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光学期末试题.doc

1、第一章 习题 一、填空题: 1001光的相干条件为 、 和 。 1015.迈克尔逊干涉仪的反射镜 M2 移动 0.25mm 时 ,看到条纹移动的数目为 1000 个,若光为垂直入射,则所用的光源的波长为 _。 1039,光在媒介中通过一段几何路程相应的光程等于 _和 _的乘积 。 1089. 振幅分别为 A1 和 A2 的两相干光同时传播到 p 点,两振动的相位差为 。则 p 点的光强 I _。 1090. 强度分别为 1I 和 2I 的两相干光波迭加后的最大光强 maxI =_。 1091. 强度分别为 I1 和 I2 的两相干光波迭加后的最小光强 minI =_。 1092. 振幅分别为

2、A1 和 A2 的两相干光波迭加后的最大光强 maxI =_。 1093. 振幅分别为 A1 和 A2 的两相干光波迭加后的最小光强 minI =_。 1094. 两束相干光迭加时,光程差为 /2 时,相位差 =_。 1095. 两相干光波在考察点产生相消干涉的条件是光程差为半波长的 _倍,相位差为的 _倍。 1096. 两相干光波在考察点产生相 长干涉的条件是光程差为波长的 _倍,相位差为的 _倍。 1097. 两相干光的振幅分别为 A1 和 A2,则干涉条纹的可见度 v=_。 1098. 两相干光的强度分别为 I1 和 I2,则干涉条纹的可见度 v=_。 1099.两相干光的振幅分别为 A

3、1 和 A2,当它们的振幅都增大一倍时,干涉条纹的可见度为_。 1100. 两相干光的强度分别为 I1 和 I2,当它们的强度都增大一倍时,干涉条纹的可见度_。 1101. 振幅比为 1/2 的相干光波,它们所产生的干涉条纹的可见度 V=_。 1102. 光强比为 1/2 的相干光波,它们所产生的干涉条纹的可见度 V=_。 1103. 在杨氏双缝干涉实验中,缝距为 d,缝屏距为 D,屏上任意一点 p 到屏中心 p 点的距离为 y,则从双缝所发光波到达 p 点的光程差为 _。 1104. 在杨氏双缝干涉实验中,缝距为 d,缝屏距为 D,波长为 ,屏上任意一点 p 到屏中心 p0 点的距离为 y,

4、则从双缝所发光波到达 p 点的相位差为 _。 1105. 在杨氏双缝干涉实验中,缝距为 d,缝屏距为 D,波长为 ,屏上任意一点 p 到对称轴与光屏的交点 p0 的距离为 y,设通过每个缝的光强是 I0 ,则屏上任一点的光强I=_。 1106. 在杨氏双缝干涉实验中,缝距为 d,缝屏距为 D,入射光的强度为 I0,波长为 ,则观察屏上相邻明条纹的距离为 _。 1107. 波长为 600nm 的红光透射于间距为 0.02cm 的双缝上,在距离 1m 处的光屏上形成干涉条纹,则相邻明条纹的间距为 _mm。 1108. 在杨氏双缝干 涉实验中,缝距为 d,缝屏距为 D,屏上干涉条纹的间距为 y。现将

5、缝距减小一半,则干涉条纹的间距为 _。 1109. 在杨氏双缝干涉实验中,用一薄云母片盖住实验装置的上缝,则屏上的干涉条纹要向 _移动,干涉条纹的间距 _。 1110. 在杨氏双缝干涉实验中,得到干涉条纹的的间距为 y,现将该装置移入水中,( n=4/3),则此时干涉条纹的焦距为 _。 1111. 用波长为 500 nm 的单色光照射杨氏双缝,入用折射 率为 1.5 的透明薄片覆盖下缝,发现原来第五条移至中央零级处,则该透明片的厚度为 _。 1112. 增透膜是用氟化镁( n=1.38)镀在玻璃表面形成的,当波长为的单色光从空气垂直入射到增透膜表面时,膜的最小厚度为 _。 1113. 在玻璃(

