大学物理课件光干涉习题课

大学物理电子教案2021/5/91小结一、劈尖干涉1.形成明、暗纹的条件明纹暗纹①②2.相邻两明纹(或暗纹)所对应的膜的厚度差3.相邻两明纹(或暗纹)间距离4.条纹的移动与膜厚改变量之间的关系K级明纹M介质中2021/5/92明环暗环1.形成明、暗环的条件二、牛顿环①②BCAO2.明、暗环半径三、增透膜和增反膜1.增透膜：使反射光干涉减弱、透射光干涉加强的薄膜2.增反膜：使透射光干涉减弱、反射光干涉加强的薄膜2021/5/9312.3迈克尔逊干涉仪一、仪器结构：二、仪器原理：光干涉原理。(1)当时等厚空气膜等倾干涉（2）当不严格垂直时形成空气劈尖等厚干涉M

211

22

S半透半反膜M1M2

G1G2E补偿板2021/5/94三、仪器的应用测量微小长度（可测不透明物体）(2)在光路上加透明物体测厚度（实际还可测等）（固定）分光板补偿板观察孔2021/5/951.形成明纹、暗纹的条件明纹暗纹dD2.明纹、暗纹的位置(中心位置)明纹中心位置:暗纹中心位置:3.相邻明纹(或暗纹)间距离一、双缝干涉第十二章小结2021/5/96o紫红紫红k级△x紫红k+1级(2级)白光白色波长大小红紫4.用白光照射①中央明纹是白色②其余各级条纹是紫到红的彩色光带③彩色光带的宽度④当级数高到一定程度时,有重迭现象假设从第K级开始重迭说明从第2级开始重迭在重迭区域波程差相等

=2021/5/97干涉条纹向光程增大的一侧移动,条纹间距不变5.条纹移动问题6.光程和光程差（1）光程（2）光程差（3）位相差与光程差的关系（4）光通过薄透镜时不产生附加的光程差2021/5/98二、劈尖干涉1.形成明、暗纹的条件明纹暗纹①②2.相邻两明纹(或暗纹)所对应的膜的厚度差3.相邻两明纹(或暗纹)间距离4.条纹的移动与膜厚改变量之间的关系K级明纹M介质中2021/5/99明环暗环1.形成明、暗环的条件三、牛顿环①②BCAO2.明、暗环半径四、增透膜和增反膜1.增透膜：使反射光干涉减弱、透射光干涉加强的薄膜2.增反膜：使透射光干涉减弱、反射光干涉加强的薄膜2021/5/910五、迈克尔逊干涉仪测量微小长度（可测不透明物体）(2)在光路上加透明物体测厚度（实际还可测等）（固定）分光板补偿板观察孔2021/5/911第十二章选择题1、在真空中波长为

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两点相位差为3

，则此路径AB的光程为

(A)(B)(C)(D)解：A

2、如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e，并且n1＜n2＞n3，l1为入射光在折射率为n1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为(A)2pn2e/(n1

l1)．(B)[4pn1e/(n2

l1)]+p．(C)[4pn2e/(n1

l1)]+p．(D)4pn2e/(n1

l1)．解：C2021/5/9123、真空中波长为的单色光，在折射率为n的均匀透明媒质中，从A点沿某一路径传播到B点，路径的长度为l．A、B两点光振动相位差记为Df，则(A)l＝3l/2，Df＝3p．(B)l＝3l/(2n)，Df＝3np．(C)l＝3l/(2n)，Df＝3p．(D)l＝3nl/2，Df＝3np．解：Ce①②C4、如图所示，折射率为n2，厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n1和n3，n1<n2

>n3

已知，光若用波长为λ的单色平行垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是：(A)(D)(C)(B)解：1光有半波损失2021/5/913D因为红光与蓝光频率不同，不满足相干条件，故不产生干涉条纹。5、用白色光光源进行双缝实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯兰色的滤光片遮盖另一条缝，则：(A)干涉条纹的宽度将发生改变(B)产生红光和兰光两套彩色干涉条纹(C)干涉条纹的亮度将发生改变(D)不产生干涉条纹解：6、在双缝干涉实验中，两条缝的宽度原来是相等的．若其中一缝的宽度略变窄(缝中心位置不变)，则

