2016 年重庆理工大学光学基础考研真题 A 卷
一、单项选择题(每题 4 分,共 20 分)
1. 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.
2. 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.
3. 如下图所示,折射率为 n2,厚度为 e的透明截止薄膜的上方和下方的透明介质的折射率
分别为 n1和 n3,且 n1n3,若波长为 的单色平行光垂直入射到该薄膜上,则从薄
膜上下两表面反射的光束的光程差是:( )
n1
n2
n3
e
(A)
n2e
(B) n2e -
(C)
n2e -
(D) n2e -
n2
4. 波长为
到的光谱线的最大级次为:( )
nm 的单色光垂直入射于光栅常数 d=1×10-4cm 的光栅上。可能观察
(A)
(B)
(C) 2
(D)
5. 折射率为 1.3 的油膜覆盖在折射率为 1.5 的玻璃片上,用白光垂直照射油膜,观察到透
射光中绿光(500nm)加强,则油膜最小厚度是:( )
(A)
nm
(B)
nm
(C)
192.3nm
(D)
96.2nm
二、名词解释(每题 6 分。共 30 分)
1. 获得相干光的方法有哪两种。
2. 什么是半波损失。
3. 薄膜干涉的定义是什么。
4. 什么是光的衍射,衍射分为哪两类?
5. 什么是光栅衍射。
三、简答题(每题 10 分,共 40 分)
1. 用什么方法来区分半波片和四分之一波片。
2. 光栅衍射和棱镜光谱有何不同。
3. 在光栅某一衍射角θ的方向上,既满足
(
bb
sin)'
2
600
nm
(红光),也满足
(
bb
sin)'
3
400
nm
(紫光),即出现了红光的第二级明纹与紫光第三级明纹相重合
的现象,因而干扰了对红光的测量,试问该用什么方法避免之?
4. 为什么在日常生活中声波的衍射比光波的衍射更加显著?
四、计算题(60 分)
1. 在杨氏双缝干涉实验中,用波长为 589.3nm 的钠灯作为光源,屏幕距双缝的距离为
800mm,问:
(1)当双缝间距为 1mm 时,两相邻明条纹中心间距是多少?(6 分)
(2)假设双缝间距 10mm,两相邻明条纹中心间距又是多少?(6 分)
2. 在迈克尔逊干涉仪的两臂中,分别插入 l=10.0cm长的玻璃管,其中一个抽成真空,另
一个则储有压强为
.1
013
Pa510
的空气,用以测量空气的折射率 n。设所用光的波长为
546nm,实验时,用真空玻璃管中逐渐充入空气,直至压强达到
.1
013
Pa510
为止。在此
过程中,观察到 107.2 条干涉条纹移动,试求空气的折射率。(12 分)
3. 有两个偏振片,一个用作起偏器,一个用作检偏器。当他们偏振化方向之间的夹角为 30
时,一束单色自然光穿过它们,出射光强度为 1I ;当它们的偏振化方向之间的夹角为 60 时,
另一束单色光穿过它们,出射光为 2I ,且
I 。求两束单色自然光的强度之比。(12 分)
1
I
2
4. 白光垂直照射到空气中一厚度为 380nm 的肥皂膜上,设肥皂的折射率为 1.32,试问该膜
的正面呈现什么颜色,背面呈现什么颜色? (12 分)
5. 在图示的双缝干涉实验中,若用薄玻璃片(折射率 n1=1.4)覆盖缝 S1,用同样厚度的玻
璃片(但折射率 n2=1.7)覆盖缝 S2,将使原来未放玻璃时屏上的中央明条纹处 O变为第五级
明纹.设单色光波长 =480 nm(1nm=109m),求玻璃片的厚度 d(可认为光线垂直穿过玻璃
片). (12 分)