光源、光的相干性
1. 选择题
难度系数等级：1
来自不同光源的两束白光，例如两束手电筒光照射在同一区域内，是不能产生干涉图样的，这是由于
（A）白光是由不同波长的光构成的（B）两光源发出不同强度的光
（C）两个光源是独立的，不是相干光源（D）不同波长的光速是不同的
[ ] 答案：（C）
难度系数等级：2
有三种装置
(1)完全相同的两盏钠光灯, 发出相同波长的光，照射到屏上；
(2)同一盏钠光灯，用黑纸盖住其中部将钠光灯分成上下两部分同时照射到屏上；
(3)用一盏钠光灯照亮一狭缝，此亮缝再照亮与它平行间距很小的两条狭缝，此二亮缝的光照射到屏上；
以上三种装置,能在屏上形成稳定干涉花样的是：
(A) 装置(3) (B) 装置(2)
(C) 装置(1)(3) (D) 装置(2)(3)
[ ]
答案：（A）
难度系数等级：1
对于普通光源，下列说法正确的是：
（A）普通光源同一点发出的光是相干光（B）两个独立的普通光源发出的光是相干光（C）利用普通光源可以获得相干光（D）普通光源发出的光频率相等
[ ] 答案：（C）
难度系数等级：4
在双缝干涉实验中，用单色自然光在屏上形成干涉条纹。若在两缝后放一个偏振片，则（A）干涉条纹间距不变，且明纹亮度加强(B）干涉条纹间距不变，但明纹亮度减弱（C）干涉条纹的间距变窄，且明纹的亮度减弱（D）无干涉条纹
[ ] 答案：（B）
难度系数等级：1
杨氏双缝干涉实验是：
(A) 分波阵面法双光束干涉(B) 分振幅法双光束干涉
(C) 分波阵面法多光束干涉(D) 分振幅法多光束干涉
[ ]
答案：（A）
407光程、光程差的概念(选择5判断10填空5)
1. 选择题
难度系数等级：1
在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中
(A) 传播的路程相等，走过的光程相等
(B) 传播的路程相等，走过的光程不相等
(C) 传播的路程不相等，走过的光程相等
(D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等
[ ]
答案：（C）
难度系数等级：1
光在真空中和介质中传播时，正确的描述是:
（A）波长不变，介质中的波速减小(B) 介质中的波长变短，波速不变
(C) 频率不变，介质中的波速减小(D) 介质中的频率减小，波速不变
[ ]
答案：（C）
难度系数等级：2
质(折射率分别为n1和n2，且n1>n2)射到介质的分界面上的P点，己
知s1P =s2P= r，则这两条光的几何路程?r，光程差δ和相位差??
分别为：
(A) ? r = 0 ,δ = 0 ,?? = 0
(B) ? r = (n1－n2) r ,δ =( n1－n2) r ,?? =2π (n1－n2) r/λ
(C) ? r = 0 , δ =( n1－n2) r , ?? =2π (n1－n2) r/λ
(D) ? r = 0 ,δ =( n1－n2) r ,?? =2π (n1－n2) r
[ ]
答案：（C）
难度系数等级：2
如图所示，s 1、s 2为两个光源，它们到P 点的距离分别为r 1和 r 2，路径s 1P 垂直穿过一块厚度为t 1，折射率为n 1的介质板，路径s 2P 垂直穿过厚度为t 2，折射率为n 2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于
(A) (r 2 + n 2 t 2)－(r 1 + n 1 t 1) (B) [r 2 + ( n 2－1) t 2]－[r 1 + (n 1－1)t 1] (C) (r 2 －n 2 t 2)－(r 1 －n 1 t 1) (D) n 2 t 2－n 1 t 1
[ ]
答案：（B ） 难度系数等级：3
真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的均匀透明媒质中，从A 点沿某一路径传播到B 点，路径的长度为l , 则A 、B 两点光振动位相差记为??, 则
(A) 当l = 3 λ / 2 ,有?? = 3 π (B) 当 l = 3 λ / (2n ) , 有?? = 3 n π. (C) 当 l = 3 λ /(2 n ) ,有?? = 3 π (D) 当 l = 3 n λ / 2 , 有?? = 3 n π.
[ ]
答案：（C ） 填空5 3. 填空题 难度系数等级：1
波长为λ的单色光在折射率为n 的媒质中，由a 点传到b 点相位改变了π，则对应的光程差（光程）为 。 答案：λ/2。 难度系数等级：2
如图所示，假设有两个同相的相干点光源S 1和S 2，发出波长为λ的光。A 是它们连线的中垂线上一点。若在S 1与A 之间插入厚度为e ，折射率为n 的薄玻璃片，则两光源发出的光在A 点的相位差?? = 。 答案：
e n )1(2-λ
π
。
难度系数等级：2
在双缝干涉实验中,两缝分别被折射率为n 1和n 2的透明薄膜遮盖,二者的厚度均为e ,波长为λ的平行单色光垂直照射到双缝上,在屏中央处,两束相干光的相位差?? = 。 答案：2π(n 1-n 2)e/λ.。
s 1 s 2
难度系数等级：3
真空中波长为500nm绿光在折射率为1.5的介质中从A点传播到B点时，相位改变了5π，则光从A点传到B点经过的光程为__________。
答案：1250nm 。
难度系数等级：4
真空中波长为500nm绿光在折射率为1.5的介质中从A点传播到B点时，相位改变了5π，则光从A点传到B点经过的实际路程为__________。
答案：833nm。
408分波阵面干涉(选择20判断8填空20计算12)
1. 选择题
难度系数等级：1
一束波长为λ的光线，投射到一双缝上，在屏幕上形成明、暗相间的干涉条纹，那么对应于第一级暗纹的光程差为：
(A)2λ(B)1/2λ(C)λ(D)λ/4
[ ] 答案：（B）
难度系数等级：1
用单色光做双缝干涉实验，下述说法中正确的是
（A）相邻干涉条纹之间的距离相等
（B）中央明条纹最宽，两边明条纹宽度变窄
（C）屏与缝之间的距离减小，则屏上条纹宽度变窄
（D）在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距
[ ] 答案：（A）
难度系数等级：4 Array在空气中做光的双缝实验，屏幕E上的P点处是明条纹。若将
缝S2盖住，并在S1S2连线的垂直平分面上放一面反射镜M，其它条
件不变（如图），则此时：
（A）P处仍为明条纹（B）P处为暗条纹
（C）P处于明、暗条纹之间（D）屏幕E上的P无干涉条纹
[ ]
答案：（B）
难度系数等级：2
在杨氏双缝干涉实验中，正确的叙述是：
(A) 增大双缝间距，干涉条纹间距也随之增大
(B) 增大缝到观察屏之间的距离，干涉条纹间距增大
(C) 频率较大的可见光产生的干涉条纹间距较大
(D) 将整个实验装置放入水中，干涉条纹间距变大
[ ] 答案：（B）
难度系数等级：4
在杨氏双缝干涉实验中，以下叙述错误的是：
(A) 减小入射光强度, 则条纹间距不变
(B) 增大缝到观察屏之间的距离，干涉条纹间距增大
(C) 若将双缝干涉实验放在水面之下进行，则干涉条纹间距离将比在空气中小
(D) 频率大的可见光产生的干涉条纹间距较小
[ ] 答案：（D）
难度系数等级：3
用单色光垂直照射杨氏双缝时，下列说法正确的是：
(A) 减小缝屏距离，干涉条纹间距不变
(B) 减小双缝间距，干涉条纹间距变小
(C) 减小入射光强度, 则条纹间距不变
(D) 减小入射波长, 则条纹间距不变
[ ] 答案：（C）
难度系数等级：1
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：
(A) 使屏靠近双缝(B) 把两个缝的宽度稍微调窄
(C) 使两缝的间距变小(D) 改用波长较小的单色光源
[ ] 答案：（C）
难度系数等级：4
用白光(波长为400nm～760nm)垂直照射间距为a=0.25mm的双缝，距缝50cm处放屏幕，则观察到的第一级彩色条纹和第五级彩色条纹的宽度分别是：
(A) 3.6×10-4m，3.6×10-4m
(B) 7.2×10-4m，3.6×10-3m
(C) 7.2×10-4m，7.2×10-4m
(D) 3.6×10-4m ，1.8×10-4m
[ ]
答案：（B ） 难度系数等级：3
双缝干涉实验中，入射光波长为λ，用玻璃纸遮住其中一缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气大λ5.2，则屏上原0级明纹中心处
（A ）仍为明纹中心 （B ）变为暗纹中心 （C ）不是最明，也不是最暗 （D ）无法确定
[ ]
答案：（B ） 难度系数等级：5
如图所示，用频率为f 的单色光照射双缝，在屏上P 点处出现第3
条暗纹，设光速为c ，则P 点到双缝s 1和s 2的距离之差12r r -应为
(A) f c /2 (B) f c /3 (C) f c 2/3
