光的干涉习题答案

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学号 班级 姓名 成绩
第十六章 光的干涉(一)
一、选择题
1、波长mm4108.4的单色平行光垂直照射在相距mma4.02的双缝上,缝后
mD1
的幕上出现干涉条纹。则幕上相邻明纹间距离是[ B ]。

A.0.6mm; B.1.2 mm; C.1.8 mm; D. 2.4 mm。
2、在杨氏双缝实验中,若用一片透明云母片将双缝装置中上面一条缝挡住,干涉条纹发生
的变化是[ C ]。
A.条纹的间距变大; B.明纹宽度减小;
C.整个条纹向上移动; D.整个条纹向下移动。
3、双缝干涉实验中,入射光波长为,用玻璃薄片遮住其中一条缝,已知薄片中光程比
相同厚度的空气大2.5,则屏上原0级明纹处[ B ]。
A.仍为明条纹; B.变为暗条纹;
C.形成彩色条纹; D.无法确定。
4、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[ B ]。
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,单色光源S到两缝S1、S2距离相等,则中央明纹位于图中O处,
现将光源S向下移动到S’的位置,则[ B ]。
A.中央明纹向下移动,条纹间距不变;
B.中央明纹向上移动,条纹间距不变;
C.中央明纹向下移动,条纹间距增大;
D.中央明纹向上移动,条纹间距增大。
二、填空题
1、某种波长为的单色光在折射率为n的媒质中由A点传到B点,相位改变为π,问光

程改变了 2 , 光从A点到B点的几何路程是 2n 。
2、从两相干光源s1和s2发出的相干光,在与s1和s2等距离d的P点相遇。若s2位于真空
中,s1位于折射率为n的介质中,P点位于界面上,计算s1和s2到P点的光程差 d-nd 。
3、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

0
4I
;最小光强是 0 。
4、在双缝干涉实验中,用单色自然光在屏上形成干涉条纹,若在两缝后放一偏振片,则条
纹间距 不变 ;明纹的亮度 变小 。(填“变大”、“变小”或“不变”)
三、计算题
1.用很薄的云母片(n=1.58)覆盖在双缝试验中的一条缝上,这时屏幕上的零级明纹移到
原来的第七级明纹的位置上。如果入射光波长为550nm,求此云母片的厚度为多少
解: 加云母片后光程增加,t为厚度
2、杨氏双缝干涉实验中,设两缝间的距离d=0.02cm,
屏与缝之间距离D=100cm,试求:(1)以波长为
5890×10-10m的单色光照射,第10级明条纹离开中央
明条纹的距离;(2)第8级干涉明条纹的宽度;(3)以
白色光照射时,屏幕上出现彩色干涉条纹,求第3级光
谱的宽度;(4)若把此双缝实验装置放到水中进行,则
屏幕上干涉条纹如何变化(5)在S1光路中放上厚为
l=2.0cm,折射率为n的很薄的透明云母片,观察到屏幕
上条纹移过20条,则云母片折射率为多少(空气折射率n1=1.000276)

解:(1)10100105890102.9450.02dxDkxkcmDd

(2)101005890102.9450.02Dxmmd
(3)3Dxd3红红 33Dxd紫紫
(4)21nrrk
xnx水水气 1n水 xx

远离中心

xxDxd

间距变小

(5)120lnn
1011220205890100.0005891.0002761.000865210nlnnl







m

r1
s x

d r2
s

D
图16-1
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第十六章 光的干涉(二)
一、选择题
1、一平板玻璃(n=1.60)上有一油滴
(n=1.35)展开成曲率半径很大的球冠,如
图16-2所示。设球冠最高处为1μm。当用波
长=540nm的单色光垂直照射时,在油膜
上方观察到的干涉条纹是[ D ]。
A.边缘为明纹,中央为暗斑;
B.边缘为暗纹,中央为亮斑;
C.边缘为暗纹,中央为暗斑;
D.边缘为明纹,中央为亮斑
2.在图16-3中的干涉装置中,相邻的干涉条纹
的间距记为Δx,从棱边到金属丝之间的干涉条纹总数
为N,若把金属丝向劈尖方向移动到某一位置,则[ A ]。
A.Δx减小,N不变; B.Δx增大,N增大;
C.Δx减小,N减小; D.Δx增大,N减小。
二、填空题

