自测题十 选择题(共30分) 1.在单缝夫琅禾费衍射实验中波长为A的单色光垂直入射到单缝上.对应于衍射角为30° 的方向上,若单缝处波面可分成3个半波带,则缝宽度a等于() (B)1.5 (D)3 题10-1-1 2.在如题10-1-1图所示的单缝夫琅禾费衍射装置中,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32,同时使入射的单色光的波长A变为原来的3/4,则屏幕 上单缝衍射条纹中央明纹的宽度△x将为原来的() (A)3/4倍 (B)2/3倍 (C)9/8倍 (D)1/倍 (E)2倍 题10-1-2图 3.在如题101-2图所示的单缝夫琅禾费衍射装置中,将单缝宽度a稍稍变宽,同时使单缝 沿y轴正方向作微小位移,则屏幕C上的中央衍射条纹将( (A)变窄,同时向上移 (B)变窄,同时向下移 (C)变窄,不移动 (D)变宽,同时向上移 (E)变宽,不移动 4.一衍射光栅对某一定波长的垂直入射光,在屏幕上只能出现零级和一级主极大,欲使屏 幕上出现更高级次的主极大,应该() (A)换一个光栅常数较小的光栅 (B)换一个光栅常数较大的光栅 (C)将光栅向靠近屏幕的方向移动 (D将光栅向远离屏幕的方向移动 5.在光栅光谱中,假如所有偶数级次的主极大都恰好在每缝衍射的暗纹方向上,因而实际 上不出现,那么此光栅每个透光缝宽度a和相邻两缝间不透光部分宽度b的关系为(
自 测 题 十 一、选择题(共 30 分) 1. 在单缝夫琅禾费衍射实验中波长为 λ 的单色光垂直入射到单缝上．对应于衍射角为 30° 的方向上，若单缝处波面可分成 3 个半波带，则缝宽度 a 等于( ) (A)λ． (B)1.5λ． (C)2λ． (D)3λ． 题 10-1-1 图 2. 在如题 10-1-1 图所示的单缝夫琅禾费衍射装置中，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 32，同时使入射的单色光的波长 λ 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 Δx 将为原来的( ) (A)3/4 倍． (B)2/3 倍． (C)9/8 倍． (D)1/2 倍． (E)2 倍． 题 10-1-2 图 3. 在如题 10-1-2 图所示的单缝夫琅禾费衍射装置中，将单缝宽度 a 稍稍变宽，同时使单缝 沿 y 轴正方向作微小位移，则屏幕 C 上的中央衍射条纹将( ) (A)变窄，同时向上移． (B)变窄，同时向下移． (C)变窄，不移动． (D)变宽，同时向上移． (E)变宽，不移动． 4. 一衍射光栅对某一定波长的垂直入射光，在屏幕上只能出现零级和一级主极大，欲使屏 幕上出现更高级次的主极大，应该( ) (A)换一个光栅常数较小的光栅． (B)换一个光栅常数较大的光栅． (C)将光栅向靠近屏幕的方向移动． (D)将光栅向远离屏幕的方向移动． 5. 在光栅光谱中，假如所有偶数级次的主极大都恰好在每缝衍射的暗纹方向上，因而实际 上不出现，那么此光栅每个透光缝宽度a和相邻两缝间不透光部分宽度b的关系为( )
光强为10的自然光依次通过两个偏振片R和B.若B和P的偏振化方向的夹角a=30°, 则透射偏振光的强度I是() (A)04. (B)3/014 (C)302 (D)O8 (E)3/0/8 7.一東光强为0的自然光,相继通过三个偏振片B,P2,B后,出射光的光强为FO/8.已 知R和B的偏振化方向相互垂直,若以入射光线为轴,旋转B,要使出射光的光强为 零,P最少要转过的角度是() (A)30° 8.一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)12 (B)1/5 (C)l/3. (D)2/3. 9.自然光以60°的入射角照射到不知其折射率的某一透明介质表面时,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 10.自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上,反射光是 (A)在入射面内振动的完全偏振光 (B)平行于入射面的振动占优势的部分偏振光 (C)垂直于入射面振动的完全偏振光 (D)垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光 二、填空题(共30分) 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,发展成为惠更斯一菲涅耳原理 2.平行单色光垂直入射于单缝上,观察夫琅禾费衍射.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.若将单缝宽度缩小一半,P点将是_级 3.可见光的波长范围是400~760mm.用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时,它产 生的不与另一级光谱重叠的完整的可见光光谱是第 级光谱 4.用波长为A的单色平行光垂直入射在一块多缝光栅上,其光栅常数3pm,缝宽a1m, 则在单缝衍射的中央明条纹中共有 条谱线(主极大 5.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
(A)a=b． (B)a=2b． (C)a=3b． (D)b=2a． 6. 光强为 I0 的自然光依次通过两个偏振片 P1 和 P2．若 P1和 P2 的偏振化方向的夹角 α=30°， 则透射偏振光的强度 I 是( ) (A)I0/4． (B)3I0/4 (C)3I0/2 (D)I0/8． (E)3I0/8． 7. 一束光强为 I0 的自然光，相继通过三个偏振片 P1，P2，P3 后，出射光的光强为 I=I0/8．已 知 P1 和 P3 的偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋转 P2，要使出射光的光强为 零，P2 最少要转过的角度是( ) (A)30°． (B)45°． (C)60°． (D)90°． 8. 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)1/5． (C)1/3． (D)2/3． 