(D) f c 2/5
[ ]
答案：（D ） 难度系数等级：5
如图所示，用波长为λ的单色光照射双缝干涉实验装置，若将一折射率为n 、劈尖角为α 的透明劈尖b 插入光线2中，则当劈尖b 缓慢地向上移动时(只遮住s 2) ，屏C 上的干涉条纹：
(A) 间隔不变，向下移动 (B) 间隔变小，向上移动 (C) 间隔变大，向下移动 (D) 间隔不变，向上移动
[ ]
答案：（C ） 难度系数等级：4
在双缝干涉实验中，用单色自然光，在屏幕上形成干涉条纹，若在两缝后放一个偏振片，则：
(A) 无干涉条纹
(B) 干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度加强
(C) 干涉条纹的间距变窄，且明纹的亮度减弱
λ
(D) 干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度减弱
[ ]
答案：（D ） 难度系数等级：2
用单色光做杨氏双缝实验，如现将折射率n =1.5的薄透明玻璃片盖在上侧缝上，此时中央明纹的位置将：
(A ）向上平移且条纹间距不变 （B ）向下平移，且条纹间距不变 （C ）不移动，但条纹间距改变 （D ）向上平移，且间距改变
[ ]
答案：（A ） 难度系数等级：3
在双缝干涉实验中，设缝是水平的，若双缝所在的平板稍微向上平移（如图），其他条件不变，则屏上的干涉条纹：
（A ）向下平移，且条纹间距不变 （B ）向上平移，且条纹间距不变 （C ）不移动，但条纹间距改变 （D ）向上平移，且间距改变
[ ]
答案：（B ） 难度系数等级：1
杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是（k 为自然数，λ为光波波长） ①在距双缝的路程相等的点形成暗条纹 ②在距双缝的路程差为k λ的点形成亮条纹
③在距双缝的路程差为k
2λ
的点形成亮条纹 ④在距双缝的路程差为(k+2
1
)λ的点形成暗条纹
（A ）①② （B ）②③ （C ）③④ （D ）②④
[ ]
答案：（D ） 难度系数等级：3
如图所示，用波长600=λnm 的单色光做杨氏双缝实验，在光屏P 处产生第五级明纹极大，现将折射率n =1.5的薄透明玻璃片盖在其中一条缝上，此时P 处变成中央明纹极大的位置，则此玻璃片厚度为：
S
S
（A）5.0×10-4cm （B）6.0×10-4cm
（C）7.0×10-4cm （D）8.0×10-4cm
[ ]
答案：（B）
难度系数等级：3
在双缝干涉实验中，先后用红光和紫光在相同条件下照射同一双缝，则在屏上出现的干
涉条纹中，这两种色光的两明条纹间的距离和两暗纹间距离相比较：
(A) 红光都比紫光大(B) 紫光都比红光大
(C) 红光两明纹间距离比紫光大，两暗纹间距离比紫光小
(D) 紫光两明纹间距离比红光大，两暗纹间距离比红光小
[ ]
答案：（A）
难度系数等级：4
在双缝干涉实验中，设单缝宽度为t，双缝间距离d，双缝与屏距离为d’，下列四组数
据中哪一组在屏上可观察到清晰干涉条纹：
(A) t=1cm, d=0.1cm, d’=1m (B) t=1mm, d=0.1mm, d’=10cm
(C) t=1mm, d=1cm, d’=100cm (D) t=1mm, d=0.1mm, d’=100cm
[ ]
答案：（D）
难度系数等级：2
在双缝干涉中，屏幕E上的P点处是明条纹，若将缝s2盖住，Array并在s1 s2 连线的垂直平分面处放一反射镜M，如图所示，则此时：
(A) P点处仍为明条纹
(B) P点处为暗条纹
(C) 不能确定P点处是明条纹还是暗条纹
(D) 无干涉条纹
答案：（B）
难度系数等级：2
用单色光做杨氏双缝实验，如现将折射率n=1.5的薄透明玻璃片盖在下侧缝上，此时中
央明纹的位置将：
(A）向上平移且条纹间距不变（B）向下平移，且条纹间距不变
（C）不移动，但条纹间距改变（D）向上平移，且间距改变
[ ]
答案：（B）
填空20 3. 填空题 难度系数等级：1
一束真空中波长为λ的光线，投射到一双缝上，在屏幕上形成明、暗相间的干涉条纹，那么对应于第一级明纹的光程差为 。 答案：λ。 难度系数等级：3
在双缝干涉实验中，用白光照射时，明纹会出现彩色条纹，明纹内侧呈 色。 答案：紫。 难度系数等级：2
用白光进行双缝实验时，如果用纯红色滤光片和纯蓝色滤光片分别盖住两缝，则 产生干涉条纹。（填能或不能） 答案：不能。 难度系数等级：1
用单色光垂直照射杨氏双缝时，减小双缝间距，则条纹间距 。（填变大、变小或不变） 答案：变大。 难度系数等级：2
如图 s 1、、s 2为双缝, s 是单色缝光源，当s 沿平行于s 1、
和s 2的连线向上作微小移动时, 中央明条纹向 移动。（填上、下） 答案：下。 难度系数等级：3
如图所示，波长为λ 的平行单色光斜入射到距离为d 的双缝上, 入射角为θ ，在图中的屏中央O 处(O s 1=O s 2)，两束相干光的位相差为 。 答案：2π d sin θ /λ。 难度系数等级：4
在两条缝宽度相等的双缝干涉实验中，若其中一条缝的宽度稍稍增加，则干涉条纹的宽度将 。（填变宽、变窄或不变） 答案：不变。 难度系数等级：2
s 1、、s 2为双缝，s 是单色缝光源，若s 不动，而在上缝s 1后加一很薄的云母片，中央明条纹将向 移动。（填上、下） 答案： 上。
难度系数等级：3
在如图的洛埃镜干涉装置中，若光源s 离屏的距离为D , s 离平面镜的垂直距离为a (a 很小)。设入射光波长为λ，则相邻条纹中心间的距离为 。 答案：?x=D λ/(2a )。 难度系数等级：1
在洛埃镜干涉装置中，平面镜与屏交界处的干涉条纹应为 条纹。（填明、暗） 答案：暗。 难度系数等级：4
在双缝干涉实验中，如果逐渐增加光源狭缝S 的宽度，则屏幕上的条纹逐渐变 。 答案：模糊，直止消失。 难度系数等级：5
双缝干涉实验中，若双缝间距由d 变为d '，使屏上原第十级明纹中心变为第五级明纹中心，则d '∶d = 。 答案：1∶2。 难度系数等级：1
若在杨氏双缝其中一缝后加一透明媒质薄片，使原光线光程增加λ5.2，则此时屏中心处将变为 纹。（填明或暗） 答案： 暗。 难度系数等级：2
在双缝干涉实验中，已知屏与双缝间距m 1=D ，双缝间距离m m 2=d ，设入射光波长nm 0.480=λ，
如果用折射率分别是40.1和70.1的两块厚度均为m 1000.86-?的薄玻璃片覆盖在两缝上，则干涉条纹将向折射率 的方向移动。（填大或小） 答案：大。 难度系数等级：1
在双缝干涉实验中若使两缝之间距离增大，则屏幕上干涉条纹间距 。（填变大、变小或不变） 答案：变小。 难度系数等级：1
在双缝干涉实验中若使单色光波长减小，则屏幕上干涉条纹间距 。（填变大、变小或不变） 答案：变小。 难度系数等级：2
在双缝干涉实验中若使两缝之间距离增大一倍, 光的波长减小一半, 其它条件不变, 则相邻两暗纹间的距离将是原来的 。 答案：1/4。 难度系数等级：3
若将双缝干涉实验从空气移入水面之下进行，则干涉条纹间的距离将 。（填变大、变小或不变） 答案：变小。 难度系数等级：3
薄钢片上有两条紧靠着的平行细缝，用双缝干涉方法来测量两缝间距。如果用波长
nm 1.546=λm)10nm 1(9-=的单色光照射，双缝与屏的距离mm 300=D 。测得中央明条
纹两侧的两个第五级明条纹的间距为m m 2.12。则两缝间距离为 mm 。 答案：m m 134.0。 难度系数等级：4
洛埃镜干涉装置如图，已知光源波长nm 0.720=λ，则 反射镜右边缘到第一条亮纹的距离为 mm 。 答案：mm 105.42-?。
409分振幅干涉(选择20判断8填空20计算12) 1. 选择题 难度系数等级：1
光波从光疏媒质垂直入射到光密媒质，当它在界面反射时，其
（A ）相位不变 （B ）频率增大 （C ）相位突变 （D ）频率减小
[ ]
答案：（C ） 难度系数等级：3
波长为500nm 的单色光从空气中垂直地入射到镀在玻璃(折射率为 1.50)上折射率为1.375、厚度为1.0×10- 4cm 的薄膜上。入射光的一部分进入薄膜，并在下表面反射, 则这条光线在薄膜内的光程上有多少个波长？反射光线离开薄膜时与进入时的相位差是：
(A) 2.75，5.5π (B) 2.75，6.5π (C) 5.50，11π (D) 5.50，12π
[ ]
答案：（D ） 难度系数等级：1
如图所示, 薄膜的折射率为n 2，入射介质的折射率为n 1，透射介质为n 3，且n 1＜n 2＜n 3，入射光线在两介质交界面的反射光线分别为(1)和(2)，则产生半波损失的情况是：
(A) (1)光产生半波损失， (2)光不产生半波损失
cm 20cm 30mm
2
(B) (1)光 (2)光都产生半波损失 (C) (1)光 (2)光都不产生半波损失
(D) (1)光不产生半波损失，(2)光产生半波损失
[ ]
答案：（B ） 难度系数等级：3
