医用物理学习题册答案2015

内容发布更新时间 : 2024/12/22 15:19:59星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第10章 波动光学

教学内容

1.光的干涉:光的相干性;光程、光程差;杨氏双缝实验;薄膜干涉。 2.光的衍射:单缝衍射;圆孔衍射;衍射光栅。

3.光的偏振:自然光和偏振光、起偏和检偏、马吕斯定律、偏振光的产生。 一、填空题

1.光波的相干条件是 、 及振动方向相同。

2.从同一普通光源获得相干光源一般有两种方法是 和 。 3. 杨氏双缝干涉实验中,两束光的光程差△’=kλ,意味着它们的相位差为 。 4. 在杨氏双缝干涉实验中,产生亮条纹的条件是 ;产生暗条纹的条件是 。

5. 杨氏双缝实验中所形成的干涉条纹的分布是 ,各相邻明条纹(或暗条纹)之间的距离为 。

6.波长为λ的两束光分别通过折射率为n1、n2两种媒质到达屏幕上一点,所经过的几何路程相应为r1、r

,它们的光程差为 ,相位(进入媒质时相同)差为 。

7.单缝衍射用半波带法解释明暗条纹的形成,若划分的波带数是偶数,则形成 条纹,若划分的波带数是奇数,则形成 条纹。

8.11.光的衍射角?是 间的夹角。光栅常量为d的光栅,相邻两缝相应点发出的衍射角为?的光的光程差为 。

9.14.一束平行的自然光,以60°角入射到平玻璃表面上,若反射光是完全偏振的,则折射光束的折射角为_________;玻璃的折射率为_____ 。

10.当光线沿光轴方向入射到晶体上时,不发生双折射现象,沿光轴方向寻常光和非寻常光的折射率__________;传播速度___________。 二、选择题

1.通过单狭缝的白色平行光垂直照射到杨氏实验的双狭缝上,若将红、绿两块玻璃片各置于一条狭缝后面,屏上呈现 ( )。

A.红色干涉条纹 B.混合色干涉条纹 C.绿色干涉条纹 D.无干涉条纹 2.可见光的波长范围为 ( )。

A.400~760 nm B.300~860 nm

29

C.40~760 nm D.100~400 nm

3.在相同的时间内,一束波长为λ(真空)的单色光在空气和在玻璃中 ( )

A.传播的路程相等,走过的光程相等; B.传播的路程相等,走过的光程不等; C.传播的路程不等,走过的光程相等; D.传播的路程不等,走过的光程不等。

4.单色平行光垂直照射在薄膜上,经上下两表面反射的两束光发生干涉。若膜的厚度为e,且n1<n2<n3,λ1为入射光在n1中的波长,则两束反射光的光程差为( )

A.2n2e; B.2n2e??1/2n1; C.2n2e?11n1?1; D.2n2e?n2?2 225一束白光垂直照射在一光栅上,在形成的同一级光栅光谱中,偏离中央明纹最远的是 ( )

A.紫光; B.绿光; C.黄光; D.红光

6.用波长为630 nm的光垂直照射单缝,衍射角为?的光束最大光程差为1.890μm,屏上为( )。 A.明条纹 B.暗条纹 C.无法确定 D.均匀亮度

7.单缝上相邻两半波带的两相应点发出的衍射角同为?的两列光的光程差和相位差分别为( )。 A.θ未知,无法确定 B.一个波长,2? C.半个波长,? D.半个波长,2?

8.D为光栅常量,?为衍射角,λ为光的波长,光栅方程是( )。 A.dsin?=kλ+λ/2,亮纹 B.dsin?=kλ,暗纹 C.dsin?=kλ,亮纹 D.dsin?=kλ+λ/2,暗纹

9.透光轴之间的夹角为30,强度为I0的自然光通过这两块偏振器后光的强度为( )。

A.

o

3133I0 B.I0 C.I0 D.I0 8244三、名词解释 1.光程: 2.半波损失: 3.光的衍射: 四、简答题

1.怎样判断一束光为自然光或偏振光?

五、计算题

1.在杨氏实验中,两缝相距0.2mm,双缝与屏相距1m,第3级明纹距中央明纹7.5 mm,求光波波长。

30

2.在单缝衍射实验中,透镜焦距f =0.5m,入射光波长为500nm,缝宽 b =0.1mm 。求:中央明纹的宽度和第一级明纹的宽度。

3.垂直照射每厘米具有5000条刻线的透射光栅,观察某光波的谱线第二级光谱线的衍射角为30。试求:(1)该光波波长是多少?

4.透过两个偏振化方向相交30的偏振片观察某一光源,透过偏振化方向相交60的两偏振片观察另一光源,当两光源观察的强度相同,试求两光源的强度之比?

o

o

o

第十章 波动光学

一、填空题

1.频率相同;相位差恒定 2.分波阵面;分振幅法 3.2k?

??????2k?14.???k? ;2

D5.明暗相间等间距 ;?x?d?

31

6.n1r1?n2r2 ;7. 暗 ;明

2???n1r1?n2r2?

8.传播方向与衍射屏法线 ;d·sinθ 9. 30° ;3 10.相同 ;相同 二、选择题 1-5:DACAD 6-9:BCCA 三、名词解释

1.折射率n和几何路程r的乘积nr定义为光程

2.光从一介质入射到另一介质中在界面处发生反射时产生半波损失。 3.光在传播过程中,遇到障碍物或小孔时,光将偏离直线传播的途径而绕道障碍物后面传播的现象,叫光的衍射。 四、简答题

1.用一偏振片,光强不变,观看明暗变化 五、计算题

1. ?x?7.5mm?2.5mm3

?x?D?x?d2.5mm?0.2mm??????500nm3dD1?10mm2. asin???2k???k?2sin??tan?k?132 ?6xtan??fx1??

xk?a???k??x??ffa?af500nm?10?x0?2f?2??0.5m?103?5.0mma0.1mm?

3.

1d??2?10?4cm5000利用dsin??k?k???30o??12?10cm?d?sin30o2?500nm???22?44.设光源强度分别为 I

10,20II1032oI1??cos30?I1028I2012oI2??cos60?I2028I1?I2I10:I20?1:3第11章 几何光学

教学内容:

1.球面折射:单球面折射;共轴球面折射系统。

2.透镜:薄透镜及薄透镜组合成像;透镜的像差和纠正方法。 3.眼睛:人眼的光学结构。眼的调节、人眼的分辨本领及视力; 4.光学仪器:放大镜;光学显微镜的放大率、分辨本领和数值孔径。 一、填空题

1.把焦距为2.0×10

-1

m的凸透镜和焦距为4.0×10

-1

m的凹透镜紧密粘合,它们的焦度为 ;一

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