9. 自然光以 60°的入射角照射到不知其折射率的某一透明介质表面时，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． 10. 自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上，反射光是( ) (A)在入射面内振动的完全偏振光． (B)平行于入射面的振动占优势的部分偏振光． (C)垂直于入射面振动的完全偏振光． (D)垂直于入射面的振动占优势的部分偏振光． 二、填空题(共 30 分) 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，发展成为惠更斯—菲涅耳原理． 2. 平行单色光垂直入射于单缝上，观察夫琅禾费衍射．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．若将单缝宽度缩小一半，P 点将是 级 纹． 3. 可见光的波长范围是 400～760 nm．用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时，它产 生的不与另一级光谱重叠的完整的可见光光谱是第 级光谱． 4. 用波长为 λ 的单色平行光垂直入射在一块多缝光栅上，其光栅常数 d=3 μm，缝宽 a=1 μm， 则在单缝衍射的中央明条纹中共有 条谱线(主极大)． 5. 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．
仰角 题1 6.如果从一池静水(n1.33)的表面反射出来的太阳光是完全偏振的,那么太阳的仰角(见题 10-2-1图)大致等于 在这反射光中的E矢量的方向应 7.在题10-2-2图中,前四个图表示线偏振光入射于两种介质分界面上,最后一图表示入射 光是自然光.m,D为两种介质的折射率,图中入射角i= arctan(m/m),i≠i.试在图 上画出实际存在的折射光线和反射光线,并用点或短线把振动方向表示出来 题10-2-2图 8.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 三、计算题(共40分) 1.(1)在单缝夫琅禾费衍射实验中,垂直入射的光有两种波长,A=4000A,A2=7600A.已 知单缝宽度a1.0x102cm,透镜焦距P50cm.求两种光第一级衍射明纹中心之间的距 离 (2)若用光栅常数￠1.0×103cm的光栅替换单缝,其他条件和上一问相同,求两种光第 一级主极大之间的距离 2.波长为A=6000A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(ab)和a之后,求在衍射角-12r<q<12n范围内可能观察到的全部 主极大的级次 3.两个偏振片B,P叠在一起,由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,进行了两次测量.第一次和第二次B和B偏振化方向的夹角分别为30 和未知的θ,且入射光中线偏振光的光矢量振动方向与B的偏振化方向夹角分别为45° 和30°.不考虑偏振片对可透射分量的反射和吸收.已知第一次透射光强为第二次 3/4,求 (1)6角的数值 (2)每次穿过R,B的透射光强与入射光强之比 (3)每次连续穿过R,B的透射光强与入射光强之比 题10-3-1图 4.如题10-3-1图安排的三种透光媒质Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,其折射率分别为m=1.33,m2=1.50
题 10-2-1 图 6. 如果从一池静水(n=1.33)的表面反射出来的太阳光是完全偏振的，那么太阳的仰角(见题 10-2-1 图)大致等于 ，在这反射光中的 E 矢量的方向应 ． 7. 在题 10-2-2 图中，前四个图表示线偏振光入射于两种介质分界面上，最后一图表示入射 光是自然光．n1,n2 为两种介质的折射率，图中入射角 i0=arctan(n2/n1),i≠i0．试在图 上画出实际存在的折射光线和反射光线，并用点或短线把振动方向表示出来． 题 10-2-2 图 8. 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． 三、计算题(共 40 分) 1. (1)在单缝夫琅禾费衍射实验中，垂直入射的光有两种波长，λ1=4000 Å，λ2=7600 Å.已 知单缝宽度 a=1.0×10-2 cm，透镜焦距 f=50cm．求两种光第一级衍射明纹中心之间的距 离． (2)若用光栅常数 d=1.0×10-3 cm 的光栅替换单缝，其他条件和上一问相同，求两种光第 一级主极大之间的距离． 2. 波长为 λ=6000 Å 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-12π＜φ＜12π 范围内可能观察到的全部 主极大的级次． 3. 两个偏振片 P1，P2 叠在一起，由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，进行了两次测量．第一次和第二次 P1 和 P2 偏振化方向的夹角分别为 30° 和未知的 θ，且入射光中线偏振光的光矢量振动方向与 P1 的偏振化方向夹角分别为 45° 和 30°．不考虑偏振片对可透射分量的反射和吸收．已知第一次透射光强为第二次的 3/4，求 (1)θ 角的数值； (2)每次穿过 P1，P2 的透射光强与入射光强之比； (3)每次连续穿过 P1，P2 的透射光强与入射光强之比． 题 10-3-1 图 4. 如题 10-3-1 图安排的三种透光媒质Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，其折射率分别为 n1=1.33,n2=1.50
=1.两个交界面相互平行.一東自然光自媒质Ⅰ中入射到Ⅱ与Ⅲ的交界面上,若反 射光为线偏振光, (1)求入射角i (2)媒质Ⅱ,Ⅲ界面上的反射光是不是线偏振光?为什么?
n3=1． 两个交界面相互平行．一束自然光自媒质Ⅰ中入射到Ⅱ与Ⅲ的交界面上，若反 射光为线偏振光， (1)求入射角 i． (2)媒质Ⅱ，Ⅲ界面上的反射光是不是线偏振光?为什么?