6、 n0=1.50)表面镀一层 MgF2( n=1.38)薄膜,以增加对波长为 的光的反射,膜的最小厚度为 _。 1114. 在玻璃( n=1.50)表面上镀一层 ZnS( n0=2.35),以增加对波长为的光的 反射,这样的膜称之为高反膜,其最小厚度为 _。 1115. 单色光垂直照射由两块平板玻璃构成的空气劈,当把下面一块平板玻璃缓慢向下平移时,则干涉条纹 _,明暗条纹间隔 _。 1116. 波长为的单色光垂直照射劈角为的劈形膜,用波长为的单色光垂直照射,则在干涉膜面上干涉条纹的间距为 _。 1117. 空气中折射率为 n,劈角为的劈形膜,用波长为的单色光垂直折射,则在干涉膜面上干涉条纹的间

7、距为 _。 1118. 由平板玻璃和平凸透镜构成的牛顿环仪,置于空气中,用单色光垂直入射,在反射方向观察,环心是 _,在透射方向观察,环心是 _。 1119. 通常牛顿环仪是用平凸透镜和平板玻璃接触而成,若平凸透镜的球面改为_面,则可观察到等距同心圆环。 1120. 在牛顿环中,将该装置下面的平板玻璃慢慢向下移动,则干涉条纹 _。 1121. 牛顿环是一组内疏外密的,明暗相间的同心圆环,暗环半径与 _成正比。 1122. 用波长 为的单色光产生牛顿环干涉图样,现将该装置从空气移入水中(折射率为n),则对应同一级干涉条纹的半径将是原条纹半径的 _倍。 1123. 当牛顿环装置中的平凸透镜与平板玻

8、璃之间充以某种液体时,原来第 10 个亮环的直径由 1.4 cm 变为 1.27 cm,则这种液体的折射率为 _。 1124. 在迈克尔逊干涉仪中,当观察到圆环形干涉条纹时,这是属于 _干涉。 1125. 在迈克尔逊干涉仪实验中,当 M1和 M2 垂直时,可观察到一组明暗相间的同心圆环状干涉 条纹,环心级次 _,环缘级次 _。 1126. 观察迈克尔逊干涉仪的等倾圆环形条纹,当等效空气薄膜的厚度增大时,圆环形条纹 _。 1127. 在调整迈克尔逊干涉仪的过程中,在视场中发现有条纹不断陷入,这说明等效空气膜的厚度在 _。 1128. 调整好迈克尔逊干涉仪,使 M1和 M2 严格垂直的条件下,干涉

9、条纹将是一组同心圆环。当移动动镜使等效薄膜厚度连续增大,则视场中观察到干涉条纹从中心 _,条纹间距 _。 1129. 调整好迈克尔逊干涉仪,使 M1和 M2 严格垂直的条件下,干涉条纹将是一组同心圆环。当移动动镜使等效薄膜厚度连续减小,则视场中观察到干涉条纹从中心 _,条纹间距 _。 1130. 用波长为 600nm 的光观察迈克尔逊干涉仪的干涉条纹,移动动镜使视场中移过 100个条纹,则动镜移动的距离为 _。 1131. 在迈克尔逊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,放入后两光路的程差改变 _。 1132. 迈克 尔逊干涉仪的一臂重插有一折射率为 n,厚度为 h

10、 的透明膜片,现将膜片取走,为了能观察到与膜片取走前完全相同级次的干涉条纹,平面镜移动的距离为 _。 二、选择题: 2007将扬氏双缝干涉实验装置放入折射率为 n 的介质中,其条纹间隔是空气中的( ) ( A) 1n 倍 ( B) n 倍 ( C) 1n 倍 ( D) n 倍 2013用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉,当反射镜 M1 移动 0.1mm 时,瞄准点的干涉条纹移过了 400 条,那么所用波长为( ) ( A) 500nm。 ( B) 498.7nm。 ( C) 250nm。 ( D)三个数据都不对。 2015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

11、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) 590.3 nm ( B) 608nm ( C) 760nm ( D)三个数据都 不对 2024以波长为 650nm 的红光做双缝干涉实验,已知狭缝相距 10-4m,从屏幕上测量到相邻两条纹的间距为 1cm,则狭缝到屏幕之间的距离为多少 m? ( A) 2 ( B) 1.5 ( C) 1.8 ( D) 3.2 2025玻璃盘中的液体绕中心轴以匀角速度旋转,液体的折射率为 4/3,若以波长 600nm 的单色光垂直入射时,即可在反射光中形成等厚干涉条纹,如果观察到中央是两条纹,第一条纹的半径为 10.5mm

