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《東北大學物理作業(yè)答案第11章光學》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、第11章光學作業(yè)一、教材:選擇填空題1~6;計算題:12,14,21,22,25(問題(1)、(2)),26,32,二、附加題(一)、選擇題1、一束波t為幾的單色光由空氣入射到折射率為77的透明薄膜上,要使透射光得到加強,則薄膜的最小厚度應為B(A)A/2;(B)2/2弘(C)A/4;(D)A/4n.2、波長A=500nm的單色光垂直照射到寬度b=0.25mm的單縫上,單縫后面放置一凸透鏡,在凸透鏡的焦面上放置一屏幕,用以觀測衍射條紋,今測得屏幕上屮央條紋一側(cè)第三個暗條紋和另一側(cè)第三個暗條紋之間的距離為12mm,則凸透鏡的焦距為B(A)2m.(B)lm.(C)0
2、.5m.(D)0.2m.(E)0」m.3、一束由口然光和線偏光組成的復合光通過一偏振片,當偏振片轉(zhuǎn)動時,最強的透射光是最弱的透射光光強的16倍,則在入射光屮,自然光的強度h和偏振光的強度厶之比/1:厶為A(A)2:15.(B)15:2.(C)1:15.(D)15:1.(二)、計算題1、在雙縫干涉實驗屮,單色光源S到兩縫$、S2的距離分別為厶、12,PE并且^-72=32,2為入射光的波長,雙縫之間的距離為乩雙縫到屏幕的距離為如圖,求:(1)零級明紋到屏幕屮央O點的距離;⑵相鄰明條紋間的距離。零級明紋丘=0解:(1)光程差為A=d萬-(厶-厶)=d萬-3兄二(2)
3、Ax=7A2、兩偏振片組裝成起偏和檢偏器,當兩偏振片的偏振化方向夾角成30叩寸,觀察一普通光源,夾角成60。時觀察另一普通光源,兩次觀察所得的光強相等,求兩光源光強Z比.解:樸?!闭?0。7;43、在楊氏雙縫實驗中,設兩縫Z間的距離為0.2mm.在距雙縫lm遠的屏上觀察干涉條紋,若入射光是波長為400nm至760nm的白光,問屏上離零級明紋20mm處,哪些波<的光最大限度地加強?(lnm=10-9m)解:已知:<7=0.2mm,D—lm,x=20mm依公式:???5=—x=UDkA=—=4x1O'3mm=4000nmD故k—10k=9k=8k=7k=62i=40
4、0nm久2=444.4nmA3=500nmA4=571.4nm久5=666.7nm這五種波長的光在所給觀察點最大限度地加強.4、波長為久的單色光垂直照射到折射率為血的劈形膜上,如圖所示,圖屮⑵<血<幻,觀察反射光形成的干涉條紋.(1)從劈形膜頂部O開始向右數(shù)起,第五條喑紋中心所對應的薄膜厚度€5是多少?(2)相鄰的二明紋所對應的薄膜厚度之差是多少?解:⑴T4<〃2<乃3二反射光之間沒有附加相位差,光程差為2灼幺第五條暗紋中心對應的薄膜厚度為e5,2/?2<?5=(2k-1)X/2k=5e5=(2x5-1)A/4/72=9A/4/?2⑵明紋的條件是2n2ek=kX
5、相鄰二明紋所對應的膜厚度之差幺=缶1—緯=対(2巾2)5、用波長為入的單色光垂直照射牛頓環(huán)裝置吋,測得屮央暗斑外第1和第4暗環(huán)半徑之差為厶,而用未知單色光垂直照射吋,測得第1和第4暗環(huán)半徑之差為乙,求未知單色光的波長久2?解:曲牛頓環(huán)暗環(huán)半徑公式耳=儷1,根據(jù)題意可得厶=V4^Ii=你£Z2=』4R入2~JR入2=JR九2人/入幾2=/fA1//126、某種單色平行光垂直入射在單縫上,單縫寬/>=0.15mm.縫后放一個焦距/=400mm的凸透鏡,在透鏡的焦平而上,測得屮央明條紋兩側(cè)第三級暗條紋Z間的距離為8.0mm,求入射光的波長.解:設第三級暗紋在?方向上,
6、則有bsin%=3入此暗紋到中心的距離為x3=/tg(^因為%很小,可認為tg^j-sin^,所以xgfKla?兩側(cè)第三級暗紋的距離是2%3=6X//b=8.0mm九=(2*3)b/6/=500nm7、一束平行光垂直入射到某個光柵上,該光束有兩種波長的光,2i=440nm,久2=660nm(lnm=10-9m).實驗發(fā)現(xiàn),兩種波長的譜線(不計小央明紋)第二次重合于衍射角0=60。的方向上.求此光柵的光柵常數(shù)d.解:由光柵衍射主極大公式得dsin(px=kxA{dsin(p2=k2^2sin(p{__k、x440_2k{sin02k?九2他x6603k2當兩譜線重
7、合吋有0=0,11卩心=2=9=2?246兩譜線第二次重合即是且」,26,k2=4他4由光柵公式可知t/sin60°=6zi^=_6^=305xl0_3mmsin60°