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18光的干涉习题思考题的解答

18光的干涉习题思考题的解答
18光的干涉习题思考题的解答

习题

18-1.杨氏双缝的间距为mm 2.0,距离屏幕为m 1,求:(1)若第一到第四明纹距离为mm 5.7,求入射光波长。

(2)若入射光的波长为

A 6000,求相邻两明纹的间距。 解:(1)根据条纹间距的公式:m d D k

x 0075.010

2134=???=?=?-λ

λ 所以波长为:

A 5000=λ

(2)若入射光的波长为

A 6000,相邻两明纹的间距:

mm d D x 310210600014

10

=???==?--λ 18-2.图示为用双缝干涉来测定空气折射率n 的装置。实验前,在长度为l 的两个相同密封玻璃管内都充以一大气压的空气。现将上管中的空气逐渐抽去,(1)则光屏上的干涉条

纹将向什么方向移动;(2)当上管中空气完全抽到真空,发现屏上波长为λ的干涉条纹移过N 条。计算空气的折射率.

解:(1)当上面的空气被抽去,它的光程减小,所以它将通过增加路程来弥补,所以条纹向下移动。

(2)当上管中空气完全抽到真空,发现屏上波长为λ的干涉条纹移过N 条。 可列出:λN n l =-)(1 解得: 1+=l

N n λ

18-3.在图示的光路中,S 为光源,透镜

1L 、2L 的焦距都为f , 求(1)图中光线SaF 与光线SOF 的光程差为多少?。

(2)若光线SbF 路径中有长为l , 折射率为n 的玻璃, 那么该光线与SOF 的光程差为多少?。

解:(1)图中光线SaF 与光线SOF 的几何路程相同,介质相同,所以SaF 与光线SoF 光程差为0。

(2)若光线SbF 路径中有长为l , 折射率为n 的玻璃, 那么光程差为几何路程差与

介质折射率差的乘积,即 )(1-n l

18-4.在玻璃板(折射率为50.1)上有一层油膜(折射率为30.1)。已知对于波长为nm 500和nm 700的垂直入射光都发生反射相消,而这两波长之间没有别的波长光反射相消,求此油膜的厚度。

解:油膜上、下两表面反射光的光程差为2 ne

2ne=(2k+1)λ/2=(k+1/2)λ (k=0,1,2,…) ①

当λ1=5000A

时,有 2ne=(k 1+1/2)λ1=k 1λ1+2500 ②

当λ2=7000A

时,有 2ne=(k 2+1/2)λ2=k 2λ2+3500 ③ 因λ2>λ1,所以k 2<k 1;又因为λ1与λ2之间不存在λ3满足 2ne=(k 3+1/2)λ3式

即不存在 k 2<k 3<k 1的情形,所以k 2、k 1应为连续整数,即 k 2=k 1-1 ④ 由②、③、④式可得:

k 1=(k 2λ2+1000)/λ1=(7k 2+1)/5=[7(k 1-1)+1]/5 得 k 1=3 k 2=k 1-1=2

可由②式求得油膜的厚度为 e=(k 1λ1+2500)/(2n)=6731 A

18-5.一块厚μm 2.1的折射率为50.1的透明膜片。设以波长介于nm 700~400的可见光.垂直入射,求反射光中哪些波长的光最强?

解:由反射干涉相长公式有 2ne+λ/2=k λ (k=1,2,…)

得 λ=4ne/(2k-1)=(4×1.5×12000)/(2k-1)= 72000/(2k-1) A

k=6, λ=6550A ;k=7, λ=5540A ; k=8, λ=4800A

;k=9, λ=4240A

18-6.用nm 3.589=λ的光垂直入射到楔形薄透明片上,形成等厚条纹,已知膜片的折射率为52.1,等厚条纹相邻纹间距为mm 0.5,求楔形面间的夹角.

解: 等厚条纹相邻纹间距为:39

100.552.12103.5892--?=??==θ

θλn l 所以

0.002=θ

18-7.人造水晶珏钻戒是用玻璃(折射率为50.1)做材料,表面镀上一氧化硅(折射率为0.2)以增强反射。要增强nm 560=λ垂直入射光的反射,求镀膜厚度。 解:由反射干涉相长公式有

2ne+λ/2=k λ (k=1,2,…) 当k=1时,为膜的最小厚度。

得 m μλ

07.02

4105604n e 9=??==-

18-8.由两平玻璃板构成的一密封空气劈尖,在单色光照射下,形成4001条暗纹的等厚干涉,若将劈尖中的空气抽空,则留下4000条暗纹。求空气的折射率。

解: λλ40012==k nd ①

λλ40002='=k d ② 由①/②得 00025.14000

4001

==

n

18-9.用钠灯(nm 3.589=λ)观察牛顿环,看到第k 条暗环的半径为mm 4=r ,第5+k 条暗环半径mm 6=r ,求所用平凸透镜的曲率半径R 。 解:由牛顿环暗环公式 r=λkR

据题意有 r=mm kR 4=λ; r=mm R k 65=+λ)(

所以:k=4,代入上式,可得:R=6.79m

18-10.当把折射率为40.1=n 的薄膜放入迈克尔逊干涉仪的一臂时,如果产生了7.0条条纹的移动,求薄膜的厚度。(已知钠光的波长为nm 3.589=λ).

解: 设插入薄膜的厚度为d ,则相应光程差变化为 2(n-1)d=ΔN λ

∴ d=(ΔN λ)/(2(n-1))= (7×5893×10-10

)/(2(1.4-1))

=5.154×10-6

m

思考题

18-1在劈尖的干涉实验中,相邻明纹的间距___________(填相等或不等),当劈尖的角度增加时,相邻明纹的间距离将______________(填增加或减小),当劈尖内介质的折射率增加时,相邻明纹的间距离将______________(填增加或减小)。

答:根据相邻条纹的间距:n

l θλ

2=

条纹间距相等; 当劈尖的角度增加时,相邻明纹的间距离将减小。 当劈尖内介质的折射率增加时,相邻明纹的间距离将减小。

18-2.图示为一干涉膨胀仪示意图,上下两平行玻璃板用一对热膨胀系数极小的石英柱支撑着,被测样品W 在两玻璃板之间, 样品上表面与玻璃板下表面间形成一空气劈尖, 在以波长为λ的单色光照射下,可以看到平行的等厚干涉条纹。当W 受热膨胀时,条纹将

(A )条纹变密,向右靠拢; (B )条纹变疏,向上展开; (C)条纹疏密不变,向右平移;

(D)条纹疏密不变,向左平移。 ;

