大学物理D 07光的干涉

1、 成绩： 学号： 姓名： 专业班级： 练 习 九 光的干涉 一、填空题 1.一光源辐射出555nm和610nm的光，两者的辐射通量分别为2W和1W，视见函数分别为1.000和0.503，光3 1.7110 lm。 源发出的总光通量为 2真空中波长为500nm 绿光在折射率为1.5 的介质中从A 点传播到B 点时，相位改变了5，则光 2500 nm。 A 点传到B 点经过的实际路程为从 3 3.在双缝干涉实验中，若缝间距为所用光波波长的1000倍，观察屏与双缝相距50cm则相邻明纹的间距为 0.05 cm。 ?n的透射光能小于玻璃的介质薄膜，以增强某一波长4. 在照相机镜头的玻璃片上均匀镀有一层

2、折射率 ? 量。假设光线垂直入射，则介质膜的最小厚度应为 n4 neS缝上，、折射率为1的薄云母片覆盖在5. 如图，在双缝干涉实验中，若把一厚度为O处的光移动；覆盖云母片后，两束相干光至原中央明纹_上_中央明条纹将向 e?1)(n 程差为_， 6双缝干涉实验中，若在其中一缝后加一透明媒质薄片，使原光线光程增加2.5 _ 纹。级_暗则此时屏中心处为第_2_ 在反射光中看见光的波长, 玻璃的折射率为1.50, 7. 一束白光垂直照射厚度为0.4m 的玻璃片 。是_480nm_ ?600nm的单色光垂直照射牛顿环装置时，第4级暗纹对应的空气膜厚度为8 用_1.2_?m 方向移动， 在垂直照射的劈尖干

3、涉实验中，当劈尖的夹角变大时，干涉条纹将向 劈尖棱 9 相邻条纹间的距离将变 小 。 ?4?rad?1.0?10700?的单色光垂直照10 5 nm在空气中有一劈尖形透明物，其劈尖角，在波长nl= 。=_1.4_射下，测得干涉相邻明条纹间距0.25cm，此透明材料的折射率k个暗纹半径为，当用某种单色光照射时，测得第11 在牛顿环实验中，平凸透镜的曲率半径为3.00mk 6.00mm，则所用单色光的波长为_601_nm，第4.24mm。+10个暗纹半径为 二、选择题?600?P处产生第五级明纹极大，现将折射nm1. 如图所示，用波长的单色光做杨氏双缝实验，在光屏nP处变成中央明纹极大的位置，则此

4、玻璃片厚度为 =1.5的薄透明玻璃片盖在其中一条缝上，此时率 （ B ） P-4S ）cm；5.010A（1-4O （Bcm10；）6.0S2-4 ；107.0C（）cm-4 8.0cm10。）（D 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2. ） B （ （）使屏靠近双缝；A（ B）使两缝的间距变小； ）把两个缝的宽度稍微调窄；C（ D（）改用波长较小的单色光源。 1 成绩： 学号： 姓名： 专业班级： ne的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率如图所示，折射率为、厚度为3. 2nnlnnn的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则2分别为和若用波长为，已知3131 A

5、）从薄膜上、下两表面反射的光束与的光程差是 （?2ne2?2ne?n2nee2 (A) ；。 (D) ； (B) (C) 222222?n经上下两个表面的平行单色光垂直入射在折射率为的薄膜上，4. 如图所示，波长为2n?nne，则两束反射光在相遇点的反射的两束光发生干涉。若薄膜厚度为，而且312 ?n 位相差为 （ A ）1e?/ne24en/n ；（BA）； （222?/n?4?4ene/? ）D。C）； （n223看不到有什么彩色，当肥皂泡吹大到一定程度时，会看到( 刚吹起的肥皂泡很小时)5.有彩色，而且这些彩色随着肥泡的增大而改变当肥皂饱大到将要破裂时，将呈现黑色。对这一现象的解 D ）

6、释，下列原因中的最佳组合是（ 使在其上下表面的反射光满足相干条件时，e1）吹起的肥皂泡作为空气中的薄膜，当它的厚度（ ）从吹3）在日光照射下，对一定厚度的薄膜，并非所有波长的可见光都能被加强；（就形成干涉现象；（2起的肥皂泡表面见到的是被反射的不同波长的、不同干涉强度的可见光成分的非相干叠加所形成的彩色，刚吹起的4）)这种彩色随着膜厚的变化(肥皂泡被吹大、观察角度(膜法线与反射光线夹角)的变化而改变；（）当肥皂泡大到将要破（5肥皂饱表面看不到这种现象，那是由于膜的厚度太大，超过了日光的相干长度；裂时，膜的厚度趋于零，对于各种波长的光，反射光都满足干涉相消条件。因此从反射方向看，什么颜色 都不呈

