下载文档原格式
大学物理第12章光的干涉测试题（附答案及知识点总结）v1.0可编辑可修改11第12章习题精选试题中相关常数：1(im 10 m , 1nm 10 m ，可见光范围(400nm~760nn )1、在真空中波长为的单色光，在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传播到 B,若A 、B 两点相位差为3n ,则此路径 AB 的光程为：(A ) 1.5 ?(B ) 1.5 /n ?(C 1.5n ?(D ) 3色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②4、在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是:2.5，则屏上原来的明纹处：(B )变为暗条纹.(D )无法确定是明纹，还是暗纹.单色光I M 11空气2、在相同的时间内，一束波长为 (A) 传播路程相等，走过光程相等.(C )传播路程不相等，走过光程相等.的单色光在空气中与在玻璃中:(B) 传播路程相等，走过光程不相等. (D )传播路程不相等，走过光程不相等.3、如图所示，折射率为 n 2、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和匕,已知n 1n 2匕.若用波长为的单的光程差是：(A ) 2n ?e . (B ) 2n 2e /2 . (C ) 2n 2e(D ) 2n 2e/(2nJ .(A )使屏靠近双缝.(B )使两缝的间距变小. (C) 把两个缝的宽度稍微调窄.(D) 改用波长较小的单色光源.5、在双缝干涉实验中，入射光的波长为[:，用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大(A )仍为明条纹. (C )既非明纹也非暗纹.v1.0可编辑可修改6、如图，用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上?当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时，可以观察到这些环状干涉条纹：(A)向右平移. (B)向中心收缩.(C)向外扩张. (D)向左平移.[:7、在牛顿环实验装置中，曲率半径为R的平凸透镜与平玻璃板在中心恰好接触，它们之间充满折射率为n的透明介质，垂直入射到牛顿环装置上的平行单色光在真空中的波长为则反射光形成的干涉条纹中暗环半径r k的表达式为：(A) r k. k R . (B) r k. k R/ n .(C)匚kn R . (D) r k . k /(nR).[:P8、用波长为的单色光垂直照射置于空气中的厚度为e折射率为的透明薄膜，两束反射光的光程差________________ .9、单色平行光垂直入射到双缝上.观察屏上P点到两缝的距离分别为r,和r2.设双缝和屏之间充满折射率为n的介质，则P点处光线的光程差为_______________ .10、用一定波长的单色光进行双缝干涉实验时，欲使屏上的干涉条纹间距变大，可采用的方法是：(1) ___________________________________________ .(2) ___________________________________________ .11、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________________ .12、在双缝干涉实验中，若两缝的间距为所用光波波长的N倍，观察屏到双缝的距离为D,则屏上相邻明纹的间距为_________________ .22v1.0可编辑可修改13、用波长为的单色光垂直照射如图所示的牛顿环装置，观察从空气膜上下表面反射的光形成的牛顿环?若使平凸透镜慢慢地垂直向上移动，从透镜顶点与平面玻璃接触至移动到两者距离为d的过程中，移过视场中某固定观察点的条纹数目等于_____________________14、图a为一块光学平板玻璃与一个加工过的平面一端接触，构成的空气劈尖，用波长为的单色光垂直照射.看到反射光干涉条纹（实线为暗条纹）如图b所示.则干涉条纹上A点处所对应的空气薄膜厚度为e __________________ .15、用波长为的单色光垂直照射如图示的劈形膜（口n2 n3）,观察反射光干涉.