答:根据相邻条纹的间距:n

l θλ

2=

,只要劈尖角不变,间距不变。 由于W 受热膨胀时,厚度变化,所以当厚度向左平移,则相应的条纹也向左平移。 选择(D )。

18-3.如图所示,在一块光学平玻璃片B 上,端正地放一锥顶角很大的圆锥形平凸透镜

A ,在A 、

B 间形成劈尖角?很小的空气薄层。当波长为λ的单色平行光垂直地射向平凸

透镜时,可以观察到在透镜锥面上出现干涉条纹。

(1)画出于涉条坟的大致分布并说明其主要特征; (2)计算明暗条纹的位置;

(3)若平凸透镜稍向左倾斜,干涉条纹有何变化?用图表示。 答:(1)图略,分析:这是一个牛顿环和劈尖的综合体,所以它的形状类似于牛顿环,也属于等厚干涉。 (2)计算明暗条纹的位置; 明条纹:λλ

k ±=+2

2ne

暗条纹:2

1222ne λ

λ

)(+±=+

k (3)若平凸透镜稍向左倾斜,干涉条纹将不再是对称的圆环,而是左密右疏的类圆环。

图示略。

18-4.若待测透镜的表面已确定是球面,可用观察等厚条纹半径变化的方法来确定透镜球面半径比标准样规所要求的半径是大还是小。如图,若轻轻地从上面往下按样规,则图__________中的条纹半径将缩小,而图_________中的条纹半径将增大。

答:设工件为L ,标准样规为G 。若待测工件表面合格,则L 与G 之间无间隙,也就没有光圈出现。如果L 的曲率R 太小(如图b ),则L 与G 的光圈很多,轻压后中心仍然为暗斑,但条纹半径要减小;如果L 的曲率R 太大(如图a ),则L 与G 的光圈除边缘接触,中间部分形成空气膜,轻压后中心斑点明暗交替变化,而且所有光圈向外扩展。

18-5.图a 为检查块规的装置,0G 为标准块规,G 为上端面待测的块规,用波长为λ的平行光垂直照射,测得平晶与块规之间空气劈尖的干涉条纹如图所示,对于与0G 和G 的

条纹间距分别为0l 和l ,且l l <0。若将G 转过0

180,两侧条纹均比原来密。

(1)判断并在图c 中画出G 规上端面的形貌示意图; (2)求G 规左、右侧与0G 的高度差。

答:(1)根据相邻条纹的间距:θ

λ

2=

l 对于0G 和G 的条纹间距分别为0l 和l ,l l <0,可知θθ 0。将G 转过0

180,两侧条纹均比原来密,即角度变大了,所以图中G 的形状为:

(2)求G 规左、右侧与0G 的高度差。

02sin l L

L h λθ=

=左 l

L

l L

l

L

h L h 222sin 0

λλλθ+

=

+

==左右

18-6.牛顿环装置中平凸透镜与平板玻璃间留有一厚度为0e 的气隙,若已知观测所用的单色光波长为λ,平凸透镜的曲率半径为R 。 (1)试导出k 级明条纹和暗条纹的公式;

(2)若调节平凸透镜与平板玻璃靠近,试述此过程中牛顿环将如何变化?

(3)试判别在调节过程中,在离开中心r 处的牛顿环某干涉

条纹宽度k r ?与e 的厚度有无关系?叙述简明理由,并算出在该处的条纹宽度。 答:(1)与牛顿环计算相似:

明条纹:λλ

k e e ±=++2

20)( (k=1,2,…)

暗条纹:2

12220λ

λ

)()(

+±=++k e e (k=1,2,…)

(2)若调节平凸透镜与平板玻璃靠近,则厚度向边缘走动,根据等厚条纹的定义,相应

的条纹也要向边缘移动,即条纹扩展。

(3)在调节过程中,在离开中心r 处的牛顿环某干涉条纹宽度k r ?与e 的厚度有关系

根据 R

r e 22

=

比如暗环半径:λk e R

r =+)(0222 R e k r )(02-=λ 那么R e k R e k r )()(002]21[---+=?λλ

由于平方根的存在,所以e 0不能抵消,对条纹宽度产生影响。

18-7.登月宇航员声称在月球上唯独能够用肉眼分辨地球上的人工建筑是中国的长城。你依据什么可以判断这句话是否真的?需要哪些数据? (略)

第一章光的干涉习题与答案解析

λd r y 0 = ?第一章 光的干涉 ●1.波长为nm 500的绿光投射在间距d 为cm 022.0的双缝上,在距离cm 180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nm 700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级亮纹位置的距离. 解:由条纹间距公式 λ d r y y y j j 0 1= -=?+ 得: cm 328.0818.0146.1cm 146.1573.02cm 818.0409.02cm 573.010700022.0180cm 409.010500022.018021222202221022172027101=-=-=?=?===?===??==?=??== ?--y y y d r j y d r j y d r y d r y j λλλλ ●2.在杨氏实验装置中,光源波长为nm 640,两狭缝间距为mm 4.0,光屏离狭缝的距离为 cm 50.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mm 1.0,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. 式: 解:(1)由公 得 λd r y 0= ? =cm 100.8104.64.05025--?=?? (2)由课本第20页图1-2的几何关系可知 52100.01 sin tan 0.040.810cm 50 y r r d d d r θθ--≈≈===?

5 21522()0.8106.4104 r r π ππ?λ --?= -= ??= ? (3) 由公式 22 22 121212cos 4cos 2I A A A A A ? ??=++?= 得 8536.04 2224cos 18cos 0cos 421cos 2 cos 42cos 42220 2212 212020=+=+= =??=??= =π ππ??A A A A I I p p ●3. 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级亮条纹所 在的位置为中央亮条纹,试求插入的玻璃片的厚度.已知光波长为6×10-7 m. 解:未加玻璃片时,1S 、2S 到P 点的光程差,由公式 2r ?πλ??=可知为 Δr =215252r r λ πλπ-= ??= 现在 1 S 发出的光束途中插入玻璃片时,P 点的光程差为 ()210022r r h nh λλ ?ππ'--+= ?=?=???? 所以玻璃片的厚度为 421510610cm 10.5r r h n λ λ--= ===?- 4. 波长为500nm 的单色平行光射在间距为0.2mm 的双狭缝上.通过其中一个缝的能量为另一个的2倍,在离狭缝50cm 的光屏上形成干涉图样.求干涉条纹间距和条纹的可见度. 解: 6050050010 1.250.2r y d λ-?= =??=mm 122I I = 22 122A A = 1 2A A =

