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《大學(xué)物理答案第14章波動(dòng)光學(xué)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第十四章 波動(dòng)光學(xué)14-1 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若單色光源S到兩縫S1、S2距離相等，則觀(guān)察屏上中央明條紋位于圖中O處，現(xiàn)將光源S向下移動(dòng)到圖中的S′位置，則（ ?。ˋ）中央明紋向上移動(dòng)，且條紋間距增大（B）中央明紋向上移動(dòng)，且條紋間距不變（C）中央明紋向下移動(dòng)，且條紋間距增大（D）中央明紋向下移動(dòng)，且條紋間距不變分析與解 由S發(fā)出的光到達(dá)S1、S2的光程相同，它們傳到屏上中央O處，光程差Δ＝0，形成明紋．當(dāng)光源由S移到S′時(shí)，由S′到達(dá)狹縫S1和S2的兩束光產(chǎn)生了光程差．為了保持原中央明紋處的光程差為0，它會(huì)向上移到圖中O′處．使
2、得由S′沿S1、S2狹縫傳到O′處的光程差仍為0．而屏上各級(jí)條紋位置只是向上平移，因此條紋間距不變．故選（B）．題14-1圖14-2 如圖所示，折射率為n2，厚度為e的透明介質(zhì)薄膜的上方和下方的透明介質(zhì)的折射率分別為n1和n3，且n1＜n2，n2＞n3，若用波長(zhǎng)為λ的單色平行光垂直入射到該薄膜上，則從薄膜上、下兩表面反射的光束的光程差是（ ?。╊}14-2圖分析與解 由于n1＜n2，n2＞n3，因此在上表面的反射光有半波損失，下表面的反射光沒(méi)有半波損失，故它們的光程差，這里λ是光在真空中的波長(zhǎng)．因此正確答案為（B）．14-3 如圖（a
3、）所示，兩個(gè)直徑有微小差別的彼此平行的滾柱之間的距離為L(zhǎng)，夾在兩塊平面晶體的中間，形成空氣劈形膜，當(dāng)單色光垂直入射時(shí)，產(chǎn)生等厚干涉條紋，如果滾柱之間的距離L變小，則在L范圍內(nèi)干涉條紋的（ ）（A）數(shù)目減小，間距變大 ?。˙）數(shù)目減小，間距不變（C）數(shù)目不變，間距變?。―）數(shù)目增加，間距變小題14-3圖分析與解 圖（a）裝置形成的劈尖等效圖如圖（b）所示．圖中d為兩滾柱的直徑差，b為兩相鄰明（或暗）條紋間距．因?yàn)閐不變，當(dāng)L變小時(shí)，θ變大，L′、b均變?。蓤D可得，因此條紋總數(shù)，因?yàn)閐和λn不變，所以N不變．正確答案為（C）14
4、-4 用平行單色光垂直照射在單縫上時(shí)，可觀(guān)察夫瑯禾費(fèi)衍射.若屏上點(diǎn)P處為第二級(jí)暗紋，則相應(yīng)的單縫波陣面可分成的半波帶數(shù)目為（ ?。ˋ）3個(gè) （B）4個(gè) ?。–）5個(gè) ?。―）6個(gè)分析與解 根據(jù)單縫衍射公式因此第k級(jí)暗紋對(duì)應(yīng)的單縫處波陣面被分成2k個(gè)半波帶，第k級(jí)明紋對(duì)應(yīng)的單縫波陣面被分成2k＋1個(gè)半波帶．則對(duì)應(yīng)第二級(jí)暗紋，單縫處波陣面被分成4個(gè)半波帶．故選（B）．14-5 波長(zhǎng)λ＝550nm的單色光垂直入射于光柵常數(shù)d＝1.0×10-4cm的光柵上，可能觀(guān)察到的光譜線(xiàn)的最大級(jí)次為（ ?。ˋ）4 ?。˙）3
5、（C）2 ?。―）1分析與解 由光柵方程，可能觀(guān)察到的最大級(jí)次為即只能看到第1級(jí)明紋，正確答案為（D）．14-6三個(gè)偏振片P1、P2與P3堆疊在一起，P1與P3的偏振化方向相互垂直，P2與P1的偏振化方向間的夾角為30°，強(qiáng)度為I0的自然光入射于偏振片P1，并依次透過(guò)偏振片P1、P2與P3，則通過(guò)三個(gè)偏振片后的光強(qiáng)為（ ?。ˋ）3I0/16 （B）I0/8 ?。–）3I0/32 （D）0分析與解 自然光透過(guò)偏振片后光強(qiáng)為I1＝I0/2．由于P1和P2的偏振化方向成30°，所以偏振光透過(guò)P2后光強(qiáng)由馬呂斯定律得．而P
6、2和P3的偏振化方向也成60°，則透過(guò)P3后光強(qiáng)變?yōu)椋蚀鸢笧椋–）．14-7自然光以60°的入射角照射到兩介質(zhì)交界面時(shí)，反射光為完全線(xiàn)偏振光，則折射光為（）（A）完全線(xiàn)偏振光，且折射角是30°（B）部分偏振光且只是在該光由真空入射到折射率為的介質(zhì)時(shí)，折射角是30°（C）部分偏振光，但須知兩種介質(zhì)的折射率才能確定折射角（D）部分偏振光且折射角是30°分析與解根據(jù)布儒斯特定律，當(dāng)入射角為布儒斯特角時(shí)，反射光是線(xiàn)偏振光，相應(yīng)的折射光為部分偏振光.此時(shí)，反射光與折射光垂直.因?yàn)槿肷浣菫?0°，反射角也為60°，所以折射角為30°.故選（D
7、）.14-8 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，兩縫間距為0.30mm，用單色光垂直照射雙縫，在離縫1.20m的屏上測(cè)得中央明紋一側(cè)第5條暗紋與另一側(cè)第5條暗紋間的距離為22.78mm．問(wèn)所用光的波長(zhǎng)為多少，是什么顏色的光？分析與解 在雙縫干涉中，屏上暗紋位置由決定，式中d′為雙縫到屏的距離，d為雙縫間距．所謂第5條暗紋是指對(duì)應(yīng)k＝4的那一級(jí)暗紋．由于條紋對(duì)稱(chēng)，該暗紋到中央明紋中心的距離，那么由暗紋公式即可求得波長(zhǎng)λ．此外，因雙縫干涉是等間距的，故也可用條紋間距公式求入射光波長(zhǎng)．應(yīng)注意兩個(gè)第5條暗紋之間所包含的相鄰條紋間隔數(shù)為9（不是10，為什么？
8、），故.解1 屏上暗紋的位置，把以及d、d′值代入，可得λ＝632.8nm，為紅光．解2 屏上相鄰暗紋（或明紋）間距，把，以及d、d′值代入，可得λ＝632.8nm．14-9 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用波長(zhǎng)λ＝546.1nm的單色光照射，雙
