光的干涉练习题及复习资料.docx

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1、一、选择题1、严格地讲，空气折射率大于1,因此在牛顿环试验中，若将玻璃夹层中的空气渐渐抽去而成为真空时，干涉环将：（A.变大；B.缩小；C.不变：D.消逝。【答案】：A2、在迈克耳逊干涉仪的一条光路中，放入一折射率,，厚度为U的透亮介质板，放入后，两光束的光程差变更量为：（）A.【I；B.J；C.Ii1.；D.I.1o【答案】：A3、用劈尖干涉检测工件（下板）的表面，当波长为的单色光垂直入射时，视察到干涉条纹如图。图中每一条纹弯曲部分的顶点恰与左边相邻的直线部分的连线相切。由图可见工件表面：B（）A.一凹陷的糟，深为4;B.有一凹陷的情，深为2;C有一凸起的境，深为入/4：D.有一凸起的坡，深

2、为【答案】；B一一P4、牛顿环试验装也是用一平凸透镜放在一平板玻璃上，接触点为C,中间夹层是空气,用平行的色光从上向下照耀，并从下向上视察，看到很多明暗相间的同心圆环，这些圆环的特点是：（）是明的，圆环是等距离的：是明的，圆环是不等距离的；是喑的，圆环是等距离的；是暗的，圆环是不等距离的。【答案】：B5、若将牛顿环玻璃夹层中的空气换成水时，干涉环将：（）目.变大：m.缩小；目.不变：I消逝。【答案】：B6、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（）n.中心暗斑变成亮斑；儿变疏；目.变密；3.间距不变。【答案】：C7、两个不同的光源发出的

3、两个白光光束，在空间相遇是不会产生干涉图样的，这是由于（）A.白光是由很多不同波长的光组成；B.两个光束的光强不一样；C.两个光源是独立的不相干光源；D.两个不同光源所发出的光，频率不会恰好相等。【答案】：C8、在双缝干涉试验中，若单色光源S到两缝SI、S2距离相等,则视察屏上中心明条纹位于。处。现将光源S向下移动到SC位置，则（）A.中心明条纹也向下移动，旦条纹间距不变；B.中心明条纹向上移动，旦条纹间距不变；C.中心明条纹向卜移动，口条纹间距增大；D.中心明条纹向上移动，且条纹间距增大。【答案】：B9、如图所示，平板玻璃和凸透镜构成牛顿环装置，全部浸入nII凸透镜可沿口移动，川波长=500

4、（110-9m）的单色光垂F|。察，看到中心是个暗斑，此时凸透镜顶点距平板玻璃的距离FIIA.156.3；B.148.8；C.78.1；D.74.4【答案】：C10、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.若上面的平玻璃以楼边为轴，沿逆时针方向作微小转动，则干涉条纹的（）A.间隔变小，并向楼边方向平移；B间隔变大，并向远离棱边方向平移；一一小C.间隔不变，向棱边方向平移。J【答案】：A二、简答题1、漂移在水上的油膜在阳光卜.的为什么呈现色调？变更角度颜色会发生变更吗？为什么？【答案】：答：漂移在水上的油膜在阳光照耀下形成薄膜干涉，光程差I。分），不同方向入射的光线，入射角不

5、同，光程差不同（1分）：不同波长的光各自形成一套干涉条纹，彼此错开，形成薄层色，因此在阳光下呈现彩色。（2分）3、简述扩展光源照到平行薄膜上形成干涉花样的特点和随薄膜厚度变更的规律“【答案工答：扩展光源照到平行薄膜上形成干涉花样属于等做干涉，（1分）其形态为：一系列明暗相间的同心圆环，（1分）内疏外密中心阶次最高：（1分）当平行膜的厚度增加时中心不断涌出条纹，当平行膜的厚度减小时，中心条纹不断沉没。（1分）4、：简述牛顿环形成的干涉花样，反射光和透射光的干涉花样有何区分？【答案】：答：干涉花样的特点：牛顿环是由于光的等厚干涉形成的，形态为一系列明暗相间的同心I员I环，内疏外密中心阶次最低。（2