光的干涉习题答案

学号 班级 姓名 成绩 第十六章 光的干涉(一) 一、选择题 1、波长mm 4 108.4-?=λ的单色平行光垂直照射在相距mm a 4.02=的双缝上,缝后 m D 1=的幕上出现干涉条纹。则幕上相邻明纹间距离是[ B ]。 A .0.6mm ; B .1.2 mm ; C .1.8 mm ; D . 2.4 mm 。 2、在杨氏双缝实验中,若用一片透明云母片将双缝装置中上面一条缝挡住,干涉条纹发生的变化是[ C ]。 A .条纹的间距变大; B .明纹宽度减小; C .整个条纹向上移动; D .整个条纹向下移动。 3、双缝干涉实验中,入射光波长为λ,用玻璃薄片遮住其中一条缝,已知薄片中光程比相同厚度的空气大2.5λ,则屏上原0级明纹处[ B ]。 A .仍为明条纹; B .变为暗条纹; C .形成彩色条纹; D .无法确定。 4、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[ B ]。 A .使屏靠近双缝; B .使两缝的间距变小; C .把两个缝的宽度稍微调窄; D .改用波长较小的单色光源。 5、在双缝干涉实验中,单色光源S 到两缝S 1、S 2距离相等,则中央明纹位于图中O 处,现将光源S 向下移动到S ’的位置,则[ B ]。 A .中央明纹向下移动,条纹间距不变; B .中央明纹向上移动,条纹间距不变; C .中央明纹向下移动,条纹间距增大; D .中央明纹向上移动,条纹间距增大。 二、填空题 1、某种波长为λ的单色光在折射率为n 的媒质中由A 点传到B 点,相位改变为π,问光程改变了 2λ , 光从A 点到B 点的几何路程是 2n λ 。 2、从两相干光源s 1和s 2发出的相干光,在与s 1和s 2等距离d 的P 点相遇。若s 2位于真空 中,s 1位于折射率为n 的介质中,P 点位于界面上,计算s 1和s 2到P 点的光程差 d-nd 。 3、光强均为I 0的两束相干光相遇而发生干涉时,在相遇区域内有可能出现的最大光强是 04I ;最小光强是 0 。

工程光学习题解答第十章_光的干涉

第十一章 光的干涉 1. 双缝间距为1mm,离观察屏1m,用钠光灯做光源,它发出两种波长的单色光 nm 0.5891=λ和nm 6.5892=λ,问两种单色光的第十级亮条纹之间的间距是多 少? 解:由题知两种波长光的条纹间距分别为 9 6113 1589105891010D e m d λ---??===? 96 223 1589.610589.61010 D e m d λ---??===? ∴第十级亮纹间距()()6 5 211010589.6589100.610e e m -?=-=?-?=? 2. 在杨氏实验中,两小孔距离为1mm,观察屏离小孔的距离为50cm,当用一片折射率为1.58的透明薄片贴住其中一个小孔时(见图11-17),发现屏上的条纹系统移动了0.5场面,试决定试件厚度。 解:设厚度为h ,则前后光程差为()1n h ?=- ()1x d n h D ??∴-= 23 0.510100.580.5 h --??= 2 1.7210h mm -=? 3. 一个长30mm 的充以空气的气室置于杨氏装置中的一个小孔前,在观察屏上观察到稳 定的干涉条纹系。继后抽去气室中的空气,注入某种气体,发现条纹系移动了25 个条纹,已知照明光波波长nm 28.656=λ,空气折射率000276.10=n 。试求注入气室内气体的折射率。 解:设气体折射率为n ,则光程差改变()0n n h ?=- 图11-47 习题2 图

()02525x d d n n h e D D λ??∴-= =?= 9 025656.2810 1.000276 1.0008230.03 m n n h λ-??=+=+= 4. ** 垂直入射的平面波通过折射率为n 的玻璃板,投射光经投射会聚到焦点上。玻 璃板的厚度沿着C 点且垂直于图面(见图11-18)的直线发生光波波长量级的突变d ,问d 为多少时,焦点光强是玻璃板无突变时光强的一半。 解:无突变时焦点光强为04I ,有突变时为02I ,设',.d D 2 00' 4cos 2xd I I I D πλ== ()'104xd m m D λ?? ∴?= =+≥ ??? 又 ()1n d ?=- 114d m n λ? ? ∴= + ?-?? 5. 若光波的波长为λ,波长宽度为λ?,相应的频率和频率宽度记为ν和ν?,证明 λ λ ν ν ?= ?,对于nm 8.632=λ的氦氖激光,波长宽度nm 8 102-?=?λ,求频 率宽度和相干长度。 解: c λν= λ ν λ ν ??∴ = 对于632.8c nm λνλ =?= 898 41821010310 1.49810632.8632.810 c Hz λ λννλλλ---??????∴?=?=?==??? C 图11-18

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17光的干涉习题解答

仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢0 第十七章 光的干涉 一. 选择题 1.在真空中波长为λ的单色光,在折射率为n 的均匀透明介质中从A 沿某一路径传播到B ,若A ,B 两点的相位差为3π,则路径AB 的长度为:( D ) A. 1.5λ B. 1.5n λ C. 3λ D. 1.5λ/n 解: πλ π?32==?nd 所以 n d /5.1λ= 本题答案为D 。 2.在杨氏双缝实验中,若两缝之间的距离稍为加大,其他条件不变,则干涉条纹将 ( A ) A. 变密 B. 变稀 C. 不变 D. 消失 解:条纹间距d D x /λ=?,所以d 增大,x ?变小。干涉条纹将变密。 本题答案为A 。

3.在空气中做双缝干涉实 验,屏幕E上的P处是明条纹。若 将缝S2盖住,并在S1、S2连线的垂 选择题3图 直平分面上放一平面反射镜M,其它条件不变(如图),则此时 ( B ) A. P处仍为明条纹 B. P处为暗条纹 C. P处位于明、暗条纹之间 D. 屏幕E上无干涉条纹 解对于屏幕E上方的P点,从S1直接入射到屏幕E 上和从出发S1经平面反射镜M反射后再入射到屏幕上的光相位差在均比原来增 ,因此原来是明条纹的将变为暗条纹,而原来的暗条纹将变为明条纹。故本题答案为B。 4.在薄膜干涉实验中,观察到反射光的等倾干涉条纹的中心是亮斑,则此时透射光的等倾干涉条纹中心是( B ) A. 亮斑 B. 暗斑 C. 可能是亮斑,也可能是暗斑 D. 无法确定 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢1

仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢2 解:反射光和透射光的等倾干涉条纹互补。 本题答案为B 。 5.一束波长为λ 的单色光由空气垂直入射到折射率 为n 的透明薄膜上,透明薄膜放在空气中,要使反射光得到干涉加强,则薄膜最小的厚度为 ( B ) A. λ/4 B. λ/ (4n ) C. λ/2 D. λ/ (2n ) 6.在折射率为n '=1.60的玻璃表面上涂以折射率 n =1.38的MgF 2透明薄膜,可以减少光的反射。当波长为 500.0nm 的单色光垂直入射时,为了实现最小反射,此透明薄膜的最小厚度为( C ) A. 5.0nm B. 30.0nm C. 90.6nm D. 250.0nm 解:增透膜 6.904/min ==n e λnm 本题答案为C 。 7.用波长为λ的单色光垂直照射到空气劈尖上,观察等厚干涉条纹。当劈尖角增大时,观察到的干涉条纹的间距将( B )