12、,则液体的旋转速度为多少 rad/s? ( A) 0.638 ( B) 0.9 ( C) 1.04 ( D) 0.104 2096,两光强均为 I 的相干光干涉的结果,其最大光强为( ) ( A) I ( B) 2I ( C) 4I ( D) 8I 2097,两相干光的振幅分别为 A1 和 A2 ,他们的振幅增加一倍时,干涉条纹可见度( ) ( A)增加一倍 ( B)增加 1/2 倍 ( C)不变 ( D)减小 一半 2098,两相干光的光强度分别为 I1 和 I2,当他们的光强都增加一倍时,干涉条纹的可见度( ) ( A) 增加一倍 ( B) 增加 1/2 倍 ( C) 不变 ( D) 减小

13、一半 2099,两相干光的振幅分别为 A1 和 2A1,他们的振幅都减半时,干涉条纹的可见度( ) ( A)增加一倍 ( B)增加 1/2 倍 ( C)不变 ( D)减小一半 2100,两相干光的光强分别为 I1 和 2I1,当他们的光强都减半时,干涉条纹的可见度( ) ( A)减小一半 ( B)减为 1/4 ( C)增大一倍 ( D)不变 2101,在杨氏干涉花样中心附近,其相邻条纹的间隔为( ) ( A)与干涉的级次有关 ( B)与干涉 的级次无关 ( C)仅与缝距有关 ( D) 仅与缝屏距有关 2102,在杨氏双缝干涉试验中,从相干光源 S1 和 S2 发出的两束光的强度都是 Io,在双

14、缝前面的光屏上的零级亮条纹的最大光强度为( ) ( A) Io ( B) 2Io ( C) 3Io ( D) 4Io 2103,在杨氏双缝干涉试验中,如果波长变长,则( ) ( A)干涉条纹之间的距离变大 ( B)干涉条纹之间的距离变小 ( C)干涉条纹之间的距离不变 ( D)干涉条纹变红 2104.在杨氏双缝干涉试验中,若将两缝的间距 加倍,则干涉条纹的间距( ) ( A)是原来的两倍 ( B)是原来的四倍 ( C)是原来的四分之一 ( D)是原来的二分之一 2105,将整个杨氏试验装置(双缝后无会聚透镜),从空气移入水中,则屏幕上产生的干涉条纹( ) ( A)间距不变 ( B)间距变大 (

15、 C)间距变小 ( D)模糊 2106,在杨氏双缝干涉试验中,若用薄玻璃片盖住上缝,干涉条纹将( ) ( A)上移 ( B)下移 ( C)不动 ( D)变密 2107,若用一张薄云母片将杨氏双缝干涉试验装 置的上缝盖住,则( ) ( A)条纹上移,但干涉条纹间距不变 ( B)条纹下移,但干涉条纹间距不变 ( C)条纹上移,但干涉条纹间距变小 ( D)条纹上移,但干涉条纹间距变大 2108,用白光 作杨氏干涉试验,则干涉图样为( ) ( A)除了零级条纹是白色,附近为内紫外红的彩色条纹 ( B)各级条纹都是彩色的 ( C)各级条纹都是白色的 ( D)零级亮条纹是白色的,附近的为内红外紫的彩色条纹

16、 2109,日光照在窗户玻璃上,从玻璃上、下表面反射的光叠加,看不见干涉图样的原因是( ) ( A)两侧 光的频率不同 ( B)在相遇点两束光振动方向不同 ( C)在相遇点两束光的振幅相差太大 ( D)在相遇点的光程差太大 2110,雨后滴在马路水面上的汽油薄膜呈现彩色时,油膜的厚度是( ) ( A)十的 -5 次方 ( B)十的 -6 次方 ( C)十的 -7 次方 ( D)十的 -8 次方 2111,白光垂直照射在肥皂膜上,肥皂膜呈彩色,当肥皂膜的厚度趋于零时,从反射光方向观察肥皂膜( ) ( A)还是呈彩色 ( B)呈白色 ( C)呈黑色 ( D)透明无色 2112,单色光垂直入射到两平