波长为λ的单色光垂直入射到厚度为e 的平行膜上，如图若反射光消失，则当n 1＜n 2＜n 3时,应满足条件(1)； 当n 1＜n 2＞n 3时应满足条件(2)。条件(1)，条件(2)分别是：
(A) (1)2ne = k λ, (2) 2ne = k λ (B) (1)2ne = k λ + λ/2, (2) 2ne = k λ+λ/2 (C) (1)2ne = k λ－λ/2, (2) 2ne = k λ (D) (1)2ne = k λ, (2) 2ne = k λ－λ/2
[ ]
答案：（C ） 难度系数等级：2
在照相机镜头的玻璃片上均匀镀有一层折射率n 小于玻璃的介质薄膜，以增强某一波长
λ 的透射光能量。假设光线垂直入射，则介质膜的最小厚度应为：
（A ）n /λ （B ）n 2/λ （C ）n 3/λ （D ）n 4/λ
[ ]
答案：（D ） 难度系数等级：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n 3，已知 n 1 ＜n 2 ＞n 3，若用波长为λ的单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（用①②示意）的光程差是：
(A) 2n 2e (B) 2n 2e －λ/(2 n 2 ) (C) 2n 2e －λ (D) 2n 2e －λ/2
[ ]
答案：（D ） 难度系数等级：4
如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e ，并且n 1＜n 2＞n 3，
λ1 为入射光在折射率为n 1 的媒质中的波长，则两束反射光在
3
3 3
相遇点的位相差为：
(A) 2 π n 2 e / (n 1 λ1 ) (B) 4 π n 1 e / (n 2 λ1 ) +π (C) 4 π n 2 e / (n 1 λ1 ) +π (D) 4π n 2 e / (n 1 λ1 )
[ ]
答案：（C ） 难度系数等级：3
如图所示，波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为2n 的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉。若薄膜厚度为e ，而且
321n n n >>，则两束反射光在相遇点的位相差为：
（A ）λπ/42e n （B ）λπ/22e n （C ）λππ/42e n + （D ）λππ/42e n +-
[ ]
答案：（A ） 难度系数等级：2
一束波长为 λ 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：
(A) λ / 4 (B) λ / (4 n ) (C) λ / 2 (D) λ / (2 n )
[ ]
答案：（B ） 难度系数等级：1
一束波长为 λ 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，要使透射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为：
(A) λ / 4 (B) λ / (4 n ) (C) λ / 2 (D) λ / (2 n )
[ ]
答案：（D ） 难度系数等级：4
由两块玻璃片（n 1 = 1.75）所形成的空气劈尖，其一端厚度为零，另一端厚度为0.002cm ，现用波长为7000 ?的单色平行光，从入射角为30?角的方向射在劈尖的表面，则形成的干涉条纹数为：
(A) 27 (B) 56 (C) 40 (D) 100
[ ]
答案：（A ）
3
n e
如图所示, 两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为L ，夹在两块平晶的中间，形成空气劈尖，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹，如果滚柱之间的距离L 变小，则在L 范围内干涉条纹的
(A) 数目减少，间距变大 (B) 数目不变，间距变小 (C) 数目增加，间距变小 (D) 数目减少，间距不变
[ ]
答案：（B ） 难度系数等级：3
图示为一干涉膨胀仪示意图，上下两平行玻璃板用一对热膨胀系数极小的石英柱支撑着，被测样品W 在两玻璃板之间，样品上表面与玻璃板下表面间形成一空气劈尖，在以波长为λ的单色光照射下，可以看到平行的等厚干涉条纹。当W 受热膨胀时，条纹将：
（A ）条纹变密，向右靠拢 （B ）条纹变疏，向上展开 (C) 条纹疏密不变，向右平移 (D) 条纹疏密不变，向左平移
[ ]
答案：（D ） 难度系数等级：2
严格地说，空气的折射率大于1，因此在牛顿环实验中，若将玻璃夹层中的空气逐渐抽去时，干涉圆环的半径将：
(A) 变小 (B) 不变 (C) 变大 (D) 消失
[ ]
答案：（C ） 难度系数等级：4
在图所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
[ ]
答案：（D ）
用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为λ 的单色平行光垂直入射时，若观察到到反射光干涉条纹(实线为暗条纹)如图所示。则干涉条纹上A 点处所对应的空气薄膜厚度e 及工件表面与条纹弯曲处对应的部分：
(A) e=3λ / 2，凸起 (B) e=λ / 2，凸起 (C) e=λ / 2，凹陷 (D) e=3λ / 2，凹陷
[ ]
答案：（A ） 难度系数等级：5
观察牛顿环装置中的平凸透镜换成半径很大的半圆柱面透镜，用单色光垂直照射半圆柱面的平凸透镜时，观察到的干涉条纹的特点是：
(A) 间隔不等的与圆柱面母线平行的干涉直条纹，中间密，两边稀 (B) 间隔不等的与圆柱面母线平行的干涉直条纹，中间稀，两边密 (C) 间隔相等的与圆柱面母线平行的干涉直条纹 (D) 间隔相等的与圆柱面母线垂直的干涉直条纹
[ ]
答案：（B ） 难度系数等级：2
有两个几何形状完全相同的劈尖：一个由空气中的玻璃形成，一个由玻璃中的空气形成。当用相同的单色光分别垂直照射它们时，从入射光方向观察到干涉条纹间距 （A ）玻璃劈尖干涉条纹间距较大 （B ）空气劈尖干涉条纹间距较大 （C ）两劈尖干涉条纹间距相同 （D ）已知条件不够，难以判断
[ ]
答案：（B ） 难度系数等级：2
若把牛顿环装置，由空气搬入水中，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：（C ） 难度系数等级：3
设如图牛顿环干涉装置的平凸透镜可以在垂直于平玻璃板的方向上移动，当透镜向上平移（离开玻璃板）时，从入射光
图b
图a
方向观察到干涉环纹的变化情况是： （A ）环纹向边缘扩散，环数不变 （B ）环纹向边缘扩散，环数增加 （C ）环纹向中心靠拢，环数不变 （D ）环纹向中心靠拢，环数减少
[ ]
答案：（C ） 填空20 3. 填空题 难度系数等级：2
一束白光垂直照射厚度为0.4μm 的玻璃片, 玻璃的折射率为1.50, 在反射光中看见光的波长是 。 答案：0.48μm 。 难度系数等级：3
一束白光垂直照射厚度为0.4μm 的玻璃片, 玻璃的折射率为1.50, 在透射光中看到的光的波长是 。 答案：0.6μm, 或0.4μm.。 难度系数等级：2
如图所示，波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为2n 的薄膜上，若薄膜厚度为e ，而且321n n n >>，则两束透射光的位相差为 。 答案：λπ/42e n 。 难度系数等级：3
氟化镁增透膜的折射率为n 2，当光垂直入射时，其透射光的光程差为 。 答案：2
22λ
+
d n 。
难度系数等级：1
一束波长为 λ 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 。 答案： λ / (4 n )。 难度系数等级：2
如图所示，波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为2n 的薄膜
3
n e
e
上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉。若薄膜厚度为e ，而且321n n n >>，则两束反射光在相遇点的位相差为 。 答案：λππ/42e n +。 难度系数等级：2
一束波长为 λ 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，要使透射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为 。 答案：λ / (2 n )。 难度系数等级：2