光的干涉习题答案.doc

第十六章光的干涉《一〉 一、选择题 1、波长A = 4.8x10^/777/7的单色平行光垂直照射在相距2。= 0.4〃仰的双缝上,缝后 D = lm的幕上出现干涉条纹。则幕上相邻明纹间距离是[B ]。 A.0.6mm; B. 1.2 mm; C. 1.8 mm; D. 24 mm。 2、在杨氏双缝实验中,若用一片透明云母片将双缝装置中上面一条缝挡住,干涉条纹发生的变化是[C ]。 A.条纹的间距变大; B.明纹宽度减小; C.整个条纹向上移动; D.整个条纹向下移动。 3、双缝干涉实验中,入射光波长为人,用玻璃薄片遮住其中一条缝,已知薄片中光程比 相同厚度的空气大2.5/1,则屏上原()级明纹处[B ]o A.仍为明条纹; B.变为暗条纹; C.形成彩色条纹; D.无法确定。 4、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[B ]。 A.使屏靠近双缝; B.使两缝的间距变小; C.把两个缝的宽度稍微调窄; D.改用波长较小的单色光源。 5、在双缝干涉实验中,单色光源S到两缝&、S?距离相等,则中央明纹位于图中O处,现将光源S向下移动到S,的位置,则[B ]。 A.中央明纹向下移动,条纹间距不变; B.中央明纹向上移动,条纹间距不变; C.中央明纹向下移动,条纹间距增大; D.中央明纹向上移动,条纹间距增大。 二、填空题 1、某种波长为人的单色光在折射率为〃的媒质中由A点传到B点,相位改变为兀,问光 程改变了_仝_,光从A点到B点的几何路程是—仝 2 2/? 2、从两相干光源&和S2发出的相干光,在与S|和S2等距离d的P点相遇。若S2位于真空中,Si位于折射率为〃的介质中,P点位于界面上,计算S!和s2到P点的光程差d-nd ° 3、光强均为I。的两束相干光相遇而发生干涉时,在相遇区域内有可能出现的最大光强是一 _;最小光强是0 。 47

第一章--光的干涉--习题及答案

第一章--光的干涉--习题及答案

λ d r y 0 =?第一章 光的干涉 ●1.波长为nm 500的绿光投射在间距d 为cm 022.0的双缝上,在距离cm 180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nm 700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级亮纹位置的距离. 解:由条纹间距公式 λ d r y y y j j 0 1= -=?+ 得: cm 328.0818.0146.1cm 146.1573.02cm 818.0409.02cm 573.010700022.0180cm 409.010500022.018021222202221022172027101=-=-=?=?===?===??==?=??== ?--y y y d r j y d r j y d r y d r y j λλλλ ●2.在杨氏实验装置中,光源波长为nm 640,两狭缝间距为mm 4.0,光屏离狭缝的距离为cm 50.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mm 1.0,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. 解:(1)由公式: 得

λd r y 0 = ? = cm 100.8104.64 .050 25--?=?? (2)由课本第20页图1-2的几何关系可 知 52100.01sin tan 0.040.810cm 50 y r r d d d r θθ--≈≈===? 5 21522()0.8106.4104 r r π ππ?λ --?= -= ??= ? (3) 由公式 22 22 121212cos 4cos 2 I A A A A A ? ??=++?= 得 8536.04 2224cos 18cos 0cos 421cos 2 cos 42cos 42220 2212 212020=+=+= =??=??= =π ππ??A A A A I I p p ●3. 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级亮条纹所在的位置为中央亮条纹,试求插入的玻璃片的厚度.已知光波长为6×10-7m . 解:未加玻璃片时,1 S 、2 S 到P 点的光程差,由 公式 2r ?πλ ??=可知为 Δr = 215252r r λ πλπ-= ??=

6 光的干涉习题详解

谢谢分享~~~~~~~ 习题六 一、选择题 1.如图所示,在杨氏双缝干涉实验中,设屏到双缝的距离D =2.0m ,用波长λ=500nm 的单色光垂直入射,若双缝间距d 以0.2mm ?s -1的速率对称地增大(但仍满足d << D ),则在屏上距中心点x =5cm 处,每秒钟扫过的干涉亮纹的条数为 [ ] (A )1条; (B )2条; (C )5条; (D )10条。 答案:D 解:缝宽为d 时,双缝至屏上x 处的光程差为d x D δ= 。所以当d 增大时,光程差改变,引起干涉条纹移动。若干涉条纹移动N 条,则对应的光程差改变为N δδδλ'?=-=,依题意,经1s ,光程差的改变量为: ()λδN D xd D x d =-+= 2.0 由此可解出N =10。 2.在双缝干涉实验中,若单色光源S 到两缝S 1、S 2距离相等,则观察屏上中央明纹中心 位于图中O 处,现将光源S 向下移动到示意图中的S ' 位置,则 [ ] (A )中央明条纹向下移动,且条纹间距不变; (B )中央明条纹向上移动,且条纹间距增大; (C )中央明条纹向下移动,且条纹间距增大; (D )中央明条纹向上移动,且条纹间距不变。 答案:D 解:条纹间距与参数d 、D 和λ有关,而与光源的竖直位置无关。但光源下移时,在原O 点处两光程差不再为0,而且光程差为0处必在O 点上方,即中央明纹向上移动。 3.如图所示,波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为n 2的薄膜上,经上下两个表面反射的两束光发生干涉。若薄膜厚度为e ,而且n 1 > n 2 > n 3,则两束反射光在相遇点的位相差为 [ ] (A )24/n e πλ; (B )22/n e πλ; (C )24/n e ππλ+; (D )24/n e ππλ-+。 答案:A 解:三层介质折射率连续变化,故上下两光之间无附加程差。垂直入射,所以反射光 S S 3 n e

