大学物理下册复习题(6)

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第17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

2?解： ???nd?3? 所以 d?1.5?/n

? 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?x?D?/d，所以d增大，?x变小。干涉条纹将变密。 本题答案为A。

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MgF2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 emin??/4n?90.6nm

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距将（ B ）

A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定

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解：l??2nsin? , 故? 增大，l减小。本题答案为B。

8. 在牛顿环装置中，将平凸透镜慢慢地向上平移，由反射光形成的牛顿环将 ( )

A. 向外扩张，环心呈明暗交替变化 B. 向外扩张，条纹间隔变大

C. 向中心收缩，环心呈明暗交替变化 D. 无向中心收缩，条纹间隔变小 解：本题答案为C。 9．用波长为?的单色平行光垂直照射牛顿环装置，观察从空气膜上下两表面反射的光形成的牛顿环。第四级暗纹对应的空气膜厚度为（ B ）

A. 4? B. 2? C. 4.5? D. 2.25? 解：暗条纹条件：2ne??/2?(2k?1)?/2, k=4，n=1，所以e?2?。 本题答案为B。

10．在迈克耳孙干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为n的透明薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波长?，则薄膜的厚度是（ D ）

A. ?/2 B. ?/(2n) C. ?/n D. ?/(2(n?1))

解：???2(n?1)d??, 故d??/2(n?1) 本题答案为D。

二. 填空题

1．光强均为I0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 。

解：4I0。

2．在双缝干涉实验中，若使两缝之间的距离增大，则屏幕上干涉条纹间距 ，若使单色光波长减小，则干涉条纹间距 。

解：?x?D?，所以 d增大，?x减小；?dS 减小，?x也减小。

3．如图，在双缝干涉中若把一厚度为e ，折射率为n的薄云母片，覆盖在S1缝上，中央明纹将向 移动。覆盖云母片后，两束相干

S1 S2 e n 屏 o 填空题3图 28

光到达原中央明纹o处的光程差为 。 解：因为n>1，光从S1、S2传播到屏幕上相遇时光程差为零的点在o点上方，所以中央明纹将向上移动。光程差为(n?1)e。

4．在双缝干涉实验中，中央明条纹的光强度为I0，若遮住一条缝，则原中央明条纹处的光强度变为 。

解：中央明条纹的光强度为I0?(2A)2，遮住一条缝，则原中央明条纹处的光强度I?A2，I=

I0。 45．如图所示，在双缝干涉实验中，SS1=SS2，用波长为?的光照射双缝S1和S2，通过空气后在屏幕E上形成干涉条纹，已知P点处为第三级明条纹，则S1和S2到P点的光程差为 ；若将整个装置放于某种透明液体中，P点为第四级明条纹，则该液体的折射率n = 。

解： ??k? k=3 所以??3?。在透明液体中 n??k'?，k'?4，

S1 P n1 n2 S S2 E 填空题5图

e n3 填空题6图

4?4，n? n36．如图所示，当单色光垂直入射薄膜时，经上下两表面反射的两束光发生干涉。当n1

?'?0

故光程差??2n2e。n1?n3?n2时，上表面有半波损失，下表面无半波损失，附加光程差?'??2，故光程差??2n2e??2。

n1

n3

n2

填空题7图

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7．用波长为?的单色光垂直照射如图所示的劈尖膜（n1?n2 ?n3 ），观察反射光干涉，劈尖顶角处为 条纹，从劈尖膜尖顶算起，第2条明条纹中心所对应的厚度为 。

解：n1?n2 ?n3 所以上、下表面的反射光都没有半波损失，故劈尖顶角处光程差为零，为明条纹；第2条明条纹即第一级明条纹2n2e?k?,k?1，所以e??2n2。

8．单色光垂直照射在劈尖上，产生等厚干涉条纹，为了使条纹的间距变小，可采用的方法是：使劈尖角 ，或改用波长较 的光源。 解：l??2sin?，要使l变小，使劈尖角增大，或用波长较小的光源。

9．某一牛顿环装置都是用折射率为1.52的玻璃制成的，若把它从空气中搬

入水中，用同一单色光做实验，则干涉条纹的间距 ，其中心是 斑。

1r2?解：??2n水e??n， ??k?，r?（k?）R?n22R2?n变大，干涉条纹间距变密。其中心是暗斑。

10．用迈克耳孙干涉仪测反射镜的位移，若入射光波波长?=628.9nm，当移动活动反射镜时，干涉条纹移动了2048条，反射镜移动的距离为 。 解：?d?N?2=0.644mm。

三. 计算题

1．在双缝干涉实验中，双缝与屏间的距离D=1.2m，双缝间距d =0.45mm，若测得屏上干涉条纹间距为1.5mm，求光源发出的单色光的波长?。

解：根据公式x = k? D / d 相邻条纹间距?x = D? / d 则 ? = d?x / D= 562.5 nm

2．在双缝干涉实验中，若缝间距为所用光波波长的1000倍，观察屏与双缝相距50cm，求相邻明纹的间距。

解：由双缝干涉公式x = k? D /d 得：?x =? D /d = 0.05 cm

4．在杨氏双缝实验中，两缝之间的距离d=0.5mm，缝到屏的距离为D=25cm，

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若先后用波长为400nm和600nm两种单色光入射，求：（1）两种单色光产生的干涉条纹间距各是多少？（2）两种单色光的干涉条纹第一次重叠处距屏中心距离为多少？各是第几级条纹？

解：如图所示，屏上p点处，从两缝射出的光程差为? = x d / D 明纹条件? = ? k?

p 屏上明纹位置 x = ? D k?/ d

x (1) 两明条纹的间距?x = D?/d

d ?x1 = D?1/d = 0.2mm

D ?x2 = D?2/d = 0.3mm

(2) 在两种单色光的干涉条纹重叠处，有 x1=x2 即k1?1 = k2?2 k1/k2 =?2/?1=3/2

第一次重叠k1=3, k2 =2 x1 = x2 = 0.6mm

故两种单色光的干涉条纹第一次重叠处距屏中心距离为0.6m …… 此处隐藏：1912字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……