清华大学《大学物理》习题库试题及答案____06_光学习题答案

PS1S2r1n1n2t2r2t1一、选择题1．3165：在相同的时间内，一束波长为的单色光在空气中和在玻璃中(A)传播的路程相等，走过的光程相等(B)传播的路程相等，走过的光程不相等(C)传播的路程不相等，走过的光程相等(D)传播的路程不相等，走过的光程不相等2．3611：如图，S1、S2是两个相干光源，它们到P点的距离分别为r1和r2。路径S1P垂直穿过一块厚度为t1，折射率为n1的介质板，路径S2P垂直穿过厚度为t2，折射率为n2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于(A))()(111222tnrtnr(B)])1([])1([211222tnrtnr(C))()(111222tnrtnr(D)1122tntn3．3664：如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e，并且n1＜n2＞n3，1为入射光在折射率为n1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为(A)2n2e/(n11)(B)[4n1e/(n21)]+(C)[4n2e/(n11)]+(D)4n2e/(n11)4．3169：用白光光源进行双缝实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝，则：(A)干涉条纹的宽度将发生改变(B)产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹(C)干涉条纹的亮度将发生改变(D)不产生干涉条纹5．3171：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(缝中心位置不变)，则(A)干涉条纹的间距变宽(B)干涉条纹的间距变窄(C)干涉条纹的间距不变，但原极小处的强度不再为零(D)不再发生干涉现象6．3172：在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是(A)使屏靠近双缝(B)使两缝的间距变小(C)把两个缝的宽度稍微调窄(D)改用波长较小的单色光源7．3498：在双缝干涉实验中，入射光的波长为，用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5，则屏上原来的明纹处(A)仍为明条纹(B)变为暗条纹(C)既非明纹也非暗纹；(D)无法确定是明纹，还是暗纹8．3612：在双缝干涉实验中，若单色光源S到两缝S1、S2距离相等，则观察屏上中央明条纹位于图中O处。现将光源S向下移动到示意图中的S位置，则(A)中央明条纹也向下移动，且条纹间距不变(B)中央明条纹向上移动，且条纹间距不变(C)中央明条纹向下移动，且条纹间距增大(D)中央明条纹向上移动，且条纹间距增大9．3677：把双缝干涉实验装置放在折射率为n的水中，两缝间距离为d，双缝到屏的距离为D(Dd)，所用单色光在真空中的波长为，则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的距离是(A)D/(nd)(B)nD/d(C)d/(nD)(D)D/(2nd)10．3185：在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则在接触点P处形成的圆斑为(A)全明n1n2n3eOS1S2SS3612图P1.521.751.52图中数字为各处的折射1.621.623185图(B)全暗(C)右半部明，左半部暗(D)右半部暗，左半部明11．3186：一束波长为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)(B)/(4n)(C)(D)/(2n)12．3187：若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52的玻璃制成的)由空气搬入折射率为1.33的水中，则干涉条纹(A)中心暗斑变成亮斑(B)变疏(C)变密(D)间距不变13．3188：用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分(A)凸起，且高度为/4(B)凸起，且高度为/2(C)凹陷，且深度为/2(D)凹陷，且深度为/414．3507：如图所示，平板玻璃和凸透镜构成牛顿环装置，全部浸入n＝1.60的液体中，凸透镜可沿OO移动，用波长＝500nm(1nm=109m)的单色光垂直入射。从上向下观察，看到中心是一个暗斑，此时凸透镜顶点距平板玻璃的距离最少是(A)156.3nm(B)148.8nm(C)78.1nm(D)74.4nm(E)015．3689：在牛顿环实验装置中，曲率半径为R的平凸透镜与平玻璃扳在中心恰好接触，它们之间充满折射率为n的透明介质，垂直入射到牛顿环装置上的平行单色光在真空中的波长为，则反射光形成的干涉条纹中暗环半径rk的表达式为(A)rk=Rk(B)rk=nRk/(C)rk=Rkn(D)rk=nRk/16．5208：在玻璃(折射率n2＝1.60)表面镀一层MgF2(折射率n2＝1.38)薄膜作为增透膜。为了使波长为500nm(1nm=109m)的光从空气(n1＝1.00)正入射时尽可能少反射，MgF2薄膜的最少厚度应是(A)78.1nm(B))90.6nm(C)125nm(D)181nm(E)250nm17．5324：把一平凸透镜放在平玻璃上，构成牛顿环装置。当平凸透镜慢慢地向上平移时，由反射光形成的牛顿环(A)向中心收缩，条纹间隔变小(B)向中心收缩，环心呈明暗交替变化(C)向外扩张，环心呈明暗交替变化(D)向外扩张，条纹间隔变大18．5325：两块平玻璃构成空气劈形膜，左边为棱边，用单色平行光垂直入射。