大学物理波动与光学自测题
波 动 光 学 自测 题
一、选择题（共24分）（单选）
1、（本题3分）
在真空中波长为λ的单色光，在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B，若A、B两点位相差为3π，则此路径AB的光程为
(A) 1.5λ (B) 1.5nλ (C) 3λ (D) 1.5λ/n [ ]
2、（本题3分）
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。 [ ]
3、（本题3分）
一束波长为λ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) λ/4 (B) λ/(4n) (C) λ/2 (D)λ/(2n) [ ]
4、（本题3分）
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λ=500nm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) 78.1nm (B) 74.4nm (C) 156.3nm
(D) 148.8nm (E) 0 [ ]
5、（本题3分）
用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为λ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λ/4。
(B) 凸起，且高度为λ/2。
(C) 凹陷，且深度为λ/2。
(D) 凹陷，且深度为λ/4。 [ ]
6、（本题3分）
用一台显微镜来观察细微物体时，你作出的选择是
(A) 选物镜直径较小的为好（在相同放大倍数下）
(B) 选红光光源比绿光好（在相同放大倍数下）
(C) 选绿光光源比红光好（在相同放大倍数下）
(D) 只要显微镜放大倍数足够大，任何细微的东西都可看清楚。 [ ]
7、（本题3分）
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经值为
(A) 1/2 (B) 1/5 (C) 1/3 (D) 2/3 [ ]
8、（本题3分）
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i0，则
在界面2的反射光
(A) 是自然光。
(B) 是完全偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面。
(C) 是完全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。 [ ]
二、填空题（共18分）（只填答案）
1、（本题5分）
在单缝夫琅和费衍射示意图中，所画出的各条正入射光线间距相等，那么光线1与3在幕上P点上相遇时的位相差为 ，P点应为 点。
2、（本题5分）
在单缝的夫琅和费衍射实验中，
屏上第三级暗纹对应的单缝处波面
可划分为 个半波带，若将缝宽
a缩小到a/3，原来第三级暗纹处将
是第 级 纹。
3、（本题3分）
用波长为λ的单色平行红光垂直照射在光栅常数d=2.00×104Å的光栅上，用焦距f=0.500m的透镜将光聚在屏上，测得夫琅和费衍射花样的第一级谱线与透镜主焦点的距离l=0.1667m，则可知该入射的红光波长λ=Å。
4、（本题5分）
要使一束线偏振光通过偏振片之后振动方向转过90º，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。
三、计算题（共55分）（必须写出计算过程）
1、（本题10分）
在双缝干涉实验中，波长λ=5500Å的单色
平行光垂直入射到缝间距a=2×10-4m的双缝上，
屏到双缝的距离D=2m，求：
(1)中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距；
(2)用一厚度为e=5.5μm、折射率为n=1.6的玻璃片覆盖下面的一条缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处？并画出玻璃片覆盖后形成零级明纹的光路图。（1Å=10-10m）
2、（本题10分）
用白光垂直照射置于空气中的厚度为0.50μm的玻璃片，玻璃片的折射率为1.50。在可见光范围内（4000Å～7600Å）哪些波长的反射光有最大限度的增强？
3、（本题5分）
两块平板玻璃，一端接触，另一端用
纸片隔开，形成空气劈尖。用波长为λ的
单色光垂直照射，观察透射光的干涉条纹。
(1)设A点处空气薄膜厚度为e，求发
生干涉的两束透射光的光程差；
(2)在劈尖顶点处，透射光的干涉条纹是明纹还是暗纹？
4、（本题10分）
一束平行光垂直入射到某个光栅上，该光束有两种波长的光，λ1=4400Å，λ2=6600Å。实验发现，两种波长的谱线（不计中央明纹）第二次重合于衍射角 =60º的方向上，求此光栅的光栅常数d。
5、（本题10分）
两个偏振片P1、P2堆叠在一起，
由自然光和线偏振光混合而成的光束垂直入射在偏振片
上。进行了两次观测，P1、P2的偏振北方向夹角两次分别为30º和45º；入射光中线偏振光的光矢量振动方向与P1的偏振北方向夹角两次分别为45º和60º。若测得这两种安排下连续穿透P1、P2后的透射光强之比为9/5（忽略偏振片对透射光的反射和可透分量的吸收）求：
(1)入射光中线偏振光强度与自然光强度之比；
(2)每次穿过P1后的透射光强与入射光强之比；
(3)每次连续穿过P1、P2后的透射光强与入射光强之比。
6、（本题10分）
如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，n3=1，
两个交界面相互平行。一束自然光自媒质Ⅰ
中入射到Ⅰ与Ⅱ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？
四、问答题（共10分）
1、（本题5分）
用波长为λ的平行单色光垂直照射图中所示的装置， 观察空气薄膜上下表面反射光形成的等厚干涉条纹，试在 装置图下方的方框内画出相应的干涉条纹，只画暗条纹， 表示出它们的形状、条数和疏密。
2、（本题5分）
在单缝衍射图样中，离中心明条纹越远的明条纹亮度越小， 试用半波带法说明。