从劈形膜尖顶开始算起，第2条明条纹中心所对应的膜厚度e ________________________16、波长为的平行单色光垂直照射到劈形膜上，若劈尖角为以弧度计），劈形膜的折射率为n,则反射光形成的干涉条纹中，相邻明条纹的间距为__________________________ .17、波长为的平行单色光垂直照射到折射率为n的劈形膜上，相邻的两明纹所对应的薄膜厚度之差是______________________ .18、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相邻明条纹间距为，求光源发出的单色光的波长19、在杨氏双缝干涉实验中，用波长546.1 nm的单色光照射，双缝与屏的距离D 300mm ?测得中央明条纹两侧的两个第5级明条纹的间距为，求双缝间的距离.20、在双缝干涉实验中，波长550nm的单色平行光垂直入射到缝间距 a 2 104m的双缝上，屏到双缝的距离 D 2m ?求：33v1.0可编辑可修改第5个明环的半径是.44(1 )中央明纹两侧的两条第 10级明纹中心的间距；(2)用一厚度为e 6.6 105m 、折射率为n 1.58的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处21、用白光垂直照射置于空气中的厚度为 0.50 口 m 的玻璃片.玻璃片的折射率为n 1.50 .在可见光范围内哪些波长的反射光有最大限度的增强22、波长 650nm 的红光垂直照射到劈形液膜上，膜的折射率 n 1.33，液面两侧是同一种介质?观察反射光的干涉条纹.(1) 离开劈形膜棱边的第一条明条纹中心所对应的膜厚度是多少 (2)若相邻的明条纹间距I 6mm ，上述第1条明纹中心到劈形膜棱边距离x 是多少23、用波长为600nm 的光垂直照射由两块平玻璃板构成的空气劈形膜，劈尖角2 10 4rad ?改变劈尖角，相邻两明条纹间距缩小了I 1.0mm ，求劈尖角的改变量 .24、曲率半径为 R 的平凸透镜和平板玻璃之间形成空气薄层，如图所 O 1示.波长为的平行单色光垂直入射，观察反射光形成的牛顿环.设平凸透- 镜与平板玻璃在中心 O 点恰好接触.求：\(1 )从中心向外数第k 个明环所对应的空气薄膜的厚度e k .(2)第k 个明环的半径用r k (用R 、波长和正整数k 表示，R 远大于上一问的e k .)25、图示一牛顿环装置，设平凸透镜中心恰好和平玻璃接触，透镜凸表面的曲率半径是v1.0可编辑可修改R 400cm .用某单色平行光垂直入射，观察反射光形成的牛顿环，测得45v1.0可编辑可修改255(1) 求入射光的波长.(2) 设图中OA 1.00cm ，求半径为OA 范围内可观察到的明环数目.26、用波长 500nm 的单色光作牛顿环实验，测得第k 个暗环半径r k 4mm ,第k 10个暗环半径r k 10 6mm ，求平凸透镜的凸面的曲率半径R .总体要求：理解产生相干光的三个条件和获得相干光的两种方法.了解分波阵面法和分振幅法干涉的典型实验；掌握光程的概念以及光程差和相位差的关系；掌握杨氏双缝干涉条纹及薄膜干涉条纹(尤其是劈尖和牛顿环)的分布规律，利用相关公式计算条纹分布.第12章参考答案I 、 A 2、C 3、A 4、B 5、B 6、B 7、B8、3e 或 3e 9 、n( r 2 r 1)2 210、( 1)使两缝间距变小；(2)使屏与双缝之间的距离变大. II 、变小；变小 12、D/N 13、2d /14、315 、- 16 、17、22n2n2n18、解:d x/ D 562.5nm .19、解:d D / x 10.268mm .20、解: (1)x 20D/a 0.11m(2) 零级明纹移到原第 7级明纹处21、解:600 nm 和 428.6 nm .22、解: (1) 2ne< /2k (明纹中心)现 k 1 , Qq ，则膜厚度 e 1/(4 n) 1.22 410 mm .(2) x l /2 3mm23、解:2 4.0 10 4 rad .24、解: (1) 第k 个明环, 2e k 1 ke k (2k1) /4 .。
一、选择题1、严格地讲，空气折射率大于1，因此在牛顿环实验中，若将玻璃夹层中的空气逐渐抽去而成为真空时，干涉环将：（ ）A.变大；B.缩小；C.不变；D.消失。
【答案】：A2、在迈克耳逊干涉仪的一条光路中，放入一折射率n ，厚度为h 的透明介质板，放入后，两光束的光程差改变量为：（ ）A.h n )1(2-；B.nh 2；C.nh ；D.h n )1(-。
【答案】：A3、用劈尖干涉检测工件（下板）的表面，当波长为λ的单色光垂直入射时，观察到干涉条纹如图。