1、在玻璃片(n1=1.50)上镀对λ=5400的光增透的膜(n2=1.35),其最小厚度为 0.1um
或 01000A 。
2、如图16-4中的劈尖,以波长为λ的单色光垂直入射,则在劈尖厚度为e处,反射方

向的两相干光的光程差应为 2.52e ,从劈尖棱
边算起,第三条明纹中心离棱的水平距离
为 。
三、计算题
1、油膜附着在玻璃板上,白光垂直照射在油膜上。已知油膜厚度为5000 ?,空气折射
率n1=1.0,油膜折射率n2=1.3,玻璃折射率n3=1.5(白光4000 ?—7600 ?)。求反射光中哪些波
长的光干涉最强。

解: 05000eA
06500A和0
4333A
最亮

2、用如图16-5的空气劈尖的干涉法测细丝直径,今观测垂直入射光形成的相干反射光
的干涉条纹,测得相邻明纹间距为2.0×10-3m,已知L=10.0×10-2m,λ=5900 ?,求细丝直径d。

解:0i 21n


玻璃
图16-2

空气 θ n1=1.25
n2=1.15
图16-4

L d
θ

图16-5

玻璃件
金属丝
玻璃片
图 16-3
相邻明纹 2e
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第十六章 光的干涉(三)
一、选择题
1、在单色光照射下,观察牛顿环装置,如图16-6
所示,如果沿垂直于平板方向,向上略微移动平凸透镜,
则观察到牛顿环的变化为[ D ]。
A.环变密; B.环变疏;
C.环疏密程度不变,仅发现牛顿环向中心收缩;
D.环疏密程度不变,仅发现牛顿环向边缘扩展。
2、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的透明薄片,则该光
路的光程改变了[ A ]。
A.2(n-1)d; B.2nd;
C.2(n-1)d+/2; D.nd。
二、填空题
1、如图16-7所示,在一半径很大的凹球面玻璃上
有一层很薄的油。今用波长为6×10-7m的单色光垂直照射,
在整个油层表面上观察干涉条纹,中央为亮斑,周围还有12

个亮环,则凹球面中央处的油层厚度d= 62.410m ;
级次最高的干涉条纹在 边缘 处。
(已知n油=1.2,n玻=1.5)
三、简述题
1、如果将双缝干涉实验放到水中进行,干涉条纹会如何变化?为什么?
2、自然光照射到水面油膜上会出现彩色的条纹,请问其原理是什么?当从不同角度观
察时,油膜的颜色会改变吗?为什么?
3、吹肥皂泡时,在阳光下能看到肥皂泡上有绚丽的彩色条纹,请简述其原理。随着肥
皂泡越吹越大,彩色条纹越来越宽,在肥皂泡将要破灭时,彩色条纹全部消失了,为什么?
4、日常生活中常见的窗玻璃也是位于空气中的膜,为什么在通常的日光照射下,我们
看不到窗玻璃的干涉现象?
5、请简述波的相干条件和半波损失现象。
四、计算题
1、如果把迈克尔逊干涉仪中的反射镜M1移动0.233mm,则条纹移动792条,求
所用光波长。
2、一平面凸透镜,其凸面的曲率半径为120cm,以凸面朝下放置在平玻璃上,并以波
长650nm的红光垂直照射,求反射光干涉图样中的第三条明环的直径。
解: 120Rcm 650nm

2
2reR

52Re24rR=625
265010120104
=

44.4210m

图16-6
图16-7
d