完整word版,光的干涉习题答案

第五章 光的干涉 5-1 波长为589.3nm 的钠光照射在一双缝上,在距双缝200cm 的观察屏上测量20个条纹共宽3cm ,试计算双缝之间的距离。 解:由题意,条纹间距为:cm e 15.020 3 == ∴双缝间距为:m e D d 39 1079.015 .0103.589200--?≈??==λ 5-2 在杨氏干涉实验中,两小孔的距离为1.5mm ,观察屏离小孔的垂直距离为1m ,若所用光源发出波长 1λ=650nm 和2λ=532nm 的两种光波,试求两光波分别形成的条纹间距以及两组条纹的第8级亮纹之间 的距离。 解:对于1λ=650nm 的光波,条纹间距为: m d D e 3 3 9111043.010 5.1106501---?≈???==λ 对于2λ=532nm 的光波,条纹间距为: m d D e 3 3 9221035.0105.1105321---?≈???==λ ∴两组条纹的第8级条纹之间的距离为: m e e x 3211064.0)(8-?=-=? 5-3 一个长40mm 的充以空气的气室置于杨氏装置中的一个小孔前,在观察屏上观察到稳定的干涉条纹系,继后抽去气室中的空气,注入某种气体,发现条纹系移动了30个条纹。已知照射光波波长为656.28nm ,空气折射率为1.000276,试求注入气体的折射率n g 。 解:气室充入空气和充气体前后,光程的变化为: D n g )000276.1(-=?δ 而这一光程变化对应于30个波长: λδ30=? ∴λ30)1(=-D n g 000768.1000276.110 401028.656303 9 =+???=--g n 5-4 在菲涅耳双面镜干涉实验中,光波长为600nm ,光源和观察屏到双面镜交线的距离分别为0.6m 和1.8m ,双面镜夹角为10- 3rad ,求:(1)观察屏上的条纹间距;(2)屏上最多能看到多少亮条纹?

大学物理 第18章 光的干涉习题思考题的解答

习题 18-1.杨氏双缝的间距为mm 2.0,距离屏幕为m 1,求:(1)若第一到第四明纹距离为 mm 5.7,求入射光波长。(2)若入射光的波长为 A 6000,求相邻两明纹的间距。 解:(1)根据条纹间距的公式:m d D k x 0075.010 2134=???=?=?-λ λ 所以波长为: A 5000=λ (2)若入射光的波长为 A 6000,相邻两明纹的间距: mm d D x 310210600014 10 =???==?--λ 18-2.图示为用双缝干涉来测定空气折射率n 的装置。实验前,在长度为l 的两个相同密封玻璃管内都充以一大气压的空气。现将上管中的空气逐渐抽去,(1)则光屏上的干涉条 纹将向什么方向移动;(2)当上管中空气完全抽到真空,发现屏上波长为λ的干涉条纹移过N 条。计算空气的折射率. 解:(1)当上面的空气被抽去,它的光程减小,所以它将通过增加路程来弥补,所以条纹向下移动。 (2)当上管中空气完全抽到真空,发现屏上波长为λ的干涉条纹移过N 条。 可列出:λN n l =-)(1 解得: 1+=l N n λ 18-3.在图示的光路中,S 为光源,透镜 1L 、2L 的焦距都为f , 求(1)图中光线SaF 与光线SOF 的光程差为多少?。 (2)若光线SbF 路径中有长为l , 折射率为n 的玻璃, 那么该光 线与SOF 的光程差为多少?。 解:(1)图中光线SaF 与光线SOF 的几何路程相同,介质相同,所以SaF 与光线SoF 光程差为0。 (2)若光线SbF 路径中有长为l , 折射率为n 的玻璃, 那么光程差为几何路程差与 介质折射率差的乘积,即 )(1-n l 18-4.在玻璃板(折射率为50.1)上有一层油膜(折射率为30.1)。已知对于波长为nm 500和nm 700的垂直入射光都发生反射相消,而这两波长之间没有别的波长光反射相消,求此油膜的厚度。 解:油膜上、下两表面反射光的光程差为2 ne ,由反射相消条件有 2ne=(2k+1)λ/2=(k+1/2)λ (k=0,1,2,…) ① 当λ1=5000A 时,有 2ne=(k 1+1/2)λ1=k 1λ1+2500 ②

《光的干涉 衍射》单元测试题含答案(1)

《光的干涉衍射》单元测试题含答案(1) 一、光的干涉衍射选择题 1.利用薄膜干涉的原理可以检查平面的平整度和制成镜头增透膜。图1中,让单色光从上 方射入,这时从上方看可以看到明暗相间的条纹,下列说法正确的是() A.图1中将薄片向着劈尖方向移动使劈角变大时,条纹变疏 B.图1中将样板微微平行上移,条纹疏密不变 C.在图1中如果看到的条纹如图2所示,说明被检平面在此处是凹下 D.图3中镀了增透膜的镜头看起来是有颜色的,那是增透了这种颜色的光的缘故 2.如图所示,一束可见光a从玻璃砖射向空气,分成b、c两束单色光。单色光b和c相 比较。下列说法正确的是() A.在相同条件下进行双缝干涉实验,b光的干涉条纹间距较大 B.真空中b光的波长较小 C.玻璃砖中b光的速度较小 D.从玻璃射向空气发生全反射时,b光的临界角较小 .比较3.如图所示,三束细光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光 a、b、c三束光,可知( ) A.a为波长较长的光 B.当它们在真空中传播时,a光的速度最大 C.分别用这三种光做光源,使用同样的装置进行双缝干涉实验,a光的干涉条纹中相邻亮纹的间距最小 D.若它们都从玻璃射向空气,c光发生全反射的临界角最大 4.如图所示的双缝干涉实验,用绿光照射单缝S时,在光屏P上观察到干涉条纹.要得到

相邻条纹间距更大的干涉图样,可以 A .增大S 1与S 2的间距 B .减小双缝屏到光屏的距离 C .将绿光换为红光 D .将绿光换为紫光 5.如图所示,半径为R 的特殊圆柱形透光材料圆柱体部分高度为 2 R ,顶部恰好是一半球体,底部中心有一光源s 向顶部发射一束由a 、b 两种不同频率的光组成的复色光,当光线与竖直方向夹角θ变大时,出射点P 的高度也随之降低,只考虑第一次折射,发现当P 点高度h 降低为 12 2 R +时只剩下a 光从顶部射出,下列判断正确的是( ) A .在此透光材料中a 光的传播速度小于b 光的传播速度 B .a 光从顶部射出时,无a 光反射回透光材料 C .此透光材料对b 光的折射率为1042+ D .同一装置用a 、b 光做双缝干涉实验,b 光的干涉条纹较大 6.彩虹是由阳光进入水滴,先折射一次,然后在水滴的背面反射,最后离开水滴时再折射一次形成。彩虹形成的示意图如图所示,一束白光L 由左侧射入水滴,a 、b 是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线(a 、b 是单色光)。下列关于a 光与b 光的说法正确的是( ) A .水滴对a 光的折射率小于对b 光的折射率 B .a 光在水滴中的传播速度小于b 光在水滴中的传播速度

