第一章 光的干涉 习题.doc

光的干涉一、填空题1. 可见光在 谱中只占很小的一部分，其波长范围约是 nm。2. 光的相干条件为 、 和 。3. 振幅分别为A1和A2的两相干光同时传播到P点，两振动的相位差为。则P点的光强I_。4. 强度分别为I1和I2的两相干光波迭加后的最大光强Imax=_。5. 强度分别为I1和I2的两相干光波迭加后的最小光强Imax=_。6. 振幅分别为A1和A2的两相干光波迭加后的最大光强Imax=_。7. 振幅分别为A1和A2的两相干光波迭加后的最小光强Imax=_。8. 两束相干光迭加时，光程差为时，相位差=_。9. 两相干光波在考察点产生相消干涉的条件是光程差为半波长的_倍，相位差为的_倍。10. 两相干光波在考察点产生相长干涉的条件是光程差为半波长的_倍，相位差为的_倍。11. 两相干光的振幅分别为A1和A2，则干涉条纹的可见度V=_。12. 两相干光的振幅分别为I1和I2，则干涉条纹的可见度V=_。13. 两相干光的振幅分别为A1和A2，当它们的振幅都增大一倍时，干涉条纹的可见度为_。14. 两相干光的强度分别为I1和I2，当它们的强度都增大一倍时，干涉条纹的可见度_。15. 振幅比为1/2的相干光波，它们所产生的干涉条纹的可见度V=_。16. 光强比为1/2的相干光波，它们所产生的干涉条纹的可见度V=_。17. 在杨氏双缝干涉实验中，缝距为d，缝屏距为D，屏上任意一点P到屏中心P0点的距离为y，则从双缝所发光波到达P点的光程差为_。18. 在杨氏双缝干涉实验中，缝距为d，缝屏距为D，波长为，屏上任意一点P到屏中心P0点的距离为y，则从双缝所发光波到达p点的相位差为_。19. 在杨氏双缝干涉实验中，缝距为d，缝屏距为D，波长为，屏上任意一点P到对称轴与光屏的交点P0的距离为y，设通过每个缝的光强是I0，则屏上任一点的光强I=_。20. 在杨氏双缝干涉实验中，缝距为d，缝屏距为D，入射光的强度为I0，波长为，则观察屏上相邻明条纹的距离为_。21. 波长为6000的红光透射于间距为0.02cm的双缝上，在距离1m处的光屏上形成干涉条纹，则相邻明条纹的间距为_mm。22. 在杨氏双缝干涉实验中，缝距为d，缝屏距为D，屏上干涉条纹的间距为y。现将缝距减小一半，则干涉条纹的间距为_。23. 在杨氏双缝干涉实验中，用一薄云母片盖住实验装置的上缝，则屏上的干涉条纹要向_移动，干涉条纹的间距_。24. 在杨氏双缝干涉实验中，得到干涉条纹的的间距为y，现将该装置移入水中（n=3/4），则此时干涉条纹的间距为_。25. 用波长为5000 nm的单色光照射杨氏双缝，若用折射率为1.5的透明薄片覆盖下缝，发现原来第五条移至中央零级处，则该透明片的厚度为_。26. 增透膜是用氟化镁（n=1.38）镀在玻璃表面形成的，当波长为的单色光从空气垂直入射到增透膜表面时，膜的最小厚度为_。27. 在玻璃（n0=1.50）表面镀一层MgF2（n=1.38）薄膜，以增加对波长为的光的反射，膜的最小厚度为_。28. 在玻璃（n=1.50）表面上镀一层ZnS（n0=2.35），以增加对波长为的光的反射，这样的膜称之为高反膜，其最小厚度为_。29. 单色光垂直照射由两块平板玻璃构成的空气劈，当把下面一块平板玻璃缓慢向下平移时，则干涉条纹_，明暗条纹间隔_。30. 波长为的单色光垂直照射劈角为的劈形膜，用波长为的单色光垂直照射，则在干涉膜面上干涉条纹的间距为_。31. 