光的干涉习题答案.pdf

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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104mm的单色平行光垂直照射在相距2a,缝后
D1m的幕上出现干涉条纹。则幕上相邻明纹间距离是[B]。
;;;。
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]。
;;
;。
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
,则屏上原0级明纹处[B]。
;;
;。
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]。
;;
;。
5、在双缝干涉实验中,单色光源S到两缝S、S距离相等,则中央明纹位于图中O处,
12
现将光源S向下移动到S’的位置,则[B]。
,条纹间距不变;
,条纹间距不变;
,条纹间距增大;
,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,光从A点到B点的几何路程是。
22n
2、从两相干光源s和s发出的相干光,在与s和s等距离d的P点相遇。若s位于真空
12122
中,s位于折射率为n的介质中,P点位于界面上,计算s和s到P点的光程差d-nd。
112
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
0
4I;最小光强是0。
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
(n=)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
n1t7
77550109
t106m
n1
2、杨氏双缝干涉实验中,设两缝间的距离d=,
r
屏与缝之间距离D=100cm,试求:(1)以波长为1
5890×10-10m的单色光照射,第10级明条纹离开中央sx
r
明条纹的距离;(2)第8级干涉明条纹的宽度;(3)以d2
白色光照射时,屏幕上出现彩色干涉条纹,求第3级光s
谱的宽度;(4)若把此双缝实验装置放到水中进行,则D
屏幕上干涉条纹如何变化?(5)在S光路中放上厚为图16-1
1
l=,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n=)
1
dxD100
解:(1)kxk1058901010

D100
(2)x58901010

DD
(3)x3x3
3红d红3紫d紫
D
xxx3
3红3紫d红紫
100
376004000101010m3

(4)nrrk
21
.
.
dd
nrrnnxx
21DD
xnxn1xx远离中心
cvc
vc
nff
D
xxx间距变小
d
(5)lnn20
1
20nl2058901010
n1n
l21021
.
.
学号班级姓名成绩
第十六章光的干涉(二)
一、选择题
1、一平板玻璃(n=)上有一油滴
(n=)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]。
,中央为暗斑;油
,中央为亮斑;
,中央为暗斑;玻璃
,中央为亮斑图16-2
-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玻璃件
金属丝
为N,若把金属丝向劈尖方向移动到某一位置,则[A]。
,N不变;,N增大;玻璃片
,N减小;,N减小。
图16-3
二、填空题
1、在玻璃片(n=)上镀对λ=5400的光增透的膜(n=),
12
0
或1000A。
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

,从劈尖棱
2空气θn=
1
边算起,第三条明纹中心离棱的水平距离
n=
为。2
图16-4
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5000Å,空气折射
率n=,油膜折射率n=,玻璃折射率n=(白光4000Å—7600Å)。求反射光中哪些
123
波长的光干涉最强。
0
解:e5000A
00
2ne25000A104Ak
2
00
4000A7600A
.
.
0
104A0
4000Ak113000A
k
0
k26500A
0
k34333A
0
k43250A
00
6500A和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,×10-3m,已知L=×10-2m,λ=5900Å,求细丝直径
d。
解:i0n1
2Ld
θ
图16-5
2ek
2

相邻明纹e
2
ed

lL
e59001010
dLL10102105m
l2l2103
.
.
学号班级姓名成绩
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]。
;;
,仅发现牛顿环向中心收缩;
,仅发现牛顿环向边缘扩展。图16-6
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]。
(n-1)d;;
(n-1)d+/2;。
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12d
个亮环,则凹球面中央处的油层厚度d=160m;
图16-7
级次最高的干涉条纹在边缘处。
(已知n=,n=)
油玻
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、,则条纹移动792条,求
1
所用光波长。

dn
2
dn792
2d2
5883A
n792
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:R120cm650nm
15
2ekk3e3
2224
r255
er2Re2R=2650106120102=
2R44
104m
.