从给定的文件信息中,我们可以提取出一系列与现代光学基础相关的知识点,这些知识点涵盖了光的传播、干涉、衍射、偏振以及光与物质的相互作用等方面。下面是对这些知识点的详细说明:
1. **光程的概念及其在不同介质中的应用**:
在相同时间内,光在不同介质中传播的物理路径长度可能不同,但光程(即光在真空中走过相同时间的路径长度)是相等的。这是因为光速在不同介质中变化,而在计算光程时考虑了介质的折射率。因此,选项C“传播的路程不相等,走过的光程相等”是正确的。
2. **干涉条纹的可见度与光强的关系**:
当两束相干光的振幅同时减半时,干涉条纹的可见度不会发生变化。可见度由两束光的振幅比决定,而不是绝对振幅值。即使振幅减半,振幅比保持不变,因此选项C“不变”正确。
3. **双缝干涉实验中缝宽变化的影响**:
在双缝干涉实验中,如果其中一个缝的宽度略微变窄,这不会改变干涉条纹的间距,但会导致原本极小处的强度不再为零。这是因为缝宽的变化影响了光的衍射,使得原本完全抵消的光线不再完全抵消,选项C正确。
4. **增透膜的作用原理**:
增透膜通常使用低折射率材料,如氟化镁,镀在高折射率材料,如玻璃,的表面,以减少反射,提高透射率。其工作原理基于光的干涉效应,膜的最小厚度应为入射光波长在膜中波长的四分之一,即λ/4n,选项D正确。
5. **自然光在透明介质表面的反射与折射**:
当自然光以一定角度入射到透明介质表面,反射光可能成为线偏振光或部分偏振光,取决于入射角和介质的折射率。若反射光为线偏振光,根据布儒斯特定律,入射角即为布儒斯特角,此时折射光为部分偏振光,且折射角可计算,选项B正确。
6. **菲涅耳圆孔衍射的振幅叠加**:
在菲涅耳圆孔衍射实验中,对于轴线上某点P,若圆孔只能露出5个菲涅耳半波带,每个半波带对P点的振幅贡献均为a,则P点的合振幅为这些半波带振幅的矢量和。由于偶数个半波带的振幅相互抵消,只有奇数个半波带的振幅叠加,因此合振幅为a,选项B正确。
7. **双缝实验中滤光片对干涉现象的影响**:
使用不同颜色的滤光片分别遮盖双缝,会阻止不同波长的光通过不同的缝,从而破坏了光的相干性,导致无法形成干涉条纹,选项D正确。
8. **厚玻璃对观察发光点位置的影响**:
当通过厚玻璃观察发光点时,由于光在玻璃中的传播速度慢于在空气中的速度,根据折射定律,观察到的发光点位置会向玻璃表面移动,选项A正确。
9. **光栅衍射条纹数目的计算**:
光栅的衍射条纹数目受光栅参数(缝宽和不透明部分宽度)、光波长以及缝数等因素影响。通过计算可知,在给定条件下,单缝衍射图样中央宽度内能看到的条纹数为7,选项B正确。
10. **偏振片对自然光强度的衰减**:
当自然光通过三个正交偏振片,中间偏振片的偏振化方向与前一个偏振片成30°角时,最终透射光的强度会大幅度降低。具体而言,强度会减为原来的3/32,选项C正确。
11. **简单放大镜的焦距选择原则**:
将会聚透镜作为简单放大镜时,为了获得清晰的放大效果,透镜的焦距应该远小于明视距离,以确保放大倍数足够大,选项B正确。
12. **衍射类型的分类**:
衍射现象根据光源和光屏到障碍物的距离可分为菲涅耳衍射和夫琅和费衍射两大类,两者在理论分析和实际应用中有所不同。
13. **光源相干性的表征与意义**:
光源的相干长度与相干时间的关系揭示了光波在时间和空间上的相干性。相干长度越长,表示光源的时间相干性越好,这对于实现高质量的干涉和衍射现象至关重要。
14. **人眼视网膜上的视觉细胞类型及其功能**:
人眼视网膜上的视觉细胞分为锥状体和杆状体两种,锥状体对颜色敏感,主要负责色彩识别和高光照条件下的视觉;杆状体对颜色没有感觉,但在低光照条件下较敏感,帮助人们在暗环境中看清物体。
15. **透镜焦距在不同介质中的变化**:
将折射率n=1.5的薄透镜浸没在折射率为n=1.33的水中,透镜的焦距会因介质折射率的改变而增大,等于空气中焦距的3.9倍,体现了介质折射率对透镜焦距的影响。
16. **双缝干涉实验在不同介质中的表现差异**:
双缝干涉实验中,干涉条纹的间距受介质折射率的影响。当实验从空气转移到水中时,由于水的折射率高于空气,干涉条纹的间距会变小,从1.33mm变为1mm,反映了介质折射率对光波长的有效改变。
17. **波片对线偏振光振动面的影响**:
线偏振光垂直入射到1/2波片上,若入射光的振动面与波片光轴之间的夹角为45°,则透射出来的线偏振光的振动面将旋转90°,选项C正确。
18. **晶片对偏振光相位的影响**:
当平面偏振光垂直入射到晶片上,并在晶片中产生了π/2的位相差时,表明晶片对这种波长的光起到了1/4波片的作用,选项B正确。
以上知识点覆盖了现代光学基础中的核心概念,包括光的传播特性、干涉与衍射现象、偏振光的处理以及光与物质的相互作用机制。这些知识点对于深入理解光学现象的本质和应用具有重要意义。