图中每一条纹弯曲部分的顶点恰与左边相邻的直线部分的连线相切。
由图可见工件表面： （ ）A.一凹陷的槽，深为λ/4；B.有一凹陷的槽，深为λ/2；C.有一凸起的埂，深为λ/4；D.有一凸起的埂，深为λ。
【答案】：B4、牛顿环实验装置是用一平凸透镜放在一平板玻璃上，接触点为C ，中间夹层是空气，用平行单色光从上向下照射，并从下向上观察，看到许多明暗相间的同心圆环，这些圆环的特点是：（ ）A.C 是明的，圆环是等距离的；B.C 是明的，圆环是不等距离的；C.C 是暗的，圆环是等距离的；D.C 是暗的，圆环是不等距离的。
【答案】：B5、若将牛顿环玻璃夹层中的空气换成水时，干涉环将： （ ）A .变大；B .缩小；C .不变；D .消失。
【答案】：B6、若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52的玻璃制成的)由空气搬入折射率为1.33的水中，则干涉条纹 （ ）A .中心暗斑变成亮斑；B .变疏；C .变密；D .间距不变。
【答案】：C7、两个不同的光源发出的两个白光光束，在空间相遇是不会产生干涉图样的，这是由于（ ）A.白光是由许多不同波长的光组成；B.两个光束的光强不一样；C.两个光源是独立的不相干光源；D.两个不同光源所发出的光，频率不会恰好相等。
【答案】：C8、在双缝干涉实验中，若单色光源S 到两缝S 1、S 2距离相等，则观察屏上中央明条纹位于O 处。
⼤学物理实验理论考试题及答案解析⼀、选择题（每题4分，打“ * ”者为必做，再另选做4题，并标出选做记号“ * ”，多做不给分，共40分）1* 某间接测量量的测量公式为4323y x N -=，直接测量量x 和y 的标准误差为x ?和y ?,则间接测量量N 的标准误差为？BN ?=4322(2)3339N x x y x x x ??-==?=??， 3334(3)2248y N y y y y x ??==-?=-??- ()()[]21232289y x N y x ?+?=?2*。
⽤螺旋测微计测量长度时，测量值=末读数—初读数（零读数），初读数是为了消除 ( A ) （A ）系统误差（B ）偶然误差（C ）过失误差（D ）其他误差3*在计算铜块的密度ρ和不确定度ρ?时，计算器上分别显⽰为“8.35256”和“ 0.06532”则结果表⽰为：（ C ）(A) ρ=（8.35256 ± 0.0653）（gcm – 3 ）， (B) ρ=（8.352 ± 0.065）（gcm – 3 ）， (C) ρ=（8.35 ± 0.07）（gcm – 3 ），(D) ρ=（8.35256 ± 0.06532）（gcm – 3 ） (E) ρ=（20.083510? ± 0.07）（gcm – 3 ）， (F) ρ=（8.35 ± 0.06）（gcm – 3 ），4*以下哪⼀点不符合随机误差统计规律分布特点（ C ）（A ）单峰性（B ）对称性（C ）⽆界性有界性（D ）抵偿性 5* 某螺旋测微计的⽰值误差为mm 004.0±，选出下列测量结果中正确的答案：（ B ）A ．⽤它进⾏多次测量，其偶然误差为mm 004.0；B ．⽤它作单次测量，可⽤mm 004.0±估算其误差； B =?==?C. ⽤它测量时的相对误差为mm 004.0±。
一、判断题1．在相同的时间内，一束波长为 的单色光在空气中和在玻璃中传播的路程相等，走过的光程不相等. ( )2.用白光光源进行双缝实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝，产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹. ()3.在双缝干涉实验中，两条缝的宽度原来是相等的。
若其中一缝的宽度略变窄(缝中心位置不变)，则干涉条纹的间距不变，但原极小处的强度不再为零. ( ) 4．在双缝干涉实验中，若单色光源S到两缝S1、S2距离相等，则观察屏上中央明条纹位于图中O处。
现将光源S向下移动到示意图中的S'位置，中央明条纹也向下移动，且条纹间距不变( )5．把一平凸透镜放在平玻璃上，构成牛顿环装置。
当平凸透镜慢慢地向上平移时，由反射光形成的牛顿环向中心收缩，条纹间隔变小.( ) 6．两块平玻璃构成空气劈形膜，左边为棱边，用单色平行光垂直入射。
若上面的平玻璃以棱边为轴，沿逆时针方向作微小转动，干涉条纹的间隔变大，并向远离棱边方向平移. ( )7．设光栅平面、透镜均与屏幕平行。