在垂直照射的劈尖干涉实验中，当劈尖的夹角变大时，干涉条纹将向劈尖棱方向移动，相邻条纹间的距离将 。（填变大、变小或不变） 答案：变小。 难度系数等级：4
在空气中有一劈尖形透明物，其劈尖角rad 100.14
-?=θ，在波长700=λnm 的单色光垂直照射下，测得干涉相邻明条纹间距l=0.25cm ，此透明材料的折射率n =_________。 答案：1.4。 难度系数等级：1
波长为λ的单色光垂直照射在由两块玻璃迭合形成的空气劈尖上，其反射光在劈棱处产生暗条纹。这是因为空气劈下表面的反射光存在 。 答案：半波损失。 难度系数等级：3
空气劈尖干涉实验中，如将劈尖中充水，则条纹宽度将 。（填变密、变疏或不变） 答案：变密。 难度系数等级：3
空气劈尖干涉实验中，如将其中一片玻璃稍稍平行拉开，条纹条纹将平行向棱边移动，条纹的间距将 。（填变大、变小或不变） 答案：不变。 难度系数等级：1
利用劈尖干涉装置可以检验工作表面平整度，在钠光垂直照射下，观察到平行而等距的干涉条纹中，有局部条纹弯曲时，如图所示，此工件表面有 的缺陷。（填凹陷或凸起） 答案：凹陷。
难度系数等级：2
用λ = 6000 ?的单色光垂直照射牛顿环装置时，从中央向外数第4个暗环(中央暗斑为第1个暗环)对应的空气膜厚度为 μm.。 答案：0.9。 难度系数等级：3
牛顿环装置中透镜与平板玻璃之间充以某种液体时，观察到第10级暗环的直径由1.42cm 变成1.27cm ，由此得该液体的折射率n = 。 答案：1.25。 难度系数等级：3
波长λ = 600 n m 的单色光垂直照射到牛顿环的装置上，第二级明纹与第五级明纹所对应的空气膜厚度之差为 nm 。 答案：900。 难度系数等级：1
用波长为λ的单色光垂直照射到如图7所示的空气劈尖上, 从反射光中观察干涉条纹，距顶点为L 处是暗条纹，使劈尖角θ 连续变大，直到该点处再次出现暗条纹为止，劈尖角的改变量?θ 是 。 答案：λ/(2L )。 难度系数等级：3
用单色光垂直照射牛顿环装置，设其平凸透镜可以在垂直的方向上移动，在透镜离开平玻璃的过程中，可以观察到这些环状干涉条纹 。（填：形状不变、向中心收缩或由中心向外扩展） 答案：向中心收缩。 难度系数等级：5
可用观察等厚条纹半径变化的方法来确定待测透镜球面半径比标准样规的半径大还是小。如图待测透镜球面半径比标准样规的半径小。若轻轻地从上面往下按样规，则图中的条纹半径将 。 答案：缩小。 难度系数等级：4
在图所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 。 答案：亮斑。
光的干涉
1. 选择题
题号：41812001
分值：3分
难度系数等级：2
在双缝干涉实验中，用单色自然光，在屏上形成干涉条纹．若在两缝后放一个偏振片，则
(A) 干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度加强．
(B) 干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度减弱．
(C) 干涉条纹的间距变窄，且明纹的亮度减弱．
(D) 无干涉条纹．［］
答案：（B）
题号：41813002
分值：3分
难度系数等级：3
一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片．若以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为
(A) 1 / 2．(B) 1 / 3．
(C) 1 / 4．(D) 1 / 5．［］
答：（A）
题号：41813003
分值：3分
难度系数等级：3
一束光强为I0的自然光，相继通过三个偏振片P1、P2、P3后，出射光的光强为I＝I0 / 8．已知P1和P3的偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋转P2，要使出射光的光强为零，P2最少要转过的角度是
(A) 30°．(B) 45°．
(C) 60°．(D) 90°．［］
答：（B）
题号：41812004
分值：3分
难度系数等级：2
一束光强为I0的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向成45°角，则穿过两个偏振片后的光强I为
(A) 4/0I2．(B) I0 / 4．
(C) I0 / 2．(D) 2I0 / 2．［］
答：（B）
题号：41813005 分值：3分
难度系数等级：3
三个偏振片P 1，P 2与P 3堆叠在一起，P 1与P 3的偏振化方向相互垂直，P 2与P 1的偏振化方向间的夹角为30°．强度为I 0的自然光垂直入射于偏振片P 1，并依次透过偏振片P 1、P 2与P 3，则通过三个偏振片后的光强为 (A) I 0 / 4． (B) 3 I 0 / 8．
(C) 3I 0 / 32．
(D) I 0 / 16． ［ ］ 答：（C ）
题号：41812006 分值：3分
难度系数等级：2
两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光线通过．当其中一偏振片慢慢转动180°时透射光强度发生的变化为： (A) 光强单调增加．
(B) 光强先增加，后又减小至零． (C) 光强先增加，后减小，再增加．
(D) 光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零． ［ ］ 答：（B ）
题号：41812007 分值：3分
难度系数等级：2
如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为60°，光强为I 0的自然光垂直入射在偏振片上，则出射光强为 (A) I 0 / 8． (B) I 0 / 4．
(C) 3 I 0 / 8． (D) 3 I 0 / 4． ［ ］ 答：（A ）
题号：41812008 分值：3分
难度系数等级：2
使一光强为I 0的平面偏振光先后通过两个偏振片P 1和P 2．P 1和P 2的偏振化方向与原入射光光矢量振动方向的夹角分别是α 和90°，则通过这两个偏振片后的光强I 是
(A)
21
I 0 cos 2α ． (B) I 0 cos 4α ． (C) 41I 0sin 2(2α)． (D) 4
1
I 0 sin 2α ．
［ ］
答：（C ）
题号：41812009 分值：3分
光学练习题 一、 选择题 11. 如图所示，用厚度为d 、折射率分别为n 1和n 2 (n 1＜n 2)的两片透明介质分别盖住杨氏双缝实验中的上下两缝, 若入射光的波长为, 此时屏上原来的中央明纹处被第三级明纹所占 据, 则该介质的厚度为 [ ] (A) λ3 (B) 1 23n n -λ (C) λ2 (D) 1 22n n -λ 17. 如图所示，在杨氏双缝实验中, 若用一片厚度为d 1的透光云母片将双缝装置中的上面一个缝挡住; 再用一片厚度为d 2的透光云母片将下面一个缝挡住, 两云母片的折射率均为n , d 1＞d 2, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距减小 (B) 条纹间距增大 (C) 整个条纹向上移动 (D) 整个条纹向下移动 18. 如图所示，在杨氏双缝实验中, 若用一片能透光的云母片将双缝装置中的上面一个缝盖住, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距增大 (B) 整个干涉条纹将向上移动 (C) 条纹间距减小 (D) 整个干涉条纹将向 下移动 26. 如图(a)所示，一光学平板玻璃A 与待测工件B 之间形成空气劈尖，用波长λ＝500nm(1nm = 10-9m)弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的切线相切．则工件的上表面缺陷是 [ ] (A) 不平处为凸起纹，最大高度为500 nm (B) 不平处为凸起纹，最大高度为250 nm (C) 不平处为凹槽，最大深度为500 nm (D) 不平处为凹槽，最大深度为250 nm 43. 光波的衍射现象没有声波显著, 这是由于 [ ] (A) 光波是电磁波, 声波是机械波 (B) 光波传播速度比声波大 (C) 光是有颜色的 (D) 光的波长比声波小得多 53. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，将单缝K 沿垂直光的入射光(x 轴)方向稍微 平移，则 [ ] (A) 衍射条纹移动，条纹宽度不变 (B) 衍射条纹移动，条纹宽度变动 (C) 衍射条纹中心不动，条纹变宽 (D) 衍射条纹不动，条纹宽度不变 K S 1 L L x a E f
