赵凯华光学光的干涉习题答案1.pdf

光的干涉 光的干涉 1 一 选择题一 选择题 1 如图所示 波长为 的平行单色光垂直入射在折射率 为 n2 的薄膜上 经上下两个表面反射的两束光发生干涉 若薄膜的厚度为 e 而且 n1 n2 n3 则两束反射光在相 遇点的相位差为 A 4 n2 e B 2 n2 e C 4 n2 e D 2 n2 e 2 如上图所示 平行单色光垂直照射到薄膜上 经上下两个表面反射的两束光发生干涉 若薄膜的 厚度为 e 并且 n1 n3 1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 2 n2 e n1 1 B 4 n1e n2 1 C 4 n2 e n1 1 D 4 n2 e n1 1 3 在双缝干涉实验中 两缝间距离为 双缝与屏幕之间的距离为 波长为的平行单色光垂直照射 到双缝上 屏幕上干涉条纹中相邻之间的距离是 A 2 D d B d D C dD D D d 4 在双缝干涉实验中 入涉光的波长为 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 5 如图所示 平板玻璃和凸透镜构成牛顿环装置 全部 侵入 n 1 60 的液体中 凸透镜可沿 OO 移动 用波长 500 nm 的单色光垂直入射 从上向下观察 看到中心 是一个暗斑 此时凸透镜顶点距平板玻璃的距离最少是 A 78 1 nm B 74 4 nm C 156 3 nm D 148 8 nm E 0 6 在玻璃 折射率 n3 1 60 表面镀一层 MgF2 折射率 n2 1 38 薄 膜作为增透膜 为了使波长为 5000 的光从空气 n1 1 00 正入射时 尽可能少反射 MgF2薄膜的最少厚度应是 A 1250 B 1810 C 2500 D 781 E 906 7 硫化镉 Cd S 晶体的禁带宽度为 2 42 eV 要使这种晶体产生本征光电导 则入射到晶体上的光的 波长不能大于 普朗克常量 h 6 63 10 34 J s 基本电荷 e 1 60 10 19 C A 650 nm B 628 nm C 550 nm D 514 nm 二 填空题 共 37 分 1 单色平行光垂直入射到双缝上 观察屏上 P 点两缝的 距离分别为 r1和 r2 设双缝和屏之间充满折射率为 n 的媒质 则 P 点处二相干光线的光程为 2 在空气中用波长为 单色光进行双缝干涉实验时 观 察到干涉条纹相邻条纹的间距为 1 33mm 当把实验装置放在水中时 水的折射率 n 1 33 2 n 3 n 1 n e 68 1 n 60 1 n 58 1 n O O P d 2 S 1 S 则相邻条纹的间距变为 3 如图所示 在双缝干涉实验中 SS1 SS2用波长为 的 光照射双缝 S1和 S2 通过空气在屏幕 E 上形成干涉条 纹 已知 P 点处为第三级明条纹 则 S1和 S2到 P 点 的光程差为 若将整个装置放于某中透明液体 中 P 点为第四级明条纹 则该液体的折射率 n 4 波长 600nm 的单色光垂直照射到牛顿环装置上 第二级 明纹与第五级明纹所对应的空气膜厚度之差为 nm 5 波长为 的平行单色光垂直的照射到劈尖薄膜上 劈尖薄膜的这是率为 n 第二条纹与第五条 明纹所对应的薄膜厚度之差是 6 波长为 的平行单色光垂直照射到劈尖薄膜上 若劈尖角为 以弧度计 劈尖薄膜折射率 为 n 则反射光形成的干涉条纹中 相邻明条纹的间距为 7 波长为 的平行单色光 垂直照射到劈尖薄膜上 劈尖角为 劈尖薄膜的折射率为 n 第三 条暗纹与第六条暗纹之间的距离为 8 检验滚球大小的干涉装置 示意如图 a S 为单色 光源 波长为 L 为会 聚透镜 M 为半透半反镜 在平晶 T1 T2之间放置 A B C 三个滚球 其中 A 为 标准件 直径为 d0 在 M 上方观察时 观察到等厚条 纹如图 b 所示 若轻压 C 端 条纹间距变小 则可算 出 B 珠的直径 d1 C 珠的直径 d2 9 用迈克尔干涉仪产生等厚干涉条纹 设入射光的波长为 在反射镜 M2转动过程中 在总的 观测区域宽度 L 内 观测到总的干涉条纹数从 N1条增加到 N2条 在此过程中 M2转过的角 度 是 10 用迈克尔干涉仪作干涉实验 设入射光的波长为 在转动迈克 尔干涉仪的反射镜 M2过程中 在总的干涉区域宽度 L 内 观测 到完整的干涉条纹数从 N1开始逐渐减少 而后突变为同心圆环 的等倾干涉条纹 若继续转动 M2又会看到由疏变迷的直线干涉 条纹 直到在宽度 L 内有 N2条完整的干涉条纹为止 在此过程 中 M2转过的角度 是 11 在折射率为 n3的平板玻璃上镀一层薄膜 折射率为 n2 E P 1 S 2 S S S f 45 M 2 T 1 T L a C B A b 3 n 1 n 2 n i 波长为 的单色平行光从空气 折射率为 n1 中以入射角 i 射到薄膜上 欲使反射光尽可能增 强 所镀薄膜的最小厚度是多少 n1 n2n1 求氨气的折射率 要求计算到 小数点后六位 7 图标装置称为图门干射仪 它是在 O1 迈克尔逊干涉一臂上用凸凹面反射 镜 M2代替原平面镜 M2 且调节光 S 程 OO1 OO2 分束镜与成 45 角 现以 单色平行光入射 1 在 E 处观察表面观察到的干 涉图样成什么形状 试求出第级亮纹的位置 2 当 M1朝 G 移动时 干涉条纹如何变化 8 图所示 用波长为 6328 的单色点光源 S 照射厚度为 e 1 00 10 5 m 折射率为 n2 1 50 半径为 R 10 0 cm 的圆形薄膜 点光源与薄膜的 垂直距离为 d 10 0 cm 薄膜 放在空气 n1 1 00 中 观察透射光的等倾干涉条纹 问最多能看到几条 注 亮斑和亮环都属亮纹 L f d 1 n 1 n S F 2 n R C M1 E O G 45 O2 M 9 用波长为 的单色光作光源 观察迈克尔孙干涉仪的等倾干涉条纹 先看到视场中