则当入射的平行单色光从垂直于光栅平面入射变为斜入射时，能观察到的光谱线的最高级次k变大. ( ) 8．设光栅平面、透镜均与屏幕平行。
则当入射的平行单色光从垂直于光栅平面入射变为斜入射时，能观察到的光谱线的最高级次k的改变无法确定. ( )二、选择题1．在双缝干涉实验中，若单色光源S到两缝S1、S2距离相等，则观察屏上中央明条纹位于图中O处。
现将光源S向下移动到示意图中的S'位置，则(A) 中央明条纹也向下移动，且条纹间距不变(B) 中央明条纹向上移动，且条纹间距不变(C) 中央明条纹向下移动，且条纹间距增大(D) 中央明条纹向上移动，且条纹间距增大2．在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则在接触点P处形成的圆斑为(A) 全明(B) 全暗(C) 右半部明，左半部暗(D) 右半部暗，左半部明3．用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为 的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分(A) 凸起，且高度为 / 4(B) 凸起，且高度为 / 2(C) 凹陷，且深度为 / 2(D) 凹陷，且深度为 / 44．如图所示，平板玻璃和凸透镜构成牛顿环装置，全部浸入n ＝1.60的液体中，凸透镜可沿移动，用波长 ＝500 nm(1nm=10-9m)的单色光垂直入射。
光学习题和解答习题十六16.1 从一狭缝透出的单色光经过两个平行狭缝而照射到120cm 远的幕上，若此两狭缝相距为0.20mm ，幕上所产生干涉条纹中两相邻亮线间距离为 3.60mm ，则此单色光的波长以mm 为单位，其数值为(A) 41050.5-⨯; (B) 41000.6-⨯; (C) 41020.6-⨯; (D) 41085.4-⨯。
答案：(B)16.2 用波长为650nm 之红色光作杨氏双缝干涉实验，已知狭缝相距410-m ，从屏幕上量得相邻亮条纹间距为1cm ，如狭缝到屏幕间距以m 为单位，则其大小为(A) 2; (B) 1.5; (C) 3.2; (D) 1.8。
答案：(B)16.3 波长λ为4106-⨯mm 单色光垂直地照到尖角α很小、折射率n 为1.5的玻璃尖劈上。
在长度l 为1cm 内可观察到10条干涉条纹，则玻璃尖劈的尖角α为(A) 24''; (B) 4.42''; (C) 3.40''; (D) 2.41''。
答案：(D)16.4 在一个折射率为1.50的厚玻璃板上，覆盖着一层折射率为1.25的丙酮薄膜。
当波长可变的平面光波垂直入射到薄膜上时，发现波长为6000nm 的光产生相消干涉。
而700nm 波长的光产生相长干涉，若此丙酮薄膜厚度是用nm 为计量单位，则为(A) 840; (B) 900; (C) 800; (D) 720。
答案：(A)16.5 当牛顿环装置中的透镜与玻璃之间充以液体时，则第十个亮环的直径由1.40cm 变为1.27cm ，故这种液体的折射率为(A) 1.32; (B) 1.10; (C) 1.21; (D) 1.43。
参考答案：(C)16.6 借助于玻璃表面上所涂的折射率为n=1.38的2MgF 透明薄膜，可以减少折射率为60.1='n 的玻璃表面的反射，若波长为50000A 的单色光垂直入射时，为了实现最小的反射，问此透明薄膜的厚度至少为多少0A(A) 50; (B) 300; (C) 906; (D)2500; (E) 10500。
2023牛顿环课后思考题答案篇一：2023牛顿环课后思考题答案实验一霍尔效应及其应用【预习思考题】1．列出计算霍尔系数、载流子浓度n、电导率σ及迁移率μ的计算公式，并注明单位。
霍尔系数，载流子浓度，电导率，迁移率。
2．如已知霍尔样品的工作电流及磁感应强度B的方向，如何判断样品的导电类型？以根据右手螺旋定则，从工作电流旋到磁感应强度B确定的方向为正向，若测得的霍尔电压为正，则样品为P型，反之则为N型。
3．本实验为什么要用3个换向开关？为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响，需要在测量时改变工作电流及磁感应强度B的方向，因此就需要2个换向开关；除了测量霍尔电压，还要测量A、C间的电位差，这是两个不同的测量位置，又需要1个换向开关。
总之，一共需要3个换向开关。
