理
想偏振片．在此情况下，透射光强最大是原来光强的________________倍 ．
4．一束光垂直入射在偏振片P上，以入射光线为轴转动P，观察通过P的光强的变化过程．若入射
光是__________________光，则将看到光强不变；若入射光是__________________，则将看到明暗
交替变化，有时出现全暗；若入射光是__________________，则将看到明暗交替变化，但不出现全暗．
5．光的干涉和衍射现象反映了光的________性质．光的偏振现像说明光波是__________波． 二．计算题 1．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I0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？ 2. 两偏振片P1、P2叠在一起．强度相同的自然光和线偏振光混合而成的光束垂直入射在偏振片上．测得穿过P1后的透射光强为入射光强的1 / 2；相继穿过P1、P2之后透射光强为入射光强的1 / 4．若忽略P1、P2对各自可透过的分量的反射和吸收，将它们看作理想的偏振片．试问： (1) 入射光中线偏振光的光矢量振动方向与P1的偏振化方向间夹角?为多大？ (2) P1、P2的偏振化方向之间的夹角a为多大？
学院 专业/班级 姓名 第 34 页 共 63 页
§13.12 反射和折射产生的偏振 布儒斯特定律
一．选择题和填空题 1．自然光以60°的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完全线偏振光，则知折射光为［ ］ (A) 完全线偏振光且折射角是30°． (B) 部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为3的介质时，折射角是30°． (C) 部分偏振光，但须知两种介质的折射率才能确定折射角． (D) 部分偏振光且折射角是30°． 2. 一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图)，设入射角等于布儒斯特角 i0i0，则在界面2的反射光 ［ ］ 1 (A) 是自然光． 2 (B) 是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面． (C) 是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面． (D) 是部分偏振光． 3．一束自然光以布儒斯特角入射到平板玻璃片上，就偏振状态来说则反射光为
?____________________，反射光E矢量的振动方向______________________，透射光为
________________________．
二．计算题
1．一束自然光以起偏角i0＝48.09°自某透明液体入射到玻璃表面上，若玻璃的折射率为1.56 ，求： (1) 该液体的折射率． (2) 折射角．
2. 如图安排的三种透明介质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，其折射率分别为n1＝1.00 、n2＝1.43和n3，Ⅰ、Ⅱ和Ⅱ、Ⅲ的界面相互平行．一束自然光由介质
ⅠⅠ中入射，若在两个交界面上的反射光都是线偏振光，则
(1) 入射角i是多大？
Ⅱ (2) 折射率n3是多大？
Ⅲ
in1n2n3
学院 专业/班级 姓名 第 35 页 共 63 页
§13.13 双折射现象
一．选择题和填空题
1．一束光线入射到单轴晶体后，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．
2．在光学各向异性晶体内部有一确定的方向，沿这一方向寻常光和非常光的____________相等，这一方向称为晶体的光轴．只具有一个光轴方向的晶体称为______________晶体．