光学第一章知识题及答案解析

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物理与机电工程学院 2011级 应用物理班

姓名:罗勇 学号:20114052016

第一章 习题

一、填空题:

1001.光的相干条件为 两波频率相等 、相位差始终不变和 传播方向不相互垂直。 1015.迈克尔逊干涉仪的反射镜M 2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_500nm 。

1039,光在媒介中通过一段几何路程相应的光程等于折射率和__路程_的乘积 。

1089. 振幅分别为A 1和A 2的两相干光同时传播到p 点,两振动的相位差为ΔΦ。则p 点的

光强I =2212122cos A A A A ϕ++∆

1090. 强度分别为1I 和2I 的两相干光波迭加后的最大光强max I =12+I I 。

1091. 强度分别为I 1和I 2的两相干光波迭加后的最小光强min I =。12I I -

1092. 振幅分别为A 1和A 2的两相干光波迭加后的最大光强max I =12122A A A A ++。 1093. 振幅分别为A 1和A 2的两相干光波迭加后的最小光强min I =12122A A A A +-。 1094. 两束相干光叠加时,光程差为λ/2时,相位差∆Φ=π。

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()2j+1倍,相位差为π的()2j+1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2j 倍,相位差为π的2j 倍。

1097. 两相干光的振幅分别为A 1和A 2,则干涉条纹的可见度v=1221221A A A A ⎛⎫ ⎪⎝⎭⎛⎫+ ⎪⎝⎭

。 1098. 两相干光的强度分别为I 1和I 2,则干涉条纹的可见度v=1212

I I I I -+。 1099.两相干光的振幅分别为A 1和A 2,当它们的振幅都增大一倍时,干涉条纹的可见度为不变。

1100. 两相干光的强度分别为I 1和I 2,当它们的强度都增大一倍时,干涉条纹的可见度

不变。

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=45

。 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=13。

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λ,屏上任意一点p 到屏中心p 0点的距离为y ,则从双缝所发光波到达p 点的相位差

为2πλ 1105. 在杨氏双缝干涉实验中,缝距为d ,缝屏距为D ,波长为λ,屏上任意一点p 到对称轴与光屏的交点p 0的距离为y ,设通过每个缝的光强是I 0,则屏上任一点的光强I=()01cos I V ϕ+∆。

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I 0,波长为λ,则观察屏上相邻明条纹的距离为D d

λ。 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__3_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Δy 。现将缝距减小一半,则干涉条纹的间距为2y ∆。

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_上移_____移动,干涉条纹的间距不变_____。

1110. 在杨氏双缝干涉实验中,得到干涉条纹的的间距为Δy ,现将该装置移入水中,(n=3/4),则此时干涉条纹的焦距为3y 4

∆。 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___4510cm

-⨯____________。 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λ的单色光从空气垂

直入射到增透膜表面是,膜的最小厚度为_5.52λ

____________。

1113. 在玻璃(n 0=1.50)表面镀一层MgF 2(n=1.38)薄膜,以增加对波长为λ的光的

反射,膜的最小厚度为______2.76λ

________。

1114. 在玻璃(n=1.50)表面上镀一层ZnS(n0=2.35),以增加对波长为λ的光的反射,

这样的膜称之为高反膜,其最小厚度为9.40λ

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___下移_______,明暗条纹间隔____不变_______。

1116. 波长为λ的单色光垂直照射劈角为α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___2tan

λ

α_____________。

1117. 空气中折射率为n,劈角为α的劈形膜,用波长为λ的单色光垂直折射,则在干涉

膜面上干涉条纹的间距为____2tan

n

λ

α________。

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__暗的_________,在透射方向观察,环心是_____亮的_____。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______圆锥_______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,则干涉条纹向环心缩小___________。

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_其干涉级的二分之一次方__________成正比。

1122. 用波长为λ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____1

n_________倍。

1123. 当牛顿环装置中的平凸透镜与平板玻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______1.10___________。

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___等倾_________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_最高_______,环缘级次_最低_______。

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____沿法线放向外扩大_________________。

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_______变小___________。

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__涌出_______,条纹间距___变大____________。