干涉仪的原理与使用考核试卷

干涉仪的原理与使用考核试卷考生姓名：__________答题日期：__________得分：__________判卷人：__________

一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）

1.干涉仪是根据以下哪个物理现象工作的？（）

A.光的反射

B.光的折射

C.光的衍射

D.光的干涉

2.下列哪种干涉仪是基于迈克尔逊原理设计的？（）

A.迈克尔逊干涉仪

B.拉盖尔-盖尔干涉仪

C.法布里-珀罗干涉仪

D.马赫-曾德尔干涉仪

3.在迈克尔逊干涉仪中，激光通过半透半反镜后，会分成两束光，这两束光的特点是（）

A.强度相等，传播方向相同

B.强度相等，传播方向相反

C.强度不相等，传播方向相同

D.强度不相等，传播方向相反

4.下列哪个因素不会影响干涉仪的干涉条纹（）

A.光源波长

B.光路差

C.反射镜的平面度

D.温度

5.在法布里-珀罗干涉仪中，两个反射镜之间的距离通常为（）

A.几米

B.几厘米

C.几毫米

D.几纳米

6.下列哪种干涉仪适用于高精度的长度测量？（）

A.马赫-曾德尔干涉仪

B.迈克尔逊干涉仪

C.法布里-珀罗干涉仪

D.拉盖尔-盖尔干涉仪

7.当干涉仪中的光源波长发生变化时，干涉条纹的间距会（）

A.不变

B.增大

C.减小

D.消失

8.在干涉仪中，当反射镜沿着光传播方向移动e/2（e为光源波长）时，干涉条纹将（）

A.不变

B.纵向移动一个条纹

C.横向移动一个条纹

D.消失

9.下列哪种现象会使干涉条纹的对比度降低？（）

A.反射镜平面度提高

B.光源相干性提高

C.光源波长变宽

D.光路差减小

10.在使用干涉仪时，如何调整反射镜以获得清晰的干涉条纹？（）

A.调整反射镜的角度

B.调整反射镜的位置

C.替换光源

D.调整干涉仪的温度

11.下列哪种干涉仪适用于测量透明材料的折射率？（）

A.迈克尔逊干涉仪

B.马赫-曾德尔干涉仪

C.法布里-珀罗干涉仪

D.拉盖尔-盖尔干涉仪

12.在干涉仪中，当反射镜发生微小倾斜时，干涉条纹将（）

A.不变

B.纵向移动

C.横向移动

D.消失

13.下列哪种干涉仪适用于测量光的相干长度？（）

A.迈克尔逊干涉仪

B.马赫-曾德尔干涉仪

C.法布里-珀罗干涉仪

D.拉盖尔-盖尔干涉仪

14.在干涉仪中，当光源的相干性降低时，干涉条纹的（）

A.间距不变，对比度降低

B.间距增大，对比度降低

C.间距减小，对比度降低

D.间距和对比度都增大

15.下列哪种因素会导致干涉仪中的干涉条纹发生弯曲？（）

A.反射镜平面度不均匀

B.光源波长变化

C.光路差变化

D.干涉仪温度变化

16.在使用干涉仪进行测量时，如何判断干涉条纹的移动方向？（）

A.观察干涉条纹的间距

B.观察干涉条纹的对比度

C.观察干涉条纹的弯曲程度

D.观察干涉条纹的移动速度

17.下列哪种干涉仪适用于测量光的频率？（）

A.迈克尔逊干涉仪

B.马赫-曾德尔干涉仪

C.法布里-珀罗干涉仪

D.拉盖尔-盖尔干涉仪

18.在干涉仪中，当反射镜的平面度提高时，干涉条纹的（）

A.间距不变，对比度降低

B.间距增大，对比度提高

C.间距减小，对比度提高

D.间距和对比度都降低

19.在使用干涉仪进行测量时，如何保证测量结果的准确性？（）

A.选用高精度的干涉仪

B.保持干涉仪的稳定

C.选择合适的光源

D.A和B

20.下列哪种干涉仪适用于测量微小形变？（）

A.迈克尔逊干涉仪

B.马赫-曾德尔干涉仪

C.法布里-珀罗干涉仪

D.拉盖尔-盖尔干涉仪

二、多选题（本题共20小题，每小题1.5分，共30分，在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的）

