第一章 光的干涉 习题 联系客服

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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(n=1.33),厚度为3.2?10m,这膜受白光正入射,则反射光中将呈现出

?7(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6.0?10-7m。

用白光垂直照射厚度为4?10cm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。

?4用白光垂直照射在厚度为4?10cm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400~600nm的可见光正射在一块厚度为1.2?10-6m,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

?5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1.0?10rad,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4?4cm2,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)可以产生多条亮环?(2)要是把这个装置浸没在水(折射率为1.33)中,又会看到多少条亮环?

如图所示,A为平凸透镜,B为平玻璃板,C为金属柱,D为框架,A、B间有空隙,图中绘出的是接触的情况,而A固结在框架的边缘上。温度变化时,C发生伸缩,而假设A、B、D都不发生伸缩。一波长632.8nm的激光垂直照射。试问:

(1)在反射光中观察时,看到牛顿环条文移向中央,这表示金属柱C的长度在增加还是在减少?

?4(2)若观察到有10个亮条纹移到中央而消失,试问C的长度变化了多少毫米?

四、思考讨论题

光的电磁理论的要点是什么? 光的相干条件是什么? 何为“光程”?

何为“干涉相长”?何为“干涉相消”? 光的干涉分哪几类?

杨氏双缝干涉实验中亮、暗条纹的位置及间距如何确定? 影响干涉条纹可见度大小的主要因素是什么? 计算干涉条纹可见度大小的常用公式有哪几个? 光源的非单色性对干涉条纹有什么影响? 光源的线度对干涉条纹有什么影响?

什么情况下有半波损失?什么情况下要考虑附加光程差? 何为“等倾干涉”?何为“等厚干涉”?

迈克耳孙干涉仪的基本原理和主要计算公式是什么? 法布里-珀罗干涉仪的基本原理是什么? 试比较法氏干涉仪与迈氏干涉仪的异同。 干涉现象有哪些重要应用? 你对“劈尖”知多少? 你对“牛顿环”知多少? 你对“激光”知多少?

你对“迈氏干涉仪”知多少?

将杨氏双孔干涉装置分别作如下单项变化,屏幕上干涉条纹有何改变? (1) 将双孔间距d变小; (2) 将屏幕远离双孔屏;

(3) 将钠光灯改变为氦氖激光; (4) 将单孔S沿轴向双孔屏靠近; (5) 将整个装置浸入水中;

(6) 将单孔S沿横向向上作小位移; (7) 将双孔屏沿横向向上作小位移; (8) 将单孔变大;

(9) 将双孔中的一个孔的直径增大到原来的两倍. 海岸边陡峭壁上的雷达站能发现来自空中的敌机,而发现不了沿海面低空飞来的飞机,这是什么原因?

照相机镜头表面为何呈现蓝紫色?

玻璃窗也是空气中表面平行的介质,为什么我们看不到玻璃窗的干涉条纹?

用细铁丝围成一圆框,在肥皂水中蘸一下,然后使圆框平面处于竖直位置,在室内从反射的方向观察皂膜.开始时看到一片均匀亮度,然后上部开始出现彩色横带,继而彩色横带逐渐向下延伸,遍布整个膜面,且上部下部彩色不同;然后看到彩带越来越宽,整个膜面呈现灰暗色,最后就破裂了,试解释之.