第十七章 光的干涉 一. 选择题 1．在真空中波长为λ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3π，则路径AB 的长度为：（ D ） A. 1.5λ B. 1.5n λ C. 3λ D. 1.5λ/n 解： πλπ ?32==?nd 所以 n d /5.1λ= 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d D x /λ=?，所以d 增大，x ?变小。干涉条纹将变密。 本题答案为A 。 3．在空气中做双缝干涉实验，屏幕E 上的P 处是明条纹。若将缝S 2盖住，并在S 1、S 2连线的垂直平分面上放一平面反射镜M ，其它条 件不变(如图)，则此时 ( B ) A. P 处仍为明条纹 B. P 处为暗条纹 C. P 处位于明、暗条纹之间 D. 屏幕E 上无干涉条纹 解 对于屏幕E 上方的P 点，从S 1直接入射到屏幕E 上和从出发S 1经平面反射镜M 反射后再入射到屏幕上的光相位差在均比原来增π，因此原来是明条纹的将变为暗条纹，而原来的暗条纹将变为明条纹。故本题答案为B 。 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λ 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. λ/4 B. λ/ (4n ) C. λ/2 D. λ/ (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MgF 2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 选择题3图
一、选择题(每题4分，共20分) 1．如图所示，波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为2n 的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉。若薄膜厚度为e ，而且321n n n >>，则两束反射光在相遇点的位相差为（B （A ） 22πn e λ ； （B ） 24πn e λ ； （C ） 24πn e πλ -； （D ） 24πn e πλ +。 2．如图示，用波长600λ=nm 的单色光做双缝实验，在屏P 处产生第五级明纹，现将折射率n =1.5的薄透明玻璃片盖在其中一条缝上，此时P （A ）5.0×10-4cm ；（B ）6.0×10-4cm ； （C ）7.0×10-4cm ；（D ）8.0×10-4cm 。 3．在单缝衍射实验中，缝宽a =0.2mm ，透镜焦距f =0.4m ，入射光波长λ=500nm 位置2mm 处是亮纹还是暗纹？从这个位置看上去可以把波阵面分为几个半波带？（ D ） (A) 亮纹，3个半波带； (B) 亮纹，4个半波带；(C) 暗纹，3个半波带； (D) 暗纹，4个半波带。 4．波长为600nm 的单色光垂直入射到光栅常数为2.5×10-3mm 的光栅上，光栅的刻痕与缝宽相等，则光谱上呈现的全部级数为（B ） (A) 0、1±、2±、3±、4±； (B) 0、1±、3±；(C) 1±、3±； (D) 0、2±、4±。 5． 自然光以60°的入射角照射到某一透明介质表面时，反射光为线偏振光，则（ B ） (A) 折射光为线偏振光，折射角为30°； (B) 折射光为部分偏振光，折射角为30°； (C) 折射光为线偏振光，折射角不能确定； (D) 折射光为部分偏振光，折射角不能确定。 二、填空题(每小题4分，共20分) 6．波长为λ的单色光垂直照射在空气劈尖上，劈尖的折射率为n ，劈尖角为θ，则第k 级明纹和第3k +级明纹的间距l = 32s i n λn θ 。 7．用550λ=nm 的单色光垂直照射牛顿环装置时，第4级暗纹对应的空气膜厚度为 1.1 μm 。 8．在单缝夫琅和费衍射实验中，设第一级暗纹的衍射角很小。若1600nm λ=为入射光，中央明纹宽度为 3m m ；若以2400nm λ=为入射光，则中央明纹宽度为 2 mm 。 9．设白天人的眼瞳直径为3mm ，入射光波长为550nm ，窗纱上两根细丝之间的距离为3mm ，人眼睛可以距离 13.4 m 时，恰能分辨。 10.费马原理指出，光总是沿着光程为 极值 的路径传播的。 三、计算题(共60分) 11.（10分）在杨氏双缝实验中，双缝间距d =0.20mm ，缝屏间距D ＝1.0m ，试求：(1)若第二级明条纹离屏中心的距离为6.0mm ，计算此单色光的波长；(2)相邻两明条纹间的距离． 解：(1)由λk d D x = 明知，23 0.26002110 x nm λ= =??， 3 n e
8. 透镜表面通常镀一层如 MgF2（n=）一类的透明物质薄膜，目的是利用干涉来降低玻璃表面的反射。为了使透镜在可见光谱的中心波长（550nm）处产生极小的反射,则镀膜层必须有多厚 解：可以认为光是沿垂直方向入射的。即== 由于上下表面的反射都是由光密介质反射到光疏介质，所以无额外光程差。 因此光程差=。 如果光程差等于半波长的奇数倍： 则满足反射相消的条件为： 所以：（j=0,1,2…） 当j=0时厚度最小： 9. 在两块玻璃片之间一边放一条厚纸,另一边相互压紧.玻璃片l长10cm,纸厚为,从60°的反射角进行观察,问在玻璃片单位长度内看到的干涉条纹数目是多少设单色光源波长为 500nm。 解：斜面上每一条纹的宽度所对应的空气尖劈的厚度的变化量为： 代入数据： 如果认为玻璃片的厚度可以忽略不记的情况下，则上式中n2 = 1,i1 = 。而厚度h 所对应的斜面上包含的条纹数为： 故玻璃片上单位长度的条纹数为： 2. 平行单色光从左向右垂直射到一个有圆形小孔的屏上，设此孔可以像照相机光圈那样改变大小。问：（1）小孔半径满足什么条件时，才能使得此小孔右侧轴
线上距小空孔中心4m 的 P 点的光强分别得到极大值和极小值；（2）P 点最亮时，小孔直径应为多大设此时的 波长为 500nm 。 解 ： 由于k ρ= 将504000,510r cm cm λ-==?代入，得 k ρ= 当k 为奇数时，P 点为极大值； 当k 为偶数时，P 点为极小值。 P 点最亮时，小孔的直径为 ??????????????????????????120.2828cm ρ= 15. 用每毫米内有400条刻痕的平面透射光栅观察波长为589nm 的钠光谱。试问： (1)光垂直入射时，最多能观察到几级光谱(2)光以30o 角入射时,最多能观察到几级光谱 解： 根据光栅方程 sin d j θλ=得 sin d j θλ= 当sin 1θ=时，j 取最大值（sin θ真正为1，光就不能到达屏上）。 根据已知条件，得到 4.2j =（j 只能取整数） 即，最大为第四级谱线。 根据平行光倾斜入射时的光栅方程， 0(sin sin )(0,1,2)d j j θθλ±==±±L 带入数据，得 6.4j = 故能看到的谱线最高为第六级。 11.有一折射率为 ,半径为 4cm 的玻璃球,物体在距球表面 6cm 处,求(1)物所在的像到球心之间的距离;(2)像的横向放大率。 解： '''n n n n s s r --=Q ' 1.5,1,4n n r cm ===的玻璃球
单元四 (二) 杨氏双缝实验 一、填空题 1. 相干光满足的条件是1）频率相同；2）位相差恒定；3）光矢量振动方向平行，有两束相干光, 频率为ν，初相相同，在空气中传播，若在相遇点它们几何路程差为r r 21-,则相位差 )r r (c 212-= πν ??。 2. 光强均为I 0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 0I 4。可能出现的最小光强是0。 3. 在真空中沿Z 轴负方向传播的平面电磁波，O 点处电场强度)3 t 2cos(300E x π πν+ = (SI)，则O 点处磁场强度：)3 t 2cos(300 H 00y π πνμε+-=。用图示表明电场强度、磁场强度和传播速度之间的关系。 4. 试分析在双缝实验中，当作如下调节时，屏幕上的干涉条纹将如何变化? (A) 双缝间距变小：条纹变宽； (B) 屏幕移近： 条纹变窄； (C) 波长变长： 条纹变宽； (D) 如图所示，把双缝中的一条狭缝挡住，并在两缝垂直平分线上放一块平面反射镜： 看到的明条纹亮度暗一些，与杨氏双缝干涉相比较，明暗条纹相反； (E) 将光源S 向下移动到S'位置：条纹上移。 二、计算题 1. 在双缝干涉的实验中，用波长nm 546=λ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五级明条纹之间的间距为1 2.2mm ，求双缝间的距离。 * 由在杨氏双缝干涉实验中，亮条纹的位置由λk d D x = 来确定。 用波长nm 546=λ的单色光照射，得到两个第五级明条纹之间的间距：λ?10d D x 5= ) 4(填空题) 3(填空题