第11章《光的干涉》补充习题解答

第11章 《光的干涉》补充习题解答 1.某单色光从空气射入水中,其频率、波速、波长是否变化?怎样变化? 解: υ不变,为波源的振动频率;n n 空 λλ= 变小;υλn u =变小. 2.什么是光程? 在不同的均匀介质中,若单色光通过的光程相等时,其几何路程是否相同?其所需时间是否相同?在光程差与相位差的关系式2π ?δλ ?=中,光波的波长要用真空中波 长,为什么? 解:nr δ=.不同媒质若光程相等,则其几何路程定不相同;其所需时间相同,为t C δ ?= . 因为δ中已经将光在介质中的路程折算为光在真空中所走的路程。 3.在杨氏双缝实验中,作如下调节时,屏幕上的干涉条纹将如何变化?试说明理由。 (1)使两缝之间的距离变小; (2)保持双缝间距不变,使双缝与屏幕间的距离变小; (3)整个装置的结构不变,全部浸入水中; (4)光源作平行于1S 、2S 连线方向的上下微小移动; (5)用一块透明的薄云母片盖住下面的一条缝。 解: 由λd D x = ?知,(1)条纹变疏;(2)条纹变密;(3)条纹变密;(4)零级明纹在屏幕上作相反方向的上下移动;(5)零级明纹向下移动. 4.在空气劈尖中,充入折射率为n 的某种液体,干涉条纹将如何变化? 解:干涉条纹将向劈尖棱边方向移动,并且条纹间距变小。 5.当将牛顿环装置中的平凸透镜向上移动时,干涉图样有何变化? 解:透镜向上移动时,因相应条纹的膜厚k e 位置向中心移动,故条纹向中心收缩。 6.杨氏双缝干涉实验中,双缝中心距离为0.60mm ,紧靠双缝的凸透镜焦距为2.5m ,焦平面处有一观察屏。 (1)用单色光垂直照射双缝,测得屏上条纹间距为2.3mm ,求入射光波长。 (2)当用波长为480nm 和600nm 的两种光时,它们的第三级明纹相距多远? 解:(1)由条纹间距公式λd D x = ?,得 332.3100.6105522.5 x d nm D λ--?????=== (2)由明纹公式D x k d λ=,得 9 2132.5()3(600480)10 1.50.610 D x k mm d λλ--?=-=??-?=? 7.在杨氏双缝实验中,双缝间距d =0.20mm ,缝屏间距D =1.0m 。

光的干涉计算题及答案

《光的干涉》计算题 1.在双缝干涉实验中,用波长λ=546.1nm (1 nm=10-9m)的单色光照射,双缝与屏的距离D =300 mm.测得中央明条纹两侧的两个第五级明条纹的间距为1 2.2 mm,求双缝间的距离. 解:由题给数据可得相邻明条纹之间的距离为 ?x=12.2 / (2×5)mm=1.22 mm 2分由公式?x=Dλ / d,得d=Dλ / ?x=0.134 mm 3分 2. 在图示的双缝干涉实验中,若用薄玻璃片(折射率n1=1.4)覆 盖缝S1,用同样厚度的玻璃片(但折射率n2=1.7)覆盖缝S2,将 使原来未放玻璃时屏上的中央明条纹处O变为第五级明纹.设 单色光波长λ=480 nm(1nm=10-9m),求玻璃片的厚度d(可认为光 线垂直穿过玻璃片). 解:原来,δ = r2-r1= 0 2分覆盖玻璃后,δ=( r2 + n2d–d)-(r1 + n1d-d)=5λ3分∴(n2-n1)d=5λ 1 2 5 n n d - = λ 2分 = 8.0×10-6 m 1分 3. 薄钢片上有两条紧靠的平行细缝,用波长λ=546.1 nm (1 nm=10-9 m)的平面光波正入射到钢片上.屏幕距双缝的距离为D=2.00 m,测得中央明条纹两侧的第五级明条纹间的距离为?x=12.0 mm. (1) 求两缝间的距离. (2) 从任一明条纹(记作0)向一边数到第20条明条纹,共经过多大距离? (3) 如果使光波斜入射到钢片上,条纹间距将如何改变? 解:(1) x=2kDλ / d d = 2kDλ /?x2分此处k=5 ∴d=10 Dλ / ?x=0.910 mm 2分 (2) 共经过20个条纹间距,即经过的距离 l=20 Dλ / d=24 mm 2分 (3) 不变2分 4. 在双缝干涉实验中,单色光源S0到两缝S1和S2的距离分 别为l1和l2,并且l1-l2=3λ,λ为入射光的波长,双缝之间 的距离为d,双缝到屏幕的距离为D(D>>d),如图.求: (1) 零级明纹到屏幕中央O点的距离. (2) 相邻明条纹间的距离. 屏

光的干涉练习题及答案

一、选择题 1、严格地讲,空气折射率大于1,因此在牛顿环实验中,若将玻璃夹层中的空气逐渐抽去而成为真空时,干涉环将:( ) A.变大; B.缩小; C.不变; D.消失。 【答案】:A 2、在迈克耳逊干涉仪的一条光路中,放入一折射率n ,厚度为h 的透明介质板,放入后,两光束的光程差改变量为:( ) A.h n )1(2-; B.nh 2; C.nh ; D.h n )1(-。 【答案】:A 3、用劈尖干涉检测工件(下板)的表面,当波长为λ的单色光垂直入射时,观察到干涉条纹如图。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: ( ) A.一凹陷的槽,深为λ/4; B.有一凹陷的槽,深为λ/2; C.有一凸起的埂,深为λ/4; D.有一凸起的埂,深为λ。 【答案】:B 4、牛顿环实验装置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,用平行单色光从上向下照射,并从下向上观察,看到许多明暗相间的同心圆环,这些圆环的特点是:( ) A.C 是明的,圆环是等距离的; B.C 是明的,圆环是不等距离的; C.C 是暗的,圆环是等距离的; D.C 是暗的,圆环是不等距离的。 【答案】:B 5、若将牛顿环玻璃夹层中的空气换成水时,干涉环将: ( ) A .变大; B .缩小; C .不变; D .消失。 【答案】:B 6、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 ( ) A .中心暗斑变成亮斑; B .变疏; C .变密; D .间距不变。 【答案】:C 7、两个不同的光源发出的两个白光光束,在空间相遇是不会产生干涉图样的,这是由于( ) A.白光是由许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】:C 8、在双缝干涉实验中,若单色光源S 到两缝S 1、S 2距离相等,则观察屏上中央明条纹位于O 处。现将光源S 向下移动到S '位置,则( ) A .中央明条纹也向下移动,且条纹间距不变; B .中央明条纹向上移动,且条纹间距不变; C .中央明条纹向下移动,且条纹间距增大; D .中央明条纹向上移动,且条纹间距增大。