空气中折射率为n，劈角为的劈形膜，用波长为的单色光垂直折射，则在干涉膜面上干涉条纹的间距为_。32. 由平板玻璃和平凸透镜构成的牛顿环仪，置于空气中，用单色光垂直入射，在反射方向观察，环心是_，在透射方向观察，环心是_。33. 通常牛顿环仪是用平凸透镜和平板玻璃接触而成，若平凸透镜的球面改为_面，则可观察到等距同心圆环。34. 在牛顿环中，将该装置下面的平板玻璃慢慢向下移动，则干涉条纹_。35. 牛顿环是一组内疏外密的，明暗相间的同心圆环，暗环半径与_成正比。36. 用波长为的单色光产生牛顿环干涉图样，现将该装置从空气移入水中（折射率为n），则对应同一级干涉条纹的半径将是原条纹半径的_倍。37. 当牛顿环装置中的平凸透镜与平板玻璃之间充以某种液体时，原来第10个亮环的直径由1.4 cm变为1.27 cm，则这种液体的折射率为_。38. 麦克尔逊干涉仪的反射镜M2移动0.25mm时,看到条纹移动的数目为1000个，若光为垂直入射，则所用的光源的波长为_。39. 在迈克尔逊干涉仪中，当观察到圆环形干涉条纹时，这是属于_干涉。40. 在迈克尔逊干涉仪实验中，当M1和M2垂直时，可观察到一组明暗相间的同心圆环状干涉条纹，环心级次_，环缘级次_。41. 观察迈克尔逊干涉仪的等倾圆环形条纹，当等效空气薄膜的厚度增大是，圆环形条纹_。42. 在调整迈克尔逊干涉仪的过程中，在视场中发现有条纹不断陷入，这说明等效空气膜的厚度在_。43. 调整好迈克尔逊干涉仪，使M1、M2严格垂直的条件下，干涉条纹将是一组同心圆环。当移动动镜使等效薄膜厚度连续增大，则视场中观察到干涉条纹从中心_，条纹间距_。44. 调整好迈克尔逊干涉仪，使M1、M2严格垂直的条件下，干涉条纹将是一组同心圆环。当移动动镜使等效薄膜厚度连续减小，则视场中观察到干涉条纹从中心_，条纹间距_。45. 用波长为6000的光观察迈克尔逊干涉仪的干涉条纹，移动动镜使视场中移过100个条纹，则动镜移动的距离为_。46. 在迈克尔逊干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n，厚度为d的透明介质片，放入后两光路的程差改变_。47. 迈克尔逊干涉仪的一臂中插有一折射率为n，厚度为h的透明膜片，现将膜片取走，为了能观察到与膜片取走前完全相同级次的干涉条纹，平面镜移动的距离为_。二、选择题两光强均为I的相干光干涉的结果，其最大光强为A,I B,2I C,4I D,8I两相干光的振幅分别为A1和A2 ，他们的振幅增加一倍时，干涉条纹可见度A,增加一倍 B,增加1/2倍 C,不变 D.减小一半 两相干光的光强度分别为I1和I2，当他们的光强都增加一倍时，干涉条纹的可见度A,增加一倍 B,增加1/2倍 C,不变 D.减小一半 两相干光的振幅分别为A1和2A1，他们的振幅都减小时，干涉条纹的可见度A,增加一倍 B,增加1/2倍 C,不变 D.减小一半 两相干光的光强分别为I1和2I1，当他们的光强都减半时，干涉条纹的可见度A,减小一半 B,减为1/4 C,增大一倍 D,不变在杨氏干涉花样中心附近，其相邻条纹的间隔为A,与干涉的级次有关B,与干涉的级次无关C,仅与逢距有关D,仅与缝屏距有关以波长为6500的红光左眼是双缝干涉实验，已知狭缝相距10-4，从屏幕上测量到相邻两条纹的间距为1cm，则狭缝到屏幕之间的距离为多少m？