6、分）若在反射花样中由于附加光程差的存在中心为暗条纹，则在透射花样中由于不存在附加光程差中心为亮条纹，（1分）反射光与透射光的光强之和为人射光强，反射花样与透射花样互补。（1分）三、分析题1、在双健干涉试验中，在下列状况下，干涉条纹将如何变更？试说明理由。（1）入射光由红光换为紫光：（2）屏与双t的间距D不断增大；（3）在卜面一条健后放一块云母片。【答案】：双缝干涉条纹相邻明条纹（或暗条纹）的间距为区（2分）（1）红光变紫光波长减小，其他条件不变时，条纹变窄（或密或向屏中心集中）（3分）（2）D不断增大时，回增大，条纹变稀（或变宽）（3分）（3）在卜面条缝后放块云母片，通过它的光线的光程增大（2

7、分），干涉条纹向卜.平移（2分）。2、杨氏双缝干涉试验条件作如下变更，干涉条纹将如何变更？试说明理由。（1）加大双缝间距d；（2）把整套装置浸入水中；（3）在两后分别放红色和绿色的滤光片。【答案】：依据：条纹宽度（2分）（1）d变大，其他条件不变，则H变小，所以条纹变窄（或密或向屏中心集中）（2分）。d增大到肯定程度，条纹过于细密而无法辨别，拥挤在起成为条光明带。（2分）（2）装置没入水中后的条纹宽度为叵,因为回（2分）所以&变小，条纹变窄（或密或向屏中心集中）。（2分）使通过两缝的光频率不同，不满意相干条件（2分），干涉条纹消逝（2分）。3、如图所示，A,B两块平板玻璃构成空气劈尖，分析在下

8、列状况中劈尖干涉条纹将如何变更？（1）A沿垂直于B的方向向上平移见图（八）：（2）A绕棱边逆时针转动见()(b)图（b）。【答案】：相邻明纹或暗纹介质膜厚度差（2分），相邻明纹或暗纹间距国（2分（1）上表面A向上平移时，棱边明喑交替变更，相同厚度的空气薄模向棱边处移动，条纹间距不变。（4分）（2）A绕棱边逆时针转动时，棱边明暗不变，各级条纹向枕边方向移动，条纹变密。（4分）4、在玻璃（）上镀上1.U的介质薄膜，波氏的光从空气中垂直照耀到此薄膜上，要使其为高反膜和增透膜求膜的厚度。【答案】：解：设薄膜厚度为3则两束反射光的光程差为：（2分）当=71时，反射光光强域大，此时薄膜为高反膜：（3分）目

9、三（2分）当IX.时，反射光光强最小，此时薄膜为增透膜（3分）IXI（2分）5、利用迈克尔逊干涉仪测量光波波长的试验中：（1）时出试验的光路图。（2）试分析当两反射镜垂直和近似垂直时干涉花样的特点，以与当其中一个反射镜移动时花样的变更规律。【答案】：解：（1）光路图（2分）（2）干涉花样的特点:两反射镜垂直时，相当于扩展光源照到平行薄膜上形成干涉花样属于等倾干涉。S分）其形态为：一系列明暗相间的同心圆环，内疏外密中心阶次最高。（2分）若其中一个反射镜移动，当平行膜的厚度增加时中心不断涌出条纹，当平行膜的国度减小时，中心条纹不断沉没。（2分）两反射镜近似垂直时，相巧于扩展光源照到劈尖薄膜上形成干

10、涉花样属于等厚干涉。（1分）光经过膜形成的干涉花样为：明暗相间的直条纹，条纹等间距，光强分布匀称.（2分）若其中一个反射镜移动，棱边明暗交替变更，相同厚度的空气薄模向棱边处移动，条纹间距不变。（2分）四、证明题1、如图为利用劈尖干涉检测微小变更示意图。（D1件表面纹路是凹的还是凸的？（2）证明凹纹深度。【答案】：（I）P点Q点在j级条纹上，P点对应空气膜厚度与Q点对应厚度同，因此P点对应的纹路是凹的。（2分）（2）回（2分）FI又区（2分）IX（2分）五、计算题1、杨氏双缝试验中缝间距、距光屏回，当的光入射到双缝上时,求二级亮条纹的宽度和位置。【答案】：解：由亮条纹的位置公式：叵（2分）可得（