1.以下哪些是干涉仪的常见类型？（）

A.迈克尔逊干涉仪

B.马赫-曾德尔干涉仪

C.法布里-珀罗干涉仪

D.光谱仪

2.以下哪些因素会影响干涉条纹的间距？（）

A.光源波长

B.反射镜的平面度

C.介质折射率

D.反射镜之间的距离

3.以下哪些情况下，干涉条纹的对比度会降低？（）

A.光源相干性变差

B.反射镜平面度变差

C.光路中存在灰尘或其他杂质

D.光源波长范围变宽

4.使用迈克尔逊干涉仪进行测量时，哪些操作是必要的？（）

A.调整反射镜以获得清晰的干涉条纹

B.确保干涉仪的稳定性

C.测量反射镜的移动距离

D.所有上述操作

5.以下哪些现象可以用干涉仪来检测？（）

A.长度变化

B.折射率变化

C.光的相干性

D.光的强度

6.法布里-珀罗干涉仪与迈克尔逊干涉仪相比，有哪些不同？（）

A.光路结构不同

B.适用的测量对象不同

C.对光源的相干性要求不同

D.所有上述不同

7.以下哪些因素会影响干涉仪的测量精度？（）

A.光源的不稳定性

B.干涉仪的机械震动

C.环境温度的变化

D.反射镜的反射率

8.在干涉仪中，哪些操作可以调整干涉条纹的位置？（）

A.移动反射镜

B.改变光源波长

C.调整干涉仪的温度

D.改变介质的折射率

9.以下哪些是拉盖尔-盖尔干涉仪的特点？（）

A.用于测量透明材料的折射率

B.基于多光束干涉原理

C.对光源的相干性要求低

D.适用于高精度测量

10.在干涉仪中，哪些条件有助于提高干涉条纹的对比度？（）

A.使用单色光源

B.提高反射镜的平面度

C.减少光路中的杂质

D.增加反射镜之间的距离

11.以下哪些情况下，干涉条纹会发生弯曲？（）

A.反射镜平面度不均匀

B.光源发出的光束不平行

C.干涉仪存在光学畸变

D.所有上述情况

12.以下哪些是干涉仪在科学研究中的应用？（）

A.光谱分析

B.长度测量

C.光速测量

D.分子结构分析

13.在使用干涉仪进行测量时，哪些措施可以减小误差？（）

A.重复测量取平均值

B.使用高精度的测量设备

C.确保干涉仪的稳定性

D.A和B

14.以下哪些因素会影响干涉仪的光路差？（）

A.反射镜的移动

B.光源的波长变化

C.介质的折射率变化

D.干涉仪的温度变化

15.以下哪些干涉仪适用于测量光的干涉效应？（）

A.迈克尔逊干涉仪

B.马赫-曾德尔干涉仪

C.法布里-珀罗干涉仪

D.太赫兹时域光谱仪

16.以下哪些操作可能导致干涉条纹消失？（）

A.反射镜移动过快

B.光源相干性太差

C.光路中存在严重污染

D.干涉仪结构损坏

17.以下哪些是干涉条纹的特点？（）

A.等间距

B.高对比度

C.可随光路差变化而移动

D.所有上述特点

18.以下哪些情况下，干涉条纹的间距会增大？（）

A.光源波长增加

B.反射镜间距减小

C.介质折射率增加

D.A和C

19.以下哪些干涉仪适用于测量微小形变或应力？（）

A.迈克尔逊干涉仪

B.马赫-曾德尔干涉仪

C.光纤干涉仪

D.B和C

20.以下哪些技术可以提高干涉仪的性能？（）

A.使用激光作为光源

B.采用光学滤波技术

C.使用高质量反射镜

D.A和B

三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）

1.在干涉仪中，两束光波相遇产生的干涉现象，当光程差为波长的整数倍时，相互加强出现的是______干涉。

2.干涉仪中，用来分离和再合并光束的元件是______。

3.迈克尔逊干涉仪中，用来补偿光路差变化的结构是______。

4.法布里-珀罗干涉仪中，两个反射镜之间的距离通常小于光源的______。

5.光的干涉现象中，两个波峰相遇会产生______，两个波谷相遇会产生______。

6.在干涉仪中，当反射镜沿光传播方向移动e（e为光源波长）时，干涉条纹将______。

7.用来描述干涉条纹对比度的一个物理量是______。

8.干涉仪中，光源的相干性越好，干涉条纹的______越清晰。

9.干涉条纹的间距与光源的______成反比。

10.在干涉仪中，通过调整______可以改变光路差，从而控制干涉条纹的移动。

四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）

1.干涉仪的工作原理是基于光的衍射现象。（）

2.迈克尔逊干涉仪的半透半反镜可以将入射光分为两束强度相等的反射光和透射光。（）

3.法布里-珀罗干涉仪中的干涉条纹是由多光束干涉形成的。（）

4.在干涉仪中，反射镜的移动会导致干涉条纹的间距发生改变。（）

5.干涉条纹的对比度与光源的相干性无关。（）

6.任何类型的干涉仪都可以用来测量光的波长。（）

7.在干涉仪中，当光路差为波长的奇数倍时，出现的是减弱干涉。（）

8.干涉仪的测量精度不受环境温度变化的影响。（）

9.使用激光作为干涉仪的光源可以提高干涉条纹的对比度。（）

10.在干涉仪中，可以通过调整反射镜的位置来控制干涉条纹的移动方向。（）

五、主观题（本题共4小题，每题10分，共40分）

1.请简述迈克尔逊干涉仪的工作原理，并说明其在科学测量中的应用。

2.法布里-珀罗干涉仪与迈克尔逊干涉仪在结构上有何不同？它们各自适用于哪些类型的测量？

3.解释什么是光程差，以及它在干涉仪中的作用。如何通过调整干涉仪来控制光程差？

4.请阐述光源的相干性对干涉条纹的影响，以及在实际应用中如何提高干涉条纹的对比度。

标准答案

一、单项选择题

1.D

2.A

3.B

4.D

5.C

6.A

7.B

8.B

9.C

10.B

11.C

12.C

13.C

14.A

15.A

16.B

17.C

18.B

19.A

20.D

二、多选题

1.ABC

2.AD

3.ABCD

4.ABCD

5.ABCD

6.ABCD

7.ABCD

8.ABC

9.ABC

10.ABC

11.ABC

12.ABCD

13.ABC

14.ABCD

15.ABCD

16.ABCD

17.ABCD

18.AD

19.ABC

20.ABC

三、填空题

1.加强

2.半透半反镜

3.可移动镜臂

4.相干长度

5.加强干涉、减弱干涉

6.纵向移动一个条纹

7.对比度

8.对比度

9.波长

10.反射镜位置

四、判断题

1.×

2.√

3.√

4.×

5.×

6.×

7.√

8.×

9.√

10.√

五、主观题（参考）

1.迈克尔逊干涉仪利用光