（A）2 （B）1.5 （C）1.8 （D）3.2将扬氏双缝干涉实验装置放入折射率为的介质中，其条纹间隔是空气中的 （A）倍 （B）倍 （C）倍 （D）n倍在杨氏双缝干涉实验中，如果将两缝的间距加倍，则干涉条纹的间距（A）是原来的二分之一 （B）是原来的两倍 （C）是原来的四分之一 （D）是原来的四倍在杨氏双缝干涉实验中，如果用薄云母片盖住下缝，则干涉条纹将 （A）条纹上移，干涉条纹之间的距离不变 （B）条纹上移，干涉条纹之间的距离变小（C）条纹下移，干涉条纹之间的距离不变 （D）条纹下移，干涉条纹之间的距离变大在杨氏双缝干涉试验中，从相干光源S1和S2发出的两束光的强度都是Io，在双缝前面的光屏上的零级亮条纹的最大光强度为A,Io B,2Io C,3Io D,4Io在杨氏双缝干涉试验中，如果波长变长，则A,干涉条纹之间的距离变大B,干涉条纹之间的距离变小C,干涉条纹之间的距离不变D,干涉条纹变红在杨氏双缝干涉试验中，若将两缝的间距加倍，则干涉条纹的间距A,是原来的两倍B,是原来的四倍C,是原来的四分之一D,是原来的二分之一将整个杨氏试验装置（双缝后无会聚透镜），从空气移入水中，则屏幕上产生的干涉条纹A,间距不变 B,间距变大 C,间距变小 D,模糊在杨氏双缝干涉试验中，若用薄玻璃片盖住上缝，干涉条纹将A,上移 B,下移 C,不动 D,变密若用一张薄云母片将杨氏双缝干涉试验装置的上缝盖住，则A,条纹上移，但干涉条纹间距不变B,条纹下移，但干涉条纹间距不变C,条纹上移，但干涉条纹间距变小D,条纹上移，但干涉条纹间距变大用白光作杨氏干涉试验，则干涉图样为A,除了零级条纹是白色，附近为内紫外红的彩色条纹B,各级条纹都是彩色的C,各级条纹都是白色的D,零级亮条纹是白色的，附近的为内红外紫的彩色条纹日光照在窗户玻璃上，从玻璃上、下表面反射的光叠加，看不见干涉图样的原因是A,两侧光的频率不同B,在相遇点两束光震动方向不同C,在相遇点两束光的振幅相差太大D,在相遇点的光程差太大白光垂直照射在肥皂膜上，肥皂膜呈彩色，当肥皂膜的厚度趋于零时，从反射光方向观察肥皂膜A,还是呈彩色 B,呈白色 C,呈黑色 D,透明无色单色光垂直入射到两平板玻璃板所夹的空气劈尖上，当下面的玻璃板向下移动时，干涉条纹将A,干涉条纹向棱边移动，间距不变B,干涉条纹背离棱编移动，间距不变C,干涉条纹向棱边密集D,干涉条纹背向棱边稀疏单色光垂直入射到两块平板玻璃板所形成的空气劈尖上，当劈尖角度逐渐增大时，干涉条纹如何变化A,干涉条纹向棱边密集B,干涉条纹背向棱边密集C,干涉条纹向棱边稀疏D,干涉条纹内向棱边稀疏单色光垂直照射在空气劈尖上形成干涉条纹，若使干涉条纹变宽，可以A,增大劈角 B.增大光频 C,增大入射角 D，充满介质在两块光学平板之间形成空气薄膜，用单色光垂直照射，观察等厚干涉若将平板间的空气用水代替，则A,干涉条纹移向劈棱，条纹间距变小B,干涉条纹移向劈背，条纹艰巨变小C,干涉条纹移向劈背，条纹间距变大D,干涉条纹移向劈棱，条纹间距变大利用劈尖干涉装置可以检验工件表面的平整度，在钠光垂直照射下，观察到的平行而且等距的干涉条纹中，说明工作表面是，A,平整的 B,有凹下的缺陷 C,有突起的缺陷 D,有缺陷但是不能确定凸凹利用劈尖干涉装置可以检测工件表面的平整度，在钠光垂直照射下，观察到在平行而且等距的干涉条纹中，有局部弯曲背向棱边的条纹，说明工作表面是A,平整的 B,有凹下的缺陷 C,有突起的缺陷 D,有缺陷但是不能确定凸凹在两块光学平板玻璃板形成劈形空气膜，用单色光垂直入射时，观察到平行干涉条纹，当上面的玻璃板向下移动时，干涉条纹A,向棱边移动 