第五章光的干涉习题答案

第五章 光的干涉 5-1 波长为的钠光照射在一双缝上,在距双缝200cm 的观察屏上测量20个条纹共宽3cm ,试计算双缝之间的距离。 解:由题意,条纹间距为:cm e 15.020 3 == ∴双缝间距为:m e D d 39 1079.015 .0103.589200--?≈??==λ 1.5mm ,观察屏离小孔的垂直距离为1m ,若所用光源发出波长1λ=650nm 和2λ=532nm 的两种光波,试求两光波分别形成的条纹间距以及两组条纹的第8级亮纹之间的距离。 解:对于1λ=650nm 的光波,条纹间距为: m d D e 3 3 9111043.010 5.1106501---?≈???==λ 对于2λ=532nm 的光波,条纹间距为: m d D e 339 221035.010 5.1105321---?≈???==λ ∴两组条纹的第8级条纹之间的距离为: m e e x 3 211064.0)(8-?=-=? 5-3 一个长40mm 的充以空气的气室置于杨氏装置中的一个小孔前,在观察屏上观察到 稳定的干涉条纹系,继后抽去气室中的空气,注入某种气体,发现条纹系移动了30个条纹。已知照射光波波长为,空气折射率为,试求注入气体的折射率n g 。 解:气室充入空气和充气体前后,光程的变化为: D n g )000276.1(-=?δ 而这一光程变化对应于30个波长: λδ30=? ∴λ30)1(=-D n g 000768.1000276.110 401028.656303 9 =+???=--g n 5-4 在菲涅耳双面镜干涉实验中,光波长为600nm ,光源和观察屏到双面镜交线的距 离分别为0.6m 和1.8m ,双面镜夹角为10-3 rad ,求:(1)观察屏上的条纹间距;(2)屏上最多能看到多少亮条纹

第四章 光的干涉-习题解答

第四章 光的干涉 4.1 对杨氏干涉实验装置作如下几种改变,试讨论接收屏上的干涉条纹将如何变化? ⑴将单色缝光源S 向上或向下平移; ⑵将单色缝光源S 向双缝21,S S 移近; ⑶将观察屏移离双缝21,S S ; ⑷将双缝间距加倍; ⑸单色缝光源缝宽从零逐渐增大的过程; ⑹换用两个单色点光源,使其分别照明双缝21,S S 。 4.2 根据将同一光源的波前划分为两个(或多个)部分作为相干光源的方法, 试设计出几种分波前干波装置。 4.3 在杨氏实验中,双缝相距为mm 0.5,缝与接收屏相距为m 0.5。入射光中包 含波长为nm 500和nm 600两种成分,因而看到屏上有两组干涉图样,试分别求出两种波长的干涉条纹宽度及第二级亮纹间的距离。 解: ⑴对nm 500的光波,条纹宽度为 mm mm d D x 5.010 5005 1056 3 11=???= = ?-λ 第二级亮纹的位置为 mm mm λd D m x 15.0211=×== ⑵对nm 600的光波,条纹宽度为 mm mm d D x 6.010 6005 1056 3 22=???= = ?-λ 第二级亮纹的位置为 mm mm λd D m x 2.16.0222=×== ⑶两波长第二级亮纹间的距离为 mm mm x x L 2.0)12.1(12=-=-=? 4.4 杨氏干涉实验的应用之一是测气体的折射率,其原理性结构如下图所示。 在1S 的后面放置一长度为l 的透明容器,当待测气体注入容器而将空

气排出的过程中,接收屏上的干涉条纹就会移动。由干涉条纹移动的数目可以推知待测气体的折射率。设待测气体的折射率为x n ,且大于空气的折射率0n 。如果充入的气体为氯气,cm l 0.2=,条纹移动的数目20Δ=m ,光波波长nm λ3.589=,空气的折射率000276.1=n ,求(1)干涉条纹如何移动?(2)待测氯气的折射率。 解: ⑴条纹向上移动。 ⑵λ20)(0=-L n n x , L n n n x λ200=-=? 210 0010 210 589320???+ =?+=-n n n n x 0008653.10005893.0000276.1=+= 4.5 用很薄的云母片)58.1(=n 覆盖在双缝装置中的一条缝上,这时接收屏上的 中心位置为原来的第七条亮纹所占据。如果入射光波长为nm 500,则云母片的厚度如何? 解: 据题意有 λ7)(0=-L n n 有 m nm n n L μλ6≈0 .158.1500770 -?= -= 4.6 两束相干平行光传播方向与xz 面平行,与z 轴的交角分别为1θ和2θ。在xy 平面放置接收屏,屏上干涉条纹是一组平行于y 轴的直线,前后移动接收屏,干涉条纹间距不变。试证明干涉条纹间距表达式为2 1sin sin Δθθλ x +=。 解: 两光束的传播方向如图示: 设:O 点为零级亮条纹位置,两束光在O 点的位相差为00=?? 则 沿x 方向任一点P 处,两光束的位相差为 )sin (sin 2)(21θθλ π ?+= ?x x 若P 点为第m 级亮条纹中心。则有 π θθλ π ?m x x m 2)sin (sin 2)(21=+= ?

光的干涉练习题及答案

一、选择题 1严格地讲,空气折射率大于1因此在牛顿环实验中,若将玻璃夹层中的空气逐渐抽去而成为真空时,干涉环将:() A. 变大; B. 缩小; C. 不变; D. 消失。 【答案】:A 2、在迈克耳逊干涉仪的一条光路中,放入一折射率n,厚度为h的透明介质板,放入后,两 光束的光程差改变量为:() A. 2(n 1)h ; B. 2nh ; C. nh ; D. (n 1)h。 【答案】:A 3、用劈尖干涉检测工件(下板)的表面,当波长为入的单色光垂直入射时,观察到干涉条纹如 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:() A.—凹陷的槽,深为入/4 ; B.有一凹陷的槽,深为入/2 ; C.有一凸起的埂,深为入/4 ; D.有一凸起的埂,深为入。 【答案】:B 4、牛顿环实验装置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 行单色光从上向下照射,并从下向上观察,看到许多明暗相间的同心圆环,这些圆环的特点是:() A.C是明的,圆环是等距离的; B.C 是明的,圆环是不等距离的; C.C是暗的,圆环是等距离的; D.C 是暗的,圆环是不等距离的。 【答案】:B 5、若将牛顿环玻璃夹层中的空气换成水时,干涉环将:() A.变大; B.缩小; C .不变; D.消失 【答案】:B 6、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() A.中心暗斑变成亮斑; B.变疏; C.变密; D.间距不变。 【答案】:C 7、两个不同的光源发出的两个白光光束,在空间相遇是不会产生干涉图样的,这是由于( ) A.白光是由许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】:C 8在双缝干涉实验中,若单色光源S到两缝S i、S2距离相等,则观察屏上中央明条纹位于0 处。 现将光源S向下移动到S位置,则()

