光的干涉习题答案

大学物理标准练习——波动光学

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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??4.8?10mm的单色平行光垂直照射在相距2a?0.4mm的双缝上，缝后

?4D?1m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

?? ， 光从A点到B点的几何路程是 。 22n2、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

4I0 ；最小光强是 0 。

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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

?n?1?t?7?

7?7?550?10?9t???6.6?10?6m

n?11.58?12、杨氏双缝干涉实验中，设两缝间的距离d=0.02cm,

r1 屏与缝之间距离D=100cm，试求：（1）以波长为

s x 5890×10-10m的单色光照射，第10级明条纹离开中央

d r2 明条纹的距离；（2）第8级干涉明条纹的宽度；（3）以

s 白色光照射时，屏幕上出现彩色干涉条纹，求第3级光

D 谱的宽度；（4）若把此双缝实验装置放到水中进行，则

图16-1 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）??dxD100?k??x?k???10?5890?10?10?2.945cm Dd0.02D100???5890?10?10?2.945mm d0.02DD?红 x3紫?3?紫 dd（2）?x?（3）x3红?3?x?x3红?x3紫?3D?红??紫? ?d ?3?1003??7600?4000??10?10?5.4?10?m 0.02（4）??n?r2?r1??k?

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?水 ?n水?r2?r1??n水?气?n水ddx气?x水 DD n水?1 x水 远离中心 x水 ?n水x气 ?x气v水?vcc?c ?水?水???气

ffn水?x?D???x水 ??x气 间距变小 d（5）l?n?n1??20?

20??n1l20?5890?10?10n???n1?0.000589?1.000276?1.000865m ?2l2?10大学物理标准练习——波动光学

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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； 油 B.边缘为暗纹，中央为亮斑； C.边缘为暗纹，中央为暗斑； 玻璃 D.边缘为明纹，中央为亮斑 图16-2

2.在图16-3中的干涉装置中，相邻的干涉条纹

玻璃件 的间距记为Δx，从棱边到金属丝之间的干涉条纹总数

金属丝 为N，若把金属丝向劈尖方向移动到某一位置，则[ A ]。 玻璃片 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。

图 16-3

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 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

0?e?向的两相干光的光程差应为 2.5? ，从劈尖棱2空气 θ n1=1.25 n2=1.15 边算起，第三条明纹中心离棱的水平距离为 。

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: e?5000A

??2n2e?2?1.3?5000A?1.3?10A?k?

04004000A???7600A

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01.3?10A4000A???? k?1 ??13000A

k040 k?2 ??6500A

k?3 ??4333A

k?4 ??3250A

000??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，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：i?0 n2?1 L d θ ?16-5 图 ??2e??k?

002相邻明纹 ?e??2

???ed ?? lL?e?5900?10?10d?L?L??10?10?2?1.475?10?5m ?3l2l2?2.0?10

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