(A)干涉条纹的间距变宽．

(B)干涉条纹的间距变窄．

(C)干涉条纹的间距不变，但原极小处的强度不再为零．

(D)不再发生干涉现象．解：不能完全相消C2021/5/9147、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)使两缝间距变小(C)把两缝的宽度稍微调小(D)改用波长较小的单色光条纹间距:B解：2021/5/915B变为暗纹。(2).因为经镜面反射的光有半波损失，较(1)光程多λ/2

。即：D8、在双缝干涉实验中，屏幕上的P点处是明条纹，若将缝S2

盖住，并在S1S2连线的垂直平面处放一反射镜M，如图所示，则此时：解：(A)P

点处仍为明条纹(B)P

点处是暗条纹(C)不能确定

P点是明纹还是暗纹(D)无干涉条纹(1).满足δ=kλ的明纹。2021/5/9169、在双缝干涉实验中，光的波长为600nm(1nm＝10－9m)，双缝间距为2mm，双缝与屏的间距为300cm．在屏上形成的干涉图样的明条纹间距为

(A)0.45mm．(B)0.9mm．

(C)1.2mm(D)3.1mm．解：B10、在双缝干涉实验中，入射光的波长为

，用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5

，则屏上原来的明纹处(A)仍为明条纹；(B)变为暗条纹；(C)既非明纹也非暗纹；(D)无法确定是明纹，还是暗纹．解：变暗B2021/5/91711、在双缝干涉实验中，设缝是水平的．若双缝所在的平板稍微向上平移，其它条件不变，则屏上的干涉条纹

(A)向下平移，且间距不变．(B)向上平移，且间距不变．

(C)不移动，但间距改变．(D)向上平移，且间距改变．解：仍为平行光垂直入射,整体上移B12、把双缝干涉实验装置放在折射率为n的水中，两缝间距离为d，双缝到屏的距离为D(D>>d)，所用单色光在真空中的波长为，则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的距离是

(A)D/(nd)(B)nD/d．

(C)d/(nD)．(D)D/(2nd)．解：A2021/5/91813、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)(D)(C)(B)e①②解：B2021/5/91914、若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52的玻璃制成的)由空气搬入折射率为1.33的水中，则干涉条纹

(A)中心暗斑变成亮斑．(B)变疏．

(C)变密．(D)间距不变．解：C15、在牛顿环实验装置中，曲率半径为R的平凸透镜与平玻璃扳在中心恰好接触，它们之间充满折射率为n的透明介质，垂直入射到牛顿环装置上的平行单色光在真空中的波长为l，则反射光形成的干涉条纹中暗环半径rk的表达式为

(A)rk=(B)rk=(C)rk=(D)rk=解：暗环半径公式B2021/5/920①e②解：C16、在折射率为n’＝1.68的平板玻璃表面涂一层折射率为n＝1.38MgF2透明薄膜，可以减少玻璃表面的反射光，若用波长为λ

＝500nm的单色光垂直入射，为了尽量减少反射，则MgF2

薄膜的最小厚度（单位nm）应是：181.2(B)781(C)90.6(D)56.3

2021/5/92117、把一平凸透镜放在平玻璃上，构成牛顿环装置．当平凸透镜慢慢地向上平移时，由反射光形成的牛顿环

(A)向中心收缩，条纹间隔变小．

(B)向中心收缩，环心呈明暗交替变化．

(C)向外扩张，环心呈明暗交替变化．

(D)向外扩张，条纹间隔变大．解：B18、两块平玻璃构成空气劈形膜，左边为棱边，用单色平行光垂直入射．若上面的平玻璃以棱边为轴，沿逆时针方向作微小转动，则干涉条纹的

(A)间隔变小，并向棱边方向平移．

(B)间隔变大，并向远离棱边方向平移．

(C)间隔不变，向棱边方向平移．

(D)间隔变小，并向远离棱边方向平移．解：D2021/5/92219、由两块玻璃片(n1＝1.75)所形成的空气劈形膜，其一端厚度为零，另一端厚度为0.002cm．现用波长为700nm(1nm=10

9m)的单色平行光，沿入射角为30°角的方向