17光的干涉习题解答

第十七章 光的干涉 一. 选择题 1.在真空中波长为的单色光,在折射率为n 的均匀 透明介质中从A 沿某一路径传播到B ,若A ,B 两点的相位 差为3,则路径AB 的长度为:( D ) A. 1.5 B. 1.5n C. 3 D. 1.5/n 解: πλπ?32==?nd 所以 n d /5.1λ= 本题答案为D 。 2.在杨氏双缝实验中,若两缝之间的距离稍为加大, 其他条件不变,则干涉条纹将 ( A ) A. 变密 B. 变稀 C. 不变 D. 消失 解:条纹间距d D x /λ=?,所以d 增大,x ?变小。干涉条 纹将变密。

本题答案为A。 3.在空气中做双缝干涉实验, 屏幕E上的P处是明条纹。若将缝 S2盖住,并在S1、S2连线的垂直平分 选择题3图 面上放一平面反射镜M,其它条件不变(如图),则此时( B ) A. P处仍为明条纹 B. P处为暗条纹 C. P处位于明、暗条纹之间 D. 屏幕E上无干涉条纹 解对于屏幕E上方的P点,从S1直接入射到屏幕E 上和从出发S1经平面反射镜M反射后再入射到屏幕上的光相位差在均比原来增,因此原来是明条纹的将变为暗条纹,而原来的暗条纹将变为明条纹。故本题答案为B。 4.在薄膜干涉实验中,观察到反射光的等倾干涉条纹的中心是亮斑,则此时透射光的等倾干涉条纹中心是( B ) A. 亮斑 B. 暗斑 C. 可能是亮斑,也可能是

暗斑 D. 无法确定 解:反射光和透射光的等倾干涉条纹互补。 本题答案为B 。 5.一束波长为的单色光由空气垂直入射到折射率 为n 的透明薄膜上,透明薄膜放在空气中,要使反射光得到干涉加强,则薄膜最小的厚度为 ( B ) A. /4 B. / (4n ) C. /2 D. / (2n ) 6.在折射率为n =1.60的玻璃表面上涂以折射率 n =1.38的MgF 2透明薄膜,可以减少光的反射。当波长为500.0nm 的单色光垂直入射时,为了实现最小反射,此透明薄膜的最小厚度为( C ) A. 5.0nm B. 30.0nm C. 90.6nm D. 250.0nm 解:增透膜 6.904/min ==n e λnm 本题答案为C 。 7.用波长为的单色光垂直照射到空气劈尖上,观察 等厚干涉条纹。当劈尖角增大时,观察到的干涉条纹的间

光的干涉习题答案

学号 班级 成绩 第十六章 光的干涉(一) 一、选择题 1、波长mm 4 108.4-?=λ的单色平行光垂直照射在相距mm a 4.02=的双缝上,缝后 m D 1=的幕上出现干涉条纹。则幕上相邻明纹间距离是[ B ]。 A .0.6mm ; B .1.2 mm ; C .1.8 mm ; D . 2.4 mm 。 2、在氏双缝实验中,若用一片透明云母片将双缝装置中上面一条缝挡住,干涉条纹发生的变化是[ C ]。 A.条纹的间距变大; B.明纹宽度减小; C.整个条纹向上移动; D.整个条纹向下移动。 3、双缝干涉实验中,入射光波长为λ,用玻璃薄片遮住其中一条缝,已知薄片中光程比相同厚度的空气大2.5λ,则屏上原0级明纹处[ B ]。 A .仍为明条纹; B .变为暗条纹; C .形成彩色条纹; D .无法确定。 4、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[ B ]。 A .使屏靠近双缝; B .使两缝的间距变小; C .把两个缝的宽度稍微调窄; D .改用波长较小的单色光源。 5、在双缝干涉实验中,单色光源S 到两缝S 1、S 2距离相等,则中央明纹位于图中O 处,现将光源S 向下移动到S ’的位置,则[ B ]。 A .中央明纹向下移动,条纹间距不变; B .中央明纹向上移动,条纹间距不变; C .中央明纹向下移动,条纹间距增大; D .中央明纹向上移动,条纹间距增大。 二、填空题 1、某种波长为λ的单色光在折射率为n 的媒质中由A 点传到B 点,相位改变为π,问光程改变了 2 λ , 光从A 点到B 点的几何路程是 2n λ 。 2、从两相干光源s 1和s 2发出的相干光,在与s 1和s 2等距离d 的P 点相遇。若s 2位于真空中,s 1位于折射率为n 的介质中,P 点位于界面上,计算s 1和s 2到P 点的光程差 d-nd 。

光的干涉习题答案

思 考 题 13-1.单色光从空气射入水中,则( ) (A )频率、波长和波速都将变小 (B )频率不变、波长和波速都变大 (C )频率不变,波长波速都变小 (D )频率、波长和波速都不变 答:频率ν不变,n λλ = ,v c n = ,而水空气n n <,故选(C ) 13-2.如图所示,波长为λ的单色平行光垂直入射到折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜上,薄膜上下两边透明介质的折射率分别为n 1和n 3,已 知 n 1n 3,则从薄膜上下两表面反射的两光束的光程差是( ) (A)2en 2。 (B) 2en 2+ 2 λ 。 (C) 2en 2-λ。 (D) 2en 2+22n λ。 答:由n 1n 3可知,光线在薄膜上下两表面反射时有半波损失,故选(B)。 13-3 来自不同光源的两束白光,例如两束手电筒光,照射在同一区域内,是不能产生干涉花样的,这是由于( ) (A) 白光是由许多不同波长的光构成的。 (B) 来自不同光源的光,不能具有正好相同的频率。 (C) 两光源发出的光强度不同。 (D) 两个光源是独立的,不是相干光源。 答:普通的独立光源是非相干光源。选(D )。 13-4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( ) (A)使屏靠近双缝。 (B)使两缝的间距变小。 (C)把两个缝的宽度稍微调窄。 (D)改用波长较小的单色光源。 答:由条纹间距公式a f x λ 2= ?,可知选(B )。 13-5.在杨氏双缝实验中,如以过双缝中点垂直的直线为轴,将缝转过一个角度α,转动方向如图所示,则在屏幕上干涉的中央明纹将( ) (A)向上移动 (B)向下移动 (C)不动 (D)消失 答:中央明纹出现的位置是光通过双缝后到屏幕上光程差为0的地方,故选(A ) 13-6.在双缝干涉实验中,入射光的波长为λ,用玻璃纸遮住双缝中的一条缝,若玻璃纸中的光程比相同厚度的空气的光程大,则屏上原来的明纹处( ) (A) 仍为明条纹 思考题13-5图 e n 1 n 2n 3 λ

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