若上面的平玻璃慢慢地向上平移，则干涉条纹(A)向棱边方向平移，条纹间隔变小(B)向棱边方向平移，条纹间隔变大(C)向棱边方向平移，条纹间隔不变(D)向远离棱边的方向平移，条纹间隔不变(E)向远离棱边的方向平移，条纹间隔变小19．5326：两块平玻璃构成空气劈形膜，左边为棱边，用单色平行光垂直入射。若上面的平玻璃以棱边为轴，沿逆时针方向作微小转动，则干涉条纹的(A)间隔变小，并向棱边方向平移(B)间隔变大，并向远离棱边方向平移(C)间隔不变，向棱边方向平移(D)间隔变小，并向远离棱边方向平移平玻璃工件空气劈尖n=1.68n=1.60n=1.58OO3507图20．7936：由两块玻璃片(n1＝1.75)所形成的空气劈形膜，其一端厚度为零，另一端厚度为0.002cm。现用波长为700nm(1nm=109m)的单色平行光，沿入射角为30°角的方向射在膜的上表面，则形成的干涉条纹数为(A)27(B)40(C)56(D)10021．3200：在迈克耳孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n，厚度为d的透明薄片，放入后，这条光路的光程改变了(A)2(n-1)d(B)2nd(C)2(n-1)d+/2(D)nd(E)(n-1)d22．3516：在迈克耳孙干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为n的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波长，则薄膜的厚度是(A)/2(B)/(2n)(C)/n(D)12n23．3353：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24．3355：一束波长为的平行单色光垂直入射到一单缝AB上，装置如图。在屏幕D上形成衍射图样，如果P是中央亮纹一侧第一个暗纹所在的位置，则BC的长度为(A)(B)(C)3/2(D)225．3356：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26．3520：根据惠更斯－菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为S，则S的前方某点P的光强度决定于波阵面S上所有面积元发出的子波各自传到P点的(A)振动振幅之和(B)光强之和(C)振动振幅之和的平方(D)振动的相干叠加27．3523：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28．3631：在夫琅禾费单缝衍射实验中，对于给定的入射单色光，当缝宽度变小时，除中央亮纹的中心位置不变外，各级衍射条纹(A)对应的衍射角变小(B)对应的衍射角变大(C)对应的衍射角也不变(D)光强也不变29．3715：一单色平行光束垂直照射在宽度为1.0mm的单缝上，在缝后放一焦距为2.0m的会聚透镜。已知位于透镜焦平面处的屏幕上的中央明条纹宽度为2.0mm，则入射光波长约为(A)100nm(B)400nm(C)500nm(D)600nm30．3718：在单缝夫琅禾费衍射实验中，若增大缝宽，其他条件不变，则中央明条纹(A)宽度变小(B)宽度变大(C)宽度不变，且中心强度也不变(D)宽度不变，但中心强度增大31．5327：波长500nm(1nm=109m)的单色光垂直照射到宽度a0.25mm的单缝上，单缝后面放置一凸透镜，在凸透镜的焦平面上放置一屏幕，用以观测衍射条纹。今测得屏幕上中央明条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离为d12mm，则凸透镜的焦距f为(A)2m(B)1m(C)0.5m(D)0.2m(E)0.1mC屏fPDLAB3355图屏幕fL单缝3356图32．5648：在如图所示的单缝夫琅禾费衍射装置中，将单缝宽度a稍梢变宽，同时使单缝沿y轴正方向作微小平移(透镜屏幕位置不动)，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33．5649：在如图所示的夫琅禾费衍射装置中，将单缝宽度a稍稍变窄，同时使会聚透镜L沿y轴正方向作微小平移(单缝与屏幕位置不动)，则屏幕C上的中央衍射条纹将(A)变宽，同时向上移动(B)变宽，同时向下移动(C)变宽，不移动(D)变窄，同时向上移动(E)变窄，不移动34．5650：在如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x将变为原来的(A)3/4倍(B)2/3倍(C)9/8倍(D)1/2倍(E)2倍35．3204：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36．3212：一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=2a(B)a＋b=3a(C)a＋b=4a(D)a＋b=6a37．3213：一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38．3214：对某一定波长的垂直入射光，衍射光栅的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39．3361：某元素的特征光谱中含有波长分别为l1＝450nm和l2＝750nm(1nm＝10-9m)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l2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．．．．．．40．3525：波长为的单色光垂直入射于光栅常数为d、缝宽为a、总缝数为N的光栅上。取k=0，±1，±2．．．．，则决定出现主极大的衍射角的公式可写成(A)Nasin=k(B)asin=k(C)Ndsin=k(D)dsin=k41．3635：在光栅光谱中，假如所有偶数级次的主极大