波动光学习题解答 1-1 在杨氏实验装置中，两孔间的距离等于通过光孔的光波长的100倍，接收屏 与双孔屏相距50cm 。求第1 级和第3级亮纹在屏上的位置以及它们之间的距离。 解： 设两孔间距为d ，小孔至屏幕的距离为D ，光波波长为λ，则有=100d λ. (1)第1级和第3级亮条纹在屏上的位置分别为 -5150==510m 100D x d λ=?? -42503==1.510m 100 D x d λ=?? (2)两干涉条纹的间距为 -42=1.010m D x d λ?=?? 1-2 在杨氏双缝干涉实验中，用0 6328A =λ的氦氖激光束垂直照射两小孔，两小孔的间距为1.14mm ，小孔至屏幕的垂直距离为1.5m 。求在下列两种情况下屏幕上干涉条纹的间距。 （1）整个装置放在空气中； （2）整个装置放在n=1.33的水中。 解： 设两孔间距为d ，小孔至屏幕的距离为D ，装置所处介质的折射率为n ，则两小孔出射的光到屏幕的光程差为 21()x n r r nd D δ=-= 所以相邻干涉条纹的间距为 D x d n λ?=? （1）在空气中时，n ＝1。于是条纹间距为 943 1.5 632.8108.3210(m)1.1410 D x d λ---?==??=?? （2）在水中时，n ＝1.33。条纹间距为 9 43 1.563 2.810 6.2610(m)1.1410 1.33 D x d n λ---???=?==??? 1-3 如图所示， 1S 、2S 是两个相干光源，它们到P 点的距离分别为1r 和2r 。路径1S P 垂直穿过一块厚度
为1t 、折射率为1n 的介质板，路径2S P 垂直穿过厚度为2t ，折射率为2n 的另一块介质板，其余部分可看做真空。这两条路径的光程差是多少？ 解：光程差为 222111[r (n 1)t ][r (n 1)t ]+--+- 1-4 如图所示为一种利用干涉现象测定气体折射率的原理性结构，在1S 孔后面放 置一长度为l 的透明容器，当待测气体注入容器而将空气排出的过程中幕上的干涉条纹就会移动。由移过条纹的根数即可推知气体的折射率。 （1）设待测气体的折射率大于空气折射率，干涉条纹如何移动？ （2）设 2.0l cm =，条纹移过20根，光波长为 589.3nm ，空气折射率为1.000276，求待测气体（氯气）的折射率。 解：（1）条纹向上移动。 （2）设氯气折射率为n,空气折射率为n 0=1.002760，则有： 0(n n )l k λ-= 所以0k n =n + 1.00027600.0005893 1.0008653l λ =+= 1-5 用波长为500 nm 的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈尖上。在观察反射光的干涉现象中，距劈尖棱边1=1.56 cm 的A 处是从棱边算起的第四条暗条纹中心。 （1）求此空气劈尖的劈尖角θ； （2）改用600 nm 的单色光垂直照射到此劈尖上，仍观察反射光的干涉条纹，A 处是明条纹还是暗条纹？ （3）在第（2）问的情形从棱边到A 处的范围内共有几条明纹，几条暗纹？ 解：(1)棱边处是第一条暗纹中心，在膜厚度为21 e 2 λ=处是第二条暗纹中心， 依此可知第四条暗纹中心处，即A 处膜厚度43 e 2 λ= ， -54e 3= 4.810rad 2l l λθ∴==? (2)由(1)知A 处膜厚为43500 e 7502 nm nm ?= =，
习题13 13.1选择题 （1）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[ ] (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． [答案：C] （2）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，则干涉条纹的[ ] (A) 间隔变小，并向棱边方向平移． (B) 间隔变大，并向远离棱边方向平移． (C) 间隔不变，向棱边方向平移． (D) 间隔变小，并向远离棱边方向平移． [答案：A] （3）一束波长为λ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[ ] (A) λ / 4 ． (B) λ / (4n )． (C) λ / 2 ． (D) λ / (2n )． [答案：B] （4）在迈克耳孙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，放入后，这条光路的光程改变了[ ] (A) 2 ( n -1 ) d ． (B) 2nd ． (C) 2 ( n -1 ) d +λ / 2． (D) nd ． (E) ( n -1 ) d ． [答案：A] （5）在迈克耳孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n 的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波长λ，则薄膜的厚度是 ［ ］ (A) λ / 2 ． (B) λ / (2n )． (C) λ / n ． (D) λ / [2(n-1)]． [答案：D] 13.2 填空题 （1）如图所示，波长为λ的平行单色光斜入射到距离 为d 的双缝上，入射角为θ．在图中的屏中央O 处 (O S O S 21=)，两束相干光的相位差为 ________________． [答案：2sin /d πθλ] （2）在双缝干涉实验中，所用单色光波长为λ＝562.5 nm (1nm ＝10-9 m)，双缝与观察屏的距离D ＝1.2 m ，若测得屏上相邻明条纹间距为?x ＝1.5 mm ，则双缝的间距d ＝
光学： 1．等厚薄膜干涉中，当反射光干涉增强时必有透射光干涉减弱；…..（ ） 2．单缝衍射中，如以白光入射，则在中央明纹两侧由里到外依次为由红到紫。………………………………………………………………………….….（ ） 3.可以采取减小双缝间距的办法增大双缝干涉条纹的间距。 （ ） 4.两束光产生相干叠加的条件相位差相同，频率相同，振动方向相同。 （ ） 5、增大天文望远镜物镜的孔径主要是为了有效地提高其成像的放大率。（ ） 6、自然光射入各向异性晶体时一定会发生双折射现象。 （ ） 7、从水面、柏油路面等反射的光通常都是部分偏振光。 （ ） 8、在夫琅和费单缝衍射实验中，对于给定的入射单色光，当缝宽变小时，除中央亮纹的中心位置不变外，各级衍射条纹对应的衍射角变大。 （ ） 9.在单缝衍射中，将透镜沿垂直于透镜光轴稍微向上移动时，则观察屏上的衍射 图样会移动。 （ ） 10. 若以相位的变化相同为条件, 光在折射率为n 的介质中传播L 距离,相当于光在真空中传播的距离为nL 。 （ ） 2. 为了使双缝干涉的条纹间距变大，可以采取的方法是 [ ] A. 使屏靠近双缝； C. 使两缝的间距变小； C. 使两缝的宽度稍微变小； D. 改用波长较小的单色光源。 3. 一束平行的自然光以60度的入射角由空气入射到平行玻璃表面上，反射光成 为完全线偏振光，则知 [ ] A 折射光的折射角为30度，玻璃的折射率为1.73 B 折射光的折射角为60度，玻璃的折射率为1.73 C 折射光的折射角为30度，玻璃的折射率为1.50 D 折射光的折射角为60度，玻璃的折射率为1.50 4．波长为λ的单色平行光垂直入射到一狭缝上，若第一级暗纹的位置对应的衍 射角为30°，则缝宽的大小为 [ ] λ= a A . 2.λ=a B λ2.=a C λ3.=a D
本科实验报告 课程名称：姓名：系：专业：学号：指导教师： 物理光学实验郭天翱 光电信息工程学系信息工程（光电系） 3100101228 蒋凌颖 2012年1 月7日 实验报告 实验名称：夫琅和弗衍射光强分布记录实验类型：_________ 课程名称：__物理光学实验_指导老师：_蒋凌颖__成绩： 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1．掌握单缝和多缝的夫琅和费衍射光路的布置和光强分布特点。 2．掌握一种测量单缝宽度的方法。 3．了解光强分布自动记录的方法。 二、实验内容 一束单色平面光波垂直入射到单狭缝平面上，在其后透镜焦平面上得到单狭缝的夫琅禾费衍射花样，其光强分布为： i?i0( 装 式中 sin? ? ) 2 （1） 订 ?? 线 ??sin?? （2） ?为单缝宽度，?为入射光波长，?为考察点相应的衍射角。i0为衍射场中心点（??0处）的光强。如图一所示。 由（1）式可见，随着?的增大，i有一系列极大值和极小值。极小值条件 asin??n?(n?1,n?2) （3） 是： 如果测得某一级极值的位置，即可求得单缝的宽度。 如果将上述单缝换成若干宽度相等，等距平行排列的单缝组合——多缝，则透镜焦面上得到的多缝夫琅禾费衍射花样，其光强分布： n? sin?2 )2 i?i0()( ?