17、板玻璃板所夹的 空气劈尖上,当下面的玻璃板向下移动时,干涉条纹将( ) ( A)干涉条纹向棱边移动,间距不变 ( B)干涉条纹背离棱编移动,间距不变 ( C)干涉条纹向棱边密集 ( D)干涉条纹背向棱边稀疏 2113,单色光垂直入射到两块平板玻璃板所形成的空气劈尖上,当劈尖角度逐渐增大时,干涉条纹如何变化( ) ( A)干涉条纹向棱边密集 ( B)干涉条纹背向棱边密集 ( C)干涉条纹向棱边稀疏 ( D)干涉条纹内向棱边稀疏 2114,单色光垂直照射在空气劈尖上形成干涉条纹,若要使干涉条纹变宽,可以( ) ( A)增大劈角 ( B)增大光频 ( C)增大入射角 ( D)充满介质 2115,在两

18、块光学平板之间形成空气薄膜,用单色光垂直照射,观察等厚干涉若将平板间的空气用水代替,则( ) ( A)干涉条纹移向劈棱,条纹间距变小 ( B)干涉条纹移向劈背,条纹艰巨变小 ( C)干涉条纹移向劈背,条纹间距变大 ( D)干涉条纹移向劈棱,条纹间距变大 2116,利用劈尖干涉装置可以检验工件表面的平整度,在钠光垂直照射下,观察到平行而且等距的干涉条纹,说明工作表面是( ) ( A)平整的 ( B)有凹下的缺陷 ( C)有突起的缺陷 ( D)有缺陷但是不能确定凸凹 2117.利用劈尖干涉装置可以检测工件表面的平整度,在钠光垂直照射下,观察到在平行而且等距的干涉条纹中,有局部弯曲背向棱边的条纹,说

19、明工作表面是( ) ( A)平整的 ( B)有凹下的缺陷 ( C)有突起的缺陷 ( D)有缺陷但是不能确定凸凹 2118,在两块光学平板玻璃板形成劈形空气膜,用单色光垂直入射时,观察到平行干涉条纹,当上面的玻璃板向下移动时,干涉条纹( ) ( A)向棱边移动 ( B)背向棱边移 动 ( C)不动 ( D)向中心移动 2119,在两块光学平板玻璃板形成劈形空气膜,用单色光垂直入射时,观察到平行干涉条纹,当上面的玻璃板向下移动时,干涉条纹( ) ( A)向棱边移动 ( B)背向棱边移动 ( C)不动 ( D)向中心移动 2120.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

20、收缩 ( B)向外扩散 ( C)不动 ( D)变窄 2121,在透射光中观察白光所形成的牛顿环,则零级条纹是( ) ( A)暗 ( B)红色亮斑 ( C)紫色亮斑 ( D)白色亮斑 2122,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 2123, 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

21、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 2124,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; 2125 在迈克尔孙干涉仪实验中,调整平面镜 M2 的像 M 2 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;

22、( 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; 2126 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 M 2,当 M 2 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。 2127.在迈克尔孙干涉仪的一条光路中放入一折射率为 n,厚度为

23、 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. 三、简答题 3001光的干涉分哪几类? 3003你对 “迈氏干涉仪 ”知多少? 3005光的相干条件是什么? 3006何为 “光程 ”? 3007何为 “干涉相长 ”?何为 “干涉相消 ”? 3008杨氏双缝干涉实验中亮、暗条纹的位置及间距如何确定? 3009影响干涉条纹可见度大小的主要因素是什么? 3 010计算干涉条纹可见度大小的常用公式有哪几个? 3011光源的非单色性对干涉条纹有什么影响? 3012光源的线度对干涉条纹有什么影响? 3013在什么情

24、况下哪种光有半波损失? 3014何为 “等倾干涉 ”?何为 “等厚干涉 ”? 3015迈克耳孙干涉仪的基本原理和主要计算公式是什么? 3016法布里 -珀罗干涉仪的基本原理是什么? 3017试比较法氏干涉仪与迈氏干涉仪的异同。 3018干涉现象有哪些重要应用? 3019你对 “劈尖 ”知多少? 3020你对 “牛顿环 ”知多少? 3021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

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