11、2分）条纹宽度为1（3分）2、杨氏双缝试验中以波长的单色光入射到双缝上时，在距离双缝1.=J的光屏上测得条纹宽度为日求：双缝的间距。【答案】：解：杨氏双缝试验条纹的宽度叵=W（3分）IB（4分）3、在洛埃镜试验中，gJ的绿光源S在反射镜左方40处，与镜面垂直距离为1.镜长40,在镇右方40处垂直放置视察屏。求：（1）画光路图，求干涉条纹间隔；（2）一共最多能视察到多少条明纹。【答案】：解：（1!一（1分）y/1.（2分）.田；（1分），CJ（1分）明纹间隔数：三J（1分）最多明纹数：6条（1分）4、杨氏双缝试验中以波长的单色光入射到双缝上时，在距离双缝山的光屏上测得条纹宽度为田求：1）双缝的宽

12、度：2）若在一缝后放置厚度为N1.的平板式薄介质膜发觉新的中心亮条纹恰好落到原来第4级亮条纹处，求介质的折射率。【答案】：杨氏双缝试验条纹的间距1.=J（1分）（2分）加入玻璃板后光程差变更由题意可知a（2分）（2分）5,如图在双缝干涉试验中，1.J,SJ用波长I的光垂直照耀。（1）求条纹间距；（2）若分别用同样厚度!-1的玻璃薄片覆盖缝臼使屏上原中心明条纹移动到第五级明纹的位置，求玻璃片的厚度9（可认为光线垂直穿过玻璃片）。【答案】：解：（1）由公式团可知，明纹宽度为：1（3分）（2）原来中心（1分）放入玻璃片后（1分）.C三c三（2分）【学问点】：杨氏双缝干涉【难易度】：C【分值】：7分【

13、所在章节】：第1章，第3节6、视察迈克耳孙干涉仪的等倾干涉条纹，当移动可动镜W,可以变更“空气层”厚度目。当中心吞吐回个条纹时，厚度变更量回是,试求单色光的波长。【答案】：解：两条亮条纹对应薄膜的厚度差叵（2分）移动距离与波长的关系：（3分）（2分）7、用波长为4的单色光作光源，视察迈克尔孙干涉仪的等倾干涉条纹，先看到视场中共有10个亮纹（包括中心的亮斑在内），在移动反射镜网的过程中，看到往中心缩进去10个亮纹，移动网后，视场中共有5个亮纹（包括中心的亮斑在内），设不考虑两束相干光在分束板3的镀银面上反射时产生的位相突变之差，试求起先时视场中心亮斑的干涉级【答案】：解：设起先时干涉仪的等效空气

14、薄膜的厚度为目，则对于视场中心的亮斑有三（D对于视场中最外面的一个亮纹有（3分）设移动了可动反射镜3之后，干涉仪的等效空气薄膜厚度变为回，则对于视场中心的亮斑有时于视场中最外面的一个亮纹有（3分）联立解，得：山（1分）8、用波氏J的单色光垂直照耀在由两块玻璃板（一端刚好接触成为劈棱构成的空气劈尖上。劈尖角C三,假如劈尖内充溢折射率为W的液体。求从劈棱数起第五个明条纹在充入液体前后移动的距离。【答案工解：设第五个明纹处膜厚为八则有（1分）设该处至劈棱的距离为9,则有近似关系山，（1分）由上两式得：IXI区I（1分）充入液体前第五个明纹位置：叵（1分）充入液体后第五个明纹位置：叵（1分）充入液体前

15、后第五个明纹移动的距离1（2分）9、用紫光视察牛顿环现象，看到k条暗环的半径4,第5条暗环半径1.J，所用平凸透镜曲率半径IOm,求紫光波长和k为笫几条暗环？【答案】：解：由暗环公式三得（2分）E三1.（1）IX1（2）（2分）日得XI回（2分）10、迈克尔逊涉仪测量光波波长的试验中，当反射镜移动1.J时条纹移动1000条，求入射光的波氏。【答案工解：相邻两条亮条纹对应薄膜的厚度差叵（2分）移动距离与波长的关系国（3分）三三I0分）11、如图所示，用波长为589.3的钠黄光从空气垂直照耀到a的劈尖部分，反射方向上共看到6条暗条纹，且第6条暗条纹恰位于图中劈尖的最高点处，求此叵！薄膜的厚度己（己知日折射率三,回