2 （4） sin 式中 ?? sin??2???dsin? ? ?? （5） ?为单缝宽度，d为相邻单缝间的间距，n为被照明的单缝数，?为考察点相应的衍射角；i0为衍射中心点（??0处）的光强。 n? )2 (sin?2() 2称?为单缝衍射因子，为多缝干涉因子。前者决定了衍射花 sin （干涉）极大的条件是dsin??m?(m?0,?1,?2......)。 dsin??(m? m )?(m?0,?1,?2......;m?1,2,.......,n?1)n 样主极大的相对强度，后者决定了主极大的位置。 （干涉）极小的条件是 当某一考虑点的衍射角满足干涉主极大条件而同时又满足单缝衍射极小值条件，该点的光强度实际为0/，主极大并不出现，称该机主极大缺级。显然当d/??m/n为整数时，相应的m 级主极大为缺级。 不难理解，在每个相邻干涉主极大之间有n-1个干涉极小；两个相邻干涉极小之间有一个干涉次级大，而两个相邻干涉主级之间共有n-2个次级大。 三、主要仪器设备 激光器、扩束镜、准直镜、衍射屏、会聚镜、光电接收扫描器、自动平衡记录仪。 四、操作方法和实验步骤 1．调整实验系统 （1）按上图所示安排系统。 （2）开启激光器电源，调整光学元件等高同轴，光斑均匀，亮度合适。（3）选择衍射板中的任一图形，使产生衍射花样，在白屏上清晰显示。 （4）将ccd的输出视频电缆接入电脑主机视频输出端，将白屏更换为焦距为100mm的透镜。 （5）调整透镜位置，使衍射光强能完全进入ccd。 （6）开启电脑电源，点击“光强分布测定仪分析系统”便进入本软件的主界面，进入系统的主界面后，点击“视频卡”下的“连接视频卡”项，打开一个实时采集窗口，调整透镜与ccd的距离，使电脑显示屏能清晰显示衍射图样，并调整起偏/检偏器件组，使光强达到适当的强度，将采集的图像保存为bmp、jpg两种格式的图片。 2．测量单缝夫琅和费衍射的光强分布（1）选定一条单狭缝作为衍射元件（2）运用光强分布智能分析软件在屏幕上显示衍射图像，并绘制出光强分布曲线。 （3）对实验曲线进行测量，计算狭缝的宽度。 3．观察衍射图样 将衍射板上的图形一次移入光路，观察光强分布的水平、垂直坐标图或三维图形。
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) 4 1085.4-?。 答案：(B) 16.2 用波长为650nm 之红色光作氏双缝干涉实验，已知狭缝相距4 10-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4 106-?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 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50000 A 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0 A ？ (A) 50; (B) 300; (C) 906; (D)2500; (E) 10500。 答案：(C) 16.7 在双缝干涉实验装置中，用一块透明簿膜(2.1=n )覆盖其中的一条狭缝，这时屏幕上的第四级明条纹移到原来的原零级明纹的位置。如果入射光的波长为500nm ，试求透明簿膜的厚度。
1．有一弹簧，当其下端挂一质量为m的物体时，伸长量为9.8 10－2 m。若使物体上下振动，且规定向下为正方向。（1）t = 0时，物体在平衡位置上方8.0 10－2 m处，由静止开始向下运动，求运动方程。（2）t = 0时，物体在平衡位置并以0.60 m/s的速度向上运动，求运动方程。 题1分析： 求运动方程，也就是要确定振动 的三个特征物理量A、ω，和?。其中振动的角频率是由弹簧振子系统的固有性质（振子质量m及弹簧劲度系数k）决定的，即ω，k可根据物体受力平衡时弹簧的= k/ m
伸长来计算；振幅A 和初相?需要根据初始 条件确定。 解： 物体受力平衡时，弹性力F 与重力P 的大 小相等，即F = mg 。 而此时 弹簧的伸长量m l 2108.9-?=?。 则 弹簧的劲度系数l mg l F k ?=?=//。 系统作简谐运动的角频率为 1s 10//-=?==l g m k ω （1）设系统平衡时，物体所在处为坐标 原点，向下为x 轴正向。 由初始条件t = 0时，m x 210100.8-?=，010=v 可得振幅
m 100.8)/(2210102-?=+=ωv x A ；应用旋转矢量法可确定初相π?=1。则运动方程为 ])s 10cos[()m 100.8(121π+?=--t x （2）t = 0时，020=x ， 120s m 6.0-?=v ，同理可得m 100.6)/(22202022-?=+=ωv x A ， 2/2π?=；则运动方程为 ]5.0)s 10cos[()m 100.6(122π+?=--t x 2．某振动质点的x －t 曲线如图所示， 试求：（1）运动方程；（2）点P 对应的相位； （3）到达点P 相应位置所需要的时间。 题2分析： 由已知运动方程画振动曲线和由振动曲 线求运动方程是振动中常见的两类问题。
大学物理光学练习题及答案
光学练习题 一、 选择题 11. 如图所示，用厚度为d 、折射率分别为n 1和n 2 (n 1＜n 2)的两片透明介质分别盖住杨氏双缝实验中的上下两缝, 若入射光的波 长为, 此时屏上原来的中央明纹处被第三级明纹所占据, 则该介质的厚度为 [ ] (A) λ3 (B) 1 2 3n n -λ (C) λ 2 (D) 1 22n n -λ 17. 如图所示，在杨氏双缝实验中, 若用一片厚度为d 1的透光云母片将双缝装置中的上面一个缝挡住; 再用一片 厚度为d 2的透光云母片将下面一个缝挡住, 两云母片的折射率均为n , d 1＞d 2, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距减小 (B) 条纹间距增大 (C) 整个条纹向上移动 (D) 整个条纹向下移动 18. 如图所示，在杨氏双缝实验中, 若用一片能透光的云母片将双缝装置中的上面一个缝盖住, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距增大 (B) 整个干涉条纹将向上移动 (C) 条纹间距减小 (D) 整个干涉条纹 将向下移动 26. 如图(a)所示，一光学平板玻璃A 与待测工件B 之间形成空气劈500nm(1nm = 10-9m)的单色 光垂直照射．看到的反射光的 干涉条纹如图(b)所示．有些条 纹弯曲部分的顶点恰好与其
右边条纹的直线部分的切线相切．则工件的上表面缺陷是 [ ] (A) 不平处为凸起纹，最大高度为500 nm (B) 不平处为凸起纹，最大高度为250 nm (C) 不平处为凹槽，最大深度为500 nm (D) 不平处为凹槽，最大深度为250 nm 43. 光波的衍射现象没有声波显著, 这是由于 [ ] (A) 光波是电磁波, 声波是机械波 (B) 光波传播速度比声波大 (C) 光是有颜色的 (D) 光的波 长比声波小得多 53. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，将单缝K 沿垂直光的入射光(x 轴)方向稍微平移， 则 [ ] (A) 衍射条纹移动，条纹宽度不变 (B) 衍射条纹移动，条纹宽度变动 (C) 衍射条纹中心不动，条纹变宽 (D) 衍射条纹不动，条纹宽度不变 54. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，将单缝宽度 a 稍稍变宽，同时使单缝沿x 轴正向作微小移动，则屏幕E 的中央衍射条纹将 K S 1 L L x a E f K S 1 L L x a E f
大学物理光学部分有关于明暗的公式及其结论 1．获得相干光的方法 杨氏实验 ....... ,2,102 2，，=? ±== k k D xd λ δ 此时P 点的光强极大，会出现明条纹。 ...... ,2,102 )12(，，=? +±== k k D xd λ δ此时的光强极小，会出现暗条纹。 或者， d D k x 22λ±= 此时出现明条纹 d D k x 2) 12(λ+±= 此时出现暗条纹。 屏上相邻明条纹或者暗条纹的间距为：d D x λ=?。 洛埃镜。半波损失。 2．薄膜等厚干涉。 ○ 1根据光程差的定义有： ??? ??? ?=?+=?=+=相消干涉。 相长干涉。,...2,1,2)12(,.....2,1,2 2222k k k k d n λλλδ ○ 2劈尖干涉：暗条纹。 明条纹。 ,...2,1,0,2 )12(2 2,...2,1,2 22 2=? +=+ ==? =+ =k k d k k d λ λ δλ λ δ 相邻明条纹或者暗条纹对应的空气层厚度差都等于 2 λ 即： 2 1λ = -+k k d d 。则设劈尖的夹角为θ，相邻明纹或者暗纹的间距 a 应满足关系式： 2 sin λ θ= a
○ 3牛顿环： 直接根据实验结果的出结论为： ? ? ? ? ? == =?-=暗条纹明条纹,...3,2,1,0,R ,...3,2,1,2)12(k k r k R k r λλ 3.单缝的夫琅禾费衍射 关键词：半波带。注意：半波带的数目可以是整数也可以是非整数。 结论：光源是平行光的单缝夫琅禾费衍射的条纹明暗条件为： 明条纹 ，）（暗条纹 ,...3,2,10,2 12si n ,...3,2,1,2 2si n =? +±==? ±=k k a k k a λ ?λ ? 特殊地当?=0时，有： ，中央明条纹中心 0si n =?a 当将单缝换做圆孔时，得到中心的明亮光斑为艾里斑，且其半角宽度0?为： D λ ??22 .1si n 00=≈ 这一角度也是我们在天文望远镜中的最小 分辨角。
