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