B,背象棱边译动 C,不动 D,向中心移动在两块光学平板玻璃板形成劈形空气膜，用单色光垂直入射时，观察到平行干涉条纹，当上面的玻璃板向下移动时，干涉条纹A,向棱边移动 B,背象棱边译动 C,不动 D,向中心移动用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉，当反射镜M1移动0.1mm时，瞄准点的干涉条纹移过了400条，那么所用波长为（A）5000。 （B）4987。 （C）2500。 （D）三个数据都不对。用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉，当动镜移动0.05mm时，瞄准点的干涉条纹移过了200条，那么所用波长为 （A）498nm （B）500nm （C）250nm （D）三个数据都不对用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉，当动镜移动0.1mm时，干涉条纹移过了400条，那么所用波长为（A）500nm （B）498nm （C）250nm （D）三个数据都不对用单色光观察牛顿环，测得某一亮环直径为3mm，在它外边第5个亮环直径为4.6mm，用平凸透镜的凸面曲率半径为1.0m，则此单色光的波长为（A）5903 。 （B）6080 。 （C）7600 。 （D）三个数据都不对。用单色光观察牛顿环，测得某一暗环直径为3mm，在它外边第5个暗环直径为4.6mm，单色光的波长为608nm，则平凸透镜的凸面曲率半径为（A）0.5m （B）2m （C）1m （D）三个数据都不对用力下压牛顿环实验装置的平凸透镜时，干涉条纹将A,向中心收缩 B,向外扩散 C,不动 D,变窄在透射光中观察白光所形成的牛顿环，则零纹条纹是A,暗 B,红色亮斑 C,紫色亮斑 D,白色亮斑等倾干涉花样和牛顿环相比，他们的中心明暗情况是A,等倾干涉花样中心是亮的，牛顿环中心是暗的B,等倾干涉和牛顿环干涉花样中心都是亮的C,等倾干涉和牛顿环干涉花样的中心都是暗的D,等倾干涉花样的中心可亮可暗，牛顿环干涉花样中心一定是暗的等倾干涉花样和牛顿环干涉花样干涉级分布是A,等倾干涉，干涉级向外递增，牛顿环干涉级向外递减B,等倾干涉，干涉级向外递减，牛顿环干涉级向外递增C,等倾干涉和牛顿环干涉级都是向外递增D,等倾干涉和牛顿环干涉级都是向外递减迈克尔孙干涉仪的两块平面反射镜互相垂直时，从该干涉仪中观察到的干涉图样是一组同心圆圈，他们是A,内圈的干涉级数高于外圈的等厚干涉条纹；B,内圈的干涉级数低于外圈的等厚干涉条纹；C,内圈的干涉级数高于外圈的等倾干涉条纹；D,内圈的干涉级数低于外圈的等倾干涉条纹；在迈克尔孙干涉仪实验中，调整平面镜M2的像M2与另一平面镜之间的距离d，当d增加时A,干涉圈环不断在中心消失，且环的间距增大；B,干涉圈环不断在中心冒出，且环的间距增大；C,干涉圈环不断在中心消失，且环的间距减小；D,干涉圈环不断在中心冒出，且环的间距减小；在迈克尔孙的等倾干涉实验中，可以观察到环形干涉条纹，干涉仪的平面反射镜M2由分光板所成的像为M2，当M2与干涉仪的另一块平面反射镜M1之间的距离变小时，则A,条纹一个一个地从中间冒出，条纹间距变小；B,条纹一个一个地向中间陷入，条纹间距变大；C,条纹不变，但条纹的可见度下降；D,条纹不变，但条纹的可见度提高。