1、选择题 单色光源发出的光经一狭缝,照射到光屏上,白色为亮纹,则可观察到的图象是( )
A.

B.

C.

D.

参考答案:单色光的单缝衍射图样中间条纹最亮最宽.
故选:A
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 用氦氖激光器发出的激光做双缝干涉实验,在屏上得到一系列干涉条纹,如双缝间的距离为0.45mm.双缝到屏间的距离为10.7m,现测得7条亮纹间的距离为9cm,则此激光的波长为多少米?
参考答案:
=6.3×10-7m
本题解析:由于
,根据
得
=6.3×10-7m
本题难度:简单
3、选择题 物理学家做了一个非常有趣的实验:在双缝干涉实验中,在光屏处放上照相底片,若减弱光的强度,使光子只能一个一个地通过狭缝.实验表明,如果曝光时间不太长,底片上只能出现一些不规则的点子;如果曝光时间足够长,底片上就会出现规则的干涉条纹,对这个实验结果下列认识正确的是( )
A.曝光时间不长时,光的能量小,底片上的条纹看不清楚,故出现不规则的点子
B.单个光子的运动没有确定的轨道
C.干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会比较多的地方
D.只有大量光子的行为才表现出波动性
参考答案:A、根据爱因斯坦的“光子说”可知,单个光子表现为粒子性,而大量光子表现为波动性,故曝光时间不太长时,底片上只能出现一些不规则的点子,说明了单个光子表现为粒子性,故A错误;
B、光子的粒子性并非宏观实物粒子的粒子性,故单个光子通过双缝后的落点无法预测,故B正确;
C、光子到达的多的区域表现为亮条纹,而光子到达的少的区域表现为暗条纹,故C正确;
D、如果曝光时间足够长,底片上就会出现规则的干涉条纹,说明了大量光子表现为波动性,故D正确.
故选BCD.
本题解析:
本题难度:一般
4、实验题 在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中,已画好玻璃砖的界面
和
后,不慎将玻璃砖向上平移了一些,放在如图所示的位置上,而实验中的其他操作均正确,则测得的折射率将(?)(填“偏大,偏小或不变”)。
参考答案:不变
本题解析:
分析:测定玻璃的折射率的实验原理是折射定律n=
.若已画好玻璃砖界面aa′和bb′后,作光路图时,就以aa′为边界,根据实际的边界与作图的边界不同,作出光路图,比较将玻璃砖向上平移时,入射角和折射角的关系,分析误差情况.

解:经过玻璃砖的光路如图中1所示,由于所作的玻璃砖分界线不是实际的分界线,如图2中虚线所示,由几何知识可知,测出的折射角与正确操作时相同.根据折射定律n=
得知,测得的折射率将不变。
本题难度:简单
5、计算题 (14分)一般认为激光器发出的是频率为ν的“单色光”.实际上它的频率并不是真正单一的.激光频率ν是它的中心频率,它所包含的频率范围是Δν(也称频率宽度).如图所示,让单色光照射到薄膜表面a,一部分光从前表面反射回来(这部分光称为甲光),其余的光进入薄膜内部,其中的一小部分光从薄膜后表面b反射回来,再从前表面折射出(这部分光称为乙光),甲、乙这两部分光相遇叠加而发生干涉,称为薄膜干涉,乙光与甲光相比,要在薄膜中多传播一小段时间Δt.理论和实践都证明,能观察到明显稳定的干涉现象的条件是:Δt的最大值Δtm与Δν的乘积近似等于1,即只有满足Δtm·Δν≈1才会观察到明显稳定的干涉现象.
已知某红宝石激光器发出的激光频率ν=4.32×1014 Hz,它的频率宽度Δν=8.0×109 Hz.让这束激光由空气斜射到折射率n=
的薄膜表面,入射时与薄膜表面成45°角,如图所示.

(1)求从O点射入薄膜中的光的传播方向及速率.
(2)估算在如图所示的情况下,能观察到明显稳定干涉现象的薄膜的最大厚度dm.
参考答案:(1)折射角为30°,速度大小为2.12×108 m/s? (2)1.15×10-2 m
本题解析:(1)设从O点射入薄膜中的光线的折射角为r,根据折射定律有:n=
,即sin r=
=
,
所以r=30°.
光在薄膜中的传播速度
v=c/n≈2.12×108 m/s.
(2)乙光在薄膜中经历的路程x=
乙光通过薄膜所用时间
Δt=
=
当Δt取最大值Δtm时,
对应的薄膜厚度最大,
又因Δtm·Δν≈1,所以
≈
.
解得:dm≈1.15×10-2 m.
本题难度:一般
No sweet without sweat. 幸福来自汗水.