7、现，只能是黑色的。 ；5）、（4）（、 ；2）、（4） （B）（1）（2）、）（A（1）（ ）；（1）、（2）、3）、（4）、5（ ；、）（C（2）（3）（4）（5） （D） 用单色光垂直照射牛顿环装置，设其平凸透镜可以在垂直的方向上移动，在透镜离开平玻璃的过程中，5. ）可以观察到这些环状干涉条纹 （ B （B）向中心收缩； （C）向左平移。 （D）向外扩张；）向右平移；（A 的水中，则干涉条纹由空气搬入折射率为1.33(若把牛顿环装置都是用折射率为1.52的玻璃制成的)6. ）（ C (D) 间距不变。(C) (A) 中心暗斑变成亮斑； (B) 变疏；变密； 在反7.在图所示三种透明材料构

8、成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射，P ）射光中看到干涉条纹，则在接触点处形成的圆斑为（ D ; 全明; (B) 全暗(A) ; (D) 左半部明。右半部暗,左半部暗右半部明(C) ,两个直径相差甚微的圆柱体夹在两块平板玻璃之间构成空气劈尖，如图所示，单色光垂直照射，可看8. LL范围内的干涉条纹 到等厚干涉条纹，如果将两个圆柱之间的距离拉大，则 ） C （ 2 L 成绩： 专业班级： 学号： 姓名： ）数目增加，间距变小； （B（A）数目增加，间距不变； （D）数目减小，间距变大。（C）数目不变，间距变大； 三、简答题用所学物理知识解释为什么经常在光学镜头的表面镀膜，为什么在一般助视光学仪器

9、和照相机镜头的反1. 射光中看到的是蓝紫色。，一般情况镀膜的材料的折射率在空气和光学镜头之间，答：在表面镀膜主要作用使透射光加强（2分）满足减弱，即透射要使光加强就是使反射光以在膜上下表面光线反射引起的光程差为2nd，所?)(2k?12nd?，对于一般助视光学仪器和照相机镜头常选择对人眼最敏感得黄绿，得最小厚度为 n42 3分）光（波长约为550nm）来消反射光，所以这种增透膜得反射光中呈现出与它互补的蓝紫色。（ 四、计算题求相邻明纹的间50cm1.在双缝干涉实验中，若缝间距为所用光波波长的1000倍，观察屏与双缝相距 距。 解：依双缝干涉公式?Dk?x d?D?x dcm0.05?x? -9

10、的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈形膜上在观察反500 nm (1 nm=10 m)2. 用波长为Al 射光的干涉现象中，距劈形膜棱边处是从棱边算起的第四条暗条纹中心。= 1.56 cm的? (1) 求此空气劈形膜的劈尖角； A处是明条纹还是暗条纹？的单色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干涉条纹，(2) 改用600 nmA 在第处的范围内共有几条明纹？几条暗纹？(2)问的情形从棱边到(3) 1?e处是第二条暗纹中心，依此可知第四条暗纹中解： (1) 棱边处是第一条暗纹中心，在膜厚度为 223?eA 心处，即 处膜厚度 42e?3?5?rad4.8?10?4 ll2Ae43 (2)

11、 由上问可知处膜厚为500 / 2 nm750 nm 3 成绩： 学号： 姓名： 专业班级： 1?e2nm?600A，处两反射光的光程差为 对于的光，连同附加光程差，在 421e2?3.0?A处是明纹 它与波长。所以之比为4? 2A处是第三条明纹，所以共有三条明纹，三条暗纹 (3) 棱边处仍是暗纹， n=1.58）覆盖在双缝实验中的一条缝上，这时屏幕上的零级明条纹移到原来的第七3. 用很薄的云母片（级明条纹的位置上。如果入射光波长为550nm，试问此云母片的厚度为多少？ l。有云母时，光程差为 解：设云母的厚度为xd?(n?1)l Dx=0处的光程差为 ?(n?1)l xk=7级明纹时 =0处

12、为第?kl?n?1)?( ?9?10550?6?)10(m6?7?.64?l?k 158?11.n?mm?0.25d求第二级干涉条纹中紫光和1.0m4.用白光垂直入射到间距为处放置屏幕。的双缝上，距离缝400nm:760nm）。红光极大点的间距（白光的波长范围是 ?的光波，第二级干涉条纹中明纹的位置 解：对于波长为?D2?x d?的光波，它们的第二级明条纹的间距因此，对于波长分别为 和21?)D(?212?x? d?nm?400nm760?m1.00.25mmD?d? 代入上式中，得，将，12?9?9)10?4002?1.0?(760?10?x? ?3 10?0.25?3m10?2.88?5.使用单色光来观察牛顿环，测得某一明环的直径为3.00mm，在它外面第五个明环的直径为4.60mm，所用平凸透镜