在马克尔孙干涉仪的一条光路中放入一折射率为n，厚度为d的透明介质片，两光路的光程差改变A,nd; B, (n-1)d; C,2nd; D,2(n-1)d.利用空气劈尖的等厚干涉条纹可以检验经精密加工的工件表面质量，为此，在工件表面放上一块平板玻璃，使其形成空气劈尖，用单色光垂直照射玻璃表面，观察到条纹如图示，则工件表面上的纹路是（A）凹的 （B）凸的 （C）平的 （D）不确定利用空气劈尖的等厚干涉条纹可以检验经精密加工的工件表面质量，为此，在工件表面放上一块平板玻璃，使其形成空气劈尖，用单色光垂直照射玻璃表面，观察到条纹如图示，则工件表面上的纹路是（A）凹的 （B）凸的 （C）平的 （D）不确定空气中的水膜（=1.33），厚度为3.2，这膜受白光正入射，则反射光中将呈现出（A）黄绿色 （B）紫色 （C）红色 （D）白色三、计算题在杨氏实验装置中，光源波长为640nm，两狭缝的间距为0.4mm光屏离狭缝的距离为50cm。试求：（1）光屏上第1亮条纹和中央亮条纹之间的距离；（2）若P点离中央亮条纹为0.1mm，问两束光在P点的相位差是多少？（3）求P点的光强度和中央点的强度之比。波长为500nm的绿光投射在间距d为0.022cm的双缝上，在距离180cm处的光屏上形成干涉条纹，求两个亮条纹之间的距离。若改用波长为700nm的红光投射到此双缝上，两个亮条纹之间的距离又为多少？算出这两种光第2级亮条纹的位置。双缝干涉中，双缝间距是0.20mm，用波长为615nm的单色光照明，屏上两相邻条纹的间距为1.4cm，则屏到双缝的间距为多大？（4.55m）用氩离子激光器的一束蓝绿光去照射双缝，若双缝的间距为0.50mm，在离双缝距离为3.3m处的屏上，测得第1级亮纹与干涉花样的中央之间距离为3.4mm，氩离子激光的这一束谱线的波长为多大？(515nm)氦灯的波长为587.5nm的黄色光照射在双缝上，双缝间距为0.2mm，在远方的屏上，测得第2级亮纹与干涉花样的中央之间的距离为双缝间距的19倍，求屏与双缝之间的距离。（0.340m）双缝干涉实验中，用波长为600nm的单色光，照射间距为0.85mm的双缝，屏离双缝距离2.8m，屏上离开干涉图样中央2.50mm有一点，试计算该点的光强与中央亮纹光强之比。把折射率为1.5的玻璃片插入杨氏实验的一束光路中，光屏上原来第5级两条纹所在的位置变为中央亮条纹，试求插入的玻璃片的厚度。已知光波长为6.010-7m。用白光垂直照射厚度为cm的膜表面，折射率为1.5，试求：（1）在可见光范围内，该膜正面反射光中得到加强的光波波长？（2）在可见光范围内，该膜的背面，透射光中得到加强的光波波长？在白光照射下，从肥皂膜正面看呈现红色，设肥皂膜的折射率为1.44，红光波长取660nm，求膜的最小厚度。用白光垂直照射在厚度为4cm的薄膜表面，若薄膜的折射率为1.5，试求在可见光谱范围内，反射光中得到加强的光波波长。垂直入射的白光从肥皂膜上反射，在可见光谱中有一干涉极大（波长为600nm），而在紫端（波长为375nm）有一干涉极小。若肥皂膜的折射率取1.33，试计算这肥皂膜的厚度的最小值。垂直入射的白光从肥皂薄膜上反射，在可见光谱中600nm处有一干涉极大，而在450nm处有一干涉极小，在这极大与极小之间没有另外的极小，若膜的折射率为1.33，求这膜的厚度。白光垂直照射到空气中厚度为380nm的肥皂膜上，设肥皂膜的折射率为1.33，试问：（1）该膜的正面哪种波长的光被反射得最多？