一、选择题：（每题3分） 1、在真空中波长为λ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3π，则此路径AB 的光程为 (A) 1.5 λ． (B) 1.5 λ/ n ． (C) 1.5 n λ． (D) 3 λ． ［ ］ 2、在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中 (A) 传播的路程相等，走过的光程相等． (B) 传播的路程相等，走过的光程不相等． (C) 传播的路程不相等，走过的光程相等． (D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等． ［ ］ 3、如图，S 1、S 2是两个相干光源，它们到P 点的距离分 别为r 1和r 2．路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1，折射率为n 1 的介质板，路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2，折射率为n 2的另一 介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于 (A) )()(111222t n r t n r +-+ (B) ])1([])1([211222t n r t n r -+--+ (C) )()(111222t n r t n r --- (D) 1122t n t n - ［ ］ 4、真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的均匀透明媒质中，从A 点沿某一路径 传播到B 点，路径的长度为l ．A 、B 两点光振动相位差记为?φ，则 (A) l ＝3 λ / 2，?φ＝3π． (B) l ＝3 λ / (2n )，?φ＝3n π． (C) l ＝3 λ / (2n )，?φ＝3π． (D) l ＝3n λ / 2，?φ＝3n π． ［ ］ 5、如图所示，波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为n 2的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉．若薄膜厚度为e ，而且n 1＞n 2＞n 3，则两束反射光在相遇点的相位差为 (A) 4πn 2 e / λ． (B) 2πn 2 e / λ． (C) (4πn 2 e / λ) +π． (D) (2πn 2 e / λ) -π． ［ ］ 6、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n 3，已知n 1 ＜n 2＜n 3．若用波长为λ的单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②的光程差是 (A) 2n 2 e ． (B) 2n 2 e －λ / 2 . (C) 2n 2 e －λ． (D) 2n 2 e －λ / (2n 2)． ［ ］ 7、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n 3，已知n 1< n 2> n 3．若用波长为λ的单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(用①与②示意)的光程差是 (A) 2n 2 e ． (B) 2n 2 e －λ / 2. (C) 2n 2 e －λ ． (D) 2n 2 e －λ / (2n 2)． P S 1S 2 r 1 n 1 n 2 t 2 r 2 t 1 n 1 3λ n 3 n 3
P S 1 S 2 r 1 n 1 n 2 t 2 r 2 t 1 一、选择题 1．3165：在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在 玻璃中 (A) 传播的路程相等，走过的光程相等 (B) 传播的路程相等，走过的光程不相等 (C) 传播的路程不相等，走过的光程相等 (D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等 ［ ］ 2．3611：如图，S 1、S 2是两个相干光源，它们到P 点的距离分 别为r 1和r 2。路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1，折射率为n 1的介质板，路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2，折射率为n 2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于 (A) )()(111222t n r t n r +-+ (B) ])1([])1([211222t n r t n r -+--+ (C) )()(111222t n r t n r --- (D) 1122t n t n - ［ ］ 3．3664：如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两 表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e ，并且n 1＜n 2＞n 3，λ1为入射光在折射率为n 1 的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为 (A) 2πn 2e / ( n 1 λ1) (B)[4πn 1e / ( n 2 λ1)] + π (C) [4πn 2e / ( n 1 λ1) ]+ π (D) 4πn 2e / ( n 1 λ1) ［ ］ n 1 λ1
4．3169：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，则： (A) 干涉条纹的宽度将发生改变 (B) 产生红光和蓝光的两 套彩色干涉条纹 (C) 干涉条纹的亮度将发生改变 (D) 不产生干涉条纹 ［ ］ 5．3171：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 (A) 干涉条纹的间距变宽 (B) 干涉条纹的间距变窄 (C) 干涉条纹的间距不变，但原极小处的强度不再为零 (D) 不再发生干涉现象 ［ ］ 6．3172：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 (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 ［ ］ 7．3498：在双缝干涉实验中，入射光的波长为λ，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2.5 λ，则屏上原来的明纹处 (A) 仍为明条纹 (B) 变为暗条纹 (C) 既非明纹也非暗 纹； (D) 无法确定是明纹，还是暗纹 ［ ］ 8．3612：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 S S '
大学物理学波动光学的学习总结 （北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院131715班北京 100191） 摘要：文章就大学物理学中的波动光学中的核心部分包括干涉，衍射，偏振部分的知识做了梳理，并就对推动波动光学理论建立的光学实验做了总结性的介绍和研究。 关键词：波动光学干涉衍射偏振实验 19世纪初，人们发现光有干涉、衍射、和偏振等现象。例如，在日常生活中常可看到在太阳光的照耀下，肥皂泡或水面的油膜上会呈现出色彩绚丽的彩色条纹图样；又如，让点光源发出的光通过一个直径可调的圆孔，在孔后适当位置放置一屏幕，逐渐缩小孔径，屏幕上上会出现中心亮斑，周围为明暗相间的圆环形图案等等。这些现象表明光具有波动性，用几何光学理论是无法解释的。由此产生了以光是波动为基础的光学理论，这就是波动光学。19世纪60年代，麦克斯韦建立了光的电磁理论，光的干涉，衍射和偏振现象得到了全面说明。 本文将从光的干涉衍射和偏振来讨论光的波动性以及波动光学中的经典实验。 一、光的干涉 1.光波 定义光波是某一波段的电磁波，是电磁量E和H的空间的传播. 2.光的干涉 定义满足一定条件的两束(或多束)光波相遇时，在光波重叠区域内，某些点合光强大于分光强之和，在另一些点合光强小于分光强之和，因而合成光波的光强在空间形成强弱相间的稳定分布，称为光的干涉现象，光波的这种叠加称为相干叠加，合成光波的光强在空间形成强弱相间的稳定分布称为干涉条纹，其中强度极大值的分布称为明条纹，强度极小值的分布称为暗条纹. 3.相干条件 表述两束光波发生相干的条件是:频率相同，振动方向几乎相同，在相遇点处有 恒定的相位差. 4.光程差与相位差 定义两列光波传播到相遇处的光程之差称为光程差;两列光波传播到相遇处的相位之差称为相位差. 5.双光束干涉强度公式 表述在满足三个相干条件时，两相干光叠加干涉场中各点的光强为
大学物理光学答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
1 第十七章 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 解： πλ π ?32== ?nd 所以 n d /5.1λ= 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d D x /λ=?，所以d 增大，x ?变小。干涉条纹将变密。 本题答案为A 。 3．在空气中做双缝干涉实验，屏幕E 上的P 处是明条纹。若将缝S 2盖住，并在S 1、S 2连线的垂直平分面上放一平面反射镜M ，其它条件不变(如图)，则此时 ( B ) A. P 处仍为明条纹 B. P 处为暗条纹 C. P 处位于明、暗条纹之间 D. 屏幕E 上无干涉条纹 解 对于屏幕E 上方的P 点，从S 1直接入射到屏幕E 上和从出发S 1经平面反射镜M 反射后再入射到屏幕上的光相位差在均比原来增π，因此原来是明条纹的将变为暗条纹，而原来的暗条纹将变为明条纹。故本题答案为B 。 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 。 选择题3图
大学物理光学试题
专业年级 学号 姓名 授课教师 分数 一、选择题 （每题3分，共21分） 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3，则此路径AB 的光程为 (A) 1.5 λ． (B) 1.5n λ (C) 1.5 n λ． (D) 3λ． ［ ］ 2．等倾干涉花样和牛顿环干涉花样干涉级次的分布是： (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向外都是递增； (D) 等倾干涉和牛顿环干涉级向外都是递减。 ［ ］ 3．夫琅和费单缝衍射中，在第三级暗纹处，狭缝中心与边缘光线的位相差为： （A ）2π （B ）3π （C ）4π （D ）1.5π ［ ］ 4．某人戴上光焦度为+2D 的眼镜后，近点矫正到眼前25cm 处，原来的近点在眼前多少厘米处？ （A ）17cm (B)100cm (C)50cm (D)75cm ［ ］ 5．显微镜的物镜和目镜的象方焦距分别为0f '和e f '，欲增大显微镜的放大本领，须使： （A ）0f '很短，e f '很长； （B ）0f '很长，e f '很短； （C ）0f '、e f '均很长； （D ）0f '、e f '很短。 ［ ］ 6．单轴晶体对e 光的主折射率e e c n V =，V e 是e 光的什么速度？ （A ）在晶体内任意方向的传播速度 （B ）在与晶体光轴成45度角方向的传播速度 （C ）沿着晶体光轴方向的传播速度 （D ）在垂直于晶体光轴方向的传播速度 ［ ］