【分析讨论题】1．若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，按式（5.2-5）测出的霍尔系数比实际值大还是小？要准确测定值应怎样进行？若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，则测出的霍尔系数比实际值偏小。
要想准确测定，就需要保证磁感应强度B和霍尔器件平面完全正交，或者设法测量出磁感应强度B和霍尔器件平面的夹角。
2．若已知霍尔器件的性能参数，采用霍尔效应法测量一个未知磁场时，测量误差有哪些________？误差________有：测量工作电流的电流表的测量误差，测量霍尔器件厚度d的长度测量仪器的测量误差，测量霍尔电压的电压表的测量误差，磁场方向与霍尔器件平面的夹角影响等。
实验二声速的测量【预习思考题】1. 如何调节和判断测量系统是否处于共振状态？为什么要在系统处于共振的条件下进行声速测定？答：缓慢调节声速测试仪信号源面板上的“信号频率”旋钮，使交流毫伏表指针指示达到最大（或晶体管电压表的示值达到最大），此时系统处于共振状态，显示共振发生的信号指示灯亮，信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。
在进行声速测定时需要测定驻波波节的位置，当发射换能器S1处于共振状态时，发射的超声波能量最大。
牛顿环预习题
1.牛顿环条纹的特点是：（）
A随着半径的增大越来越稀疏
B随着半径的增大越来越稠密
C 牛顿环条纹等间距
2.以下哪项说法是不正确的？
A、调节清晰度过程中，眼睛通过显微镜目镜观察时，只允许自下而上的调节。
B、钠光灯尽量不要在通电发光时移动，尤其禁止碰撞或激烈活动。
C、牛顿环装置在使用前应该先调节三个送进螺钉，使中心暗斑位于中心并最小。
D、钠光灯不需要预热就能正常发光。
3. 以下对牛顿环的相关描述，哪项是不正确的？
A、牛顿环是等厚干涉条纹
B、牛顿环装置是一种光学现象
C、牛顿环产生的条件，要求入射光必须是单色光
D、牛顿环是一系列的同心圆
4.牛顿环现象中，干涉光是如何形成的？
A分波阵面法
B、分振幅法
5. 影响观察到牛顿环清晰度的因素有哪些？
（1）目镜调节；（2）物镜到牛顿环的距离；（3）45°角玻璃片的俯仰角；玻璃片是否正对钠光光源；（4）载物台底下背景光反射镜的角度；(5)物镜的放大倍数。
A、（1）（2）（4）（5）
B、（1）（2）（3）（4）（5）
C、（1）（2）（3）（4）
D、（2）（3）（4）（5）
6.本实验中直径平方差项是否存在B类不确定度？
A 是B非
7.在计算曲率半径R的不确定度时，先计算那个更便捷？
A. 相对不确定度。
牛顿环实验测试题完成时限 1.5小时 、测试时间说明：（1）学生在规定时间内独立完成测试内容，请按测试题要求完成测试报告。
（2）实验过程出现因仪器或实验元件引起的故障，请向老师提出。
若情况属实，予以更换并酌情补充一定的时间。
1、调试读数显微镜，看清十字叉丝和干涉条纹像。
（20分）2、测量逐差法中的两组数据：ｍ=30，28，ｎ=25，23并记录。
（20分）3、写出测量公式。
（10分）4、计算透镜曲率半径，算出误差。
（30分）5、简述牛顿环实验中的注意事项。
（20分）专业班 学号 姓名 ………………………………………………………………………装订线……………………………………………………………………………………牛顿环实验测试报告计算不确定度：()R A u =)12(2)(212--∑=i iR R结果表达式：R =()R A u R ±=( ± )cm专业班级 学号 姓 ………………………………………………………………………装订线……………………………………………………………………………………评分标准：1、读数显微镜操作规范，十字叉丝和干涉条纹象清晰。
（20分）2、记录数据正确；（20分）3、写出公式λ⋅--=)(422nmDDR nm（10分）4、利用逐差法正确计算出透镜曲率半径，算出误差（30分）5、问答题答案要点：（20分）（1）使用读数显微镜时，为避免引进螺距误差，测量时必须向同一方向旋转，中途不可倒退。
（10分）（2）读数显微镜筒应自下向上移动，切莫让镜筒与牛顿环装置碰撞。
（10分）实验报告写作举例：计算不确定度：()R A u =)12(2)(212--∑=i iR R =0.5cm结果表达式：R =()R A u R ±=(85.7 ±0.5 )cm牛顿环实验中应注意的事项：（1）将牛顿环仪置于载物台上并使牛顿环仪中央垂直镜筒光轴，调节调焦手轮，使镜筒缓慢向下移动，直至装平玻璃开口圆筒下端靠近牛顿环仪上表面，但绝不能接触。
