第十六章光的干涉《一〉
一、选择题
1、波长A = 4.8x10^/777/7的单色平行光垂直照射在相距2。= 0.4〃仰的双缝上，缝后
D = lm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. 24 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，入射光波长为人，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2.5/1,则屏上原（）级明纹处［B ］o
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&、S?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、某种波长为人的单色光在折射率为〃的媒质中由A点传到B点，相位改变为兀，问光
程改变了_仝_，光从A点到B点的几何路程是—仝
2 2/?
2、从两相干光源&和S2发出的相干光，在与S|和S2等距离d的P点相遇。若S2位于真空中，Si位于折射率为〃的介质中,P点位于界面上，计算S!和s2到P点的光程差d-nd °
3、光强均为I。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一
_；最小光强是0 。
47
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（〃=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
（/i-l ）r = 7A
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 5890X 10-10
m 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S 光路中放上厚为 /=2.0cm,折射率为〃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？（空气折射率小=1.000276） 解：（1）— =
= — = x 10x5890x 10-,
° =
2.945cm
D d 0.02
（2） Ar = — A = — x5890x 10-10
= 2.945mm d 0.02
（3）
电=工3红一 *3紫=
= 3?（4r ?-福）
=3x 斋"00 - 4000）x5。=5“。小 （
4
）
5 =
n^r 2
-r^ = kA
72
n-1 7x550x10" -
1.58-1
=6.6x 10
1.000865 m
$水=〃水
0 - *)=
〃水% = 〃水齐气=希标
芍K = 〃水工气〃水>1 林 > 尤气远离中心
Ax = 24 => &?永 < 心=
间距变小
d
202 + /7.Z 2Ox589OxlO~10
八emc* n = L
= + % =
0.000589 +1.000276 / 2xl0~2
”
第十六章光的干涉（二〉
一、选择题
1、一平板玻璃（77=1.60）上有一油滴
（〃=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1/m。当用波
长4=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 Jo
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Ar,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，贝U[A
A. Ax减小，N不变；
B. Ax增大，N增大；
C. Ar减小，N减小；
D. Ax增大，N减小。
二、填空题
1、在玻璃片（小=1.50）上镀对芥5400A的光增透的膜（?2=1.35）,其最小厚度为_0.1以〃?
o
^Ll（XX）A_o
2、如图164中的劈尖，以波长为2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
边算起，第三条明纹中心离棱的水平距离
为O
_2.涉+ §_,从劈尖棱
三、计算题
1、油膜附着在玻璃板上，白光垂直照射在油膜上。己知油膜厚度为5000 A,空气折射率〃i=1.0,油膜折射率"2=1.3，玻璃折射率n3=1.5（白光4000 A—7600 A）o求反射光中哪些波长的光干涉最强°
解：e = 5000A
o o
$=2〃M =2X1.3X5000A= 1.3x104 A = 《人
0 0 4000A<2<7600A
k=3 人= 4333
A
k=4 2 = 3250
A
△e ,人，5900xl()T°
L = = L= ―——212x2.0x10、xlOxlO" =1.475x10%
4 = 13000 A
2 = 6500 A
A = 6500 A和/l = 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 2.0xl(y3m,己知L=10.0xl02m,
A=5900 A,求细丝直径do
解：i = ()互=1
1
a = &— = kA
2
图16-5
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：
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-l)d ；
B. 2nd ；
C. 2(n-l)d+4/2；
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6X lO-'m 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=_2.4< 1M
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Mi
移动
0.233mm,则条纹移动792
条，求 所用光波长。
△d = Az?
?—
△d = 0.2 3/S
n = 792
/ =地经竺= 5883；
792
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
图 16-6
图 16-7
A =
650^777
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： /? = 120677?
4.42 X10"4
777
k = 3 e — — 3A ——=二
人
2l
r 2
e =—— n
2R
2 5 』
Zx-xeSOxlO^x^OxlO'2
4