（2）该膜的背面哪种波长的光透射的强度最强？透镜表面通常镀一层如MgF2（n=1.38）一类的透明物质薄膜，目的是利用干涉来降低玻璃表面的反射。为了使透镜在可见光谱的中心波长（550nm）处产生极小的反射，则镀层必须有多厚？一双缝装置的一条缝被折射率为1.4的薄玻璃片遮盖，另一条缝被折射率为1.7的薄玻璃处遮盖。两玻璃片具有相同的厚度t，在玻璃插入前，屏上原来的中央亮纹处被现在第5条亮纹所占据。设入射单色光波波长为480nm，求玻璃片的厚度。（8.0um）在两块玻璃之间一边放一条厚纸，另一边相互压紧。玻璃片l长10cm，纸厚为0.05mm，从60o的反射角进行观察，问在玻璃片单位长度内看到的干涉条纹数目是多少?设单色光源波长为500nm。在上题装置中，沿垂直于玻璃片表面的方向看去，看到相邻两条暗纹间距为1.4mm。已知玻璃片长17.9cm，纸厚为0.036mm，求光波的波长。波长为400600nm的可见光正射在一块厚度为1.210-6m，折射率为1.5的薄玻璃片上，试问从玻璃片反射的光中哪些波长的光最强。菲涅耳双棱镜干涉仪，棱镜的顶角A非常小。由狭缝光源S0发出的光，通过棱镜后分成两束相干光，它们相当于从虚光源S1和S2直接发出，S1和S2的间距d=2aA(n-1)，其中a表示狭缝到双棱镜的距离，n为棱镜折射率。若n=1.5，A=6，a=20cm，屏离棱镜b=2m。（1）计算两虚光源之间的距离。（0.35mm）（2）当用波长为500nm的绿光照射狭缝S0时，问屏上干涉条纹的间距为多大？（3.1mm）洛埃镜图中，其观察屏幕紧靠平面镜，其接触点为O。线光源S离镜面距离d=2.00mm，屏离光源距离D=20.0cm。假设光源的波长为590nm，试计算出屏上前三条亮纹离O点的距离。由折射率为1.4的透明材料制成的一劈尖，尖角为1.0rad，在某单色光照射下，可测得两相邻亮纹之间的距离为0.25cm，求此单色光在空气中的波长。两块矩表的平面玻璃片，把一薄纸从一边塞入它们之间，便形成一个很薄的空气劈，用波长为589nm的钠光正入射玻璃片，便形成干涉条纹。从垂直于接触边缘的方向量得每厘米长度上有10条亮纹，求此空气劈的顶角。迈克尔逊干涉仪的反射镜M2移动0.25mm时，看到条纹移动过的数目为1000个，设光为垂直入射，所求光源的波长。若迈克尔逊干涉仪中的反射镜M2移动距离为0.233mm，则数得干涉条纹移动792条，求所用单色光的波长。迈克耳逊干涉仪平面镜的面积为44cm2，观察到该镜上有20个条纹。当入射的波长为589nm时，两镜面之间的夹角为多大？把折射率为1.4的透明薄膜放在迈克尔逊干涉仪的一条臂上，由此产生7条干涉条纹的移动，若已知所用光源的波长589nm，则这膜的厚度为多大？一平凸透镜，其凸面的曲率半径为120cm，以凸面朝下把它放在平板玻璃上，以波长650nm的单色光垂直照射，求干涉图样的第3条亮环的直径。测得牛顿暗环从中间数第5环和第15环的半径分别为0.70mm和1.7mm，求透镜的曲率半径，设所用单色光的波长为0.63um。在反射光中观察某单色光所形成的牛顿环。其第2级亮条环与第3级亮条环间距为1mm，求第19和20级亮环之间的距离。用单色光观察牛顿环，测得某一亮环的直径为3mm，在它外边第五个亮环的直径为4.6mm，所用平凸透镜的凸面曲率半径为1.03m，求此单色光的波长。在牛顿环实验中，平凸透镜的凸面曲率半径为5.0m，透镜的直径为2.0cm，所用的单色光为钠黄光（589nm）。（1）