物理光學(xué)-第二章(僅)習(xí)題

物理光學(xué)習(xí)題庫——光的干涉部分一、選擇題下列哪一個(gè)干涉現(xiàn)象不屬于分振幅干涉？薄膜干涉 B.邁克爾遜干涉 C.楊氏雙縫干涉 馬-曾德干涉平行平板的等傾干涉圖樣定域在無窮遠(yuǎn) B.平板上界面 C.平板下界面 自由空間在雙縫干涉試驗(yàn)中，兩條縫的寬度原來是相等的，若其中一縫的寬度略變窄，則干涉條紋間距變寬 B.干涉條紋間距變窄 C.不再發(fā)生干涉現(xiàn)象 D.干涉條間距不變，但原來極小處強(qiáng)度不再為0在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，相鄰亮條紋和相鄰暗條紋的間隔與下列的哪一種因素?zé)o關(guān)？光波波長 B.屏幕到雙縫的距離 C.干涉級(jí)次 D.雙縫間隔一束波長為λ的單色光從空氣中垂直入射到折射率為n干涉加強(qiáng)，薄膜厚度應(yīng)為λ/4 B.λ/4n C.λ/2 D.λ/2n在白熾燈入射的牛頓環(huán)中，同級(jí)圓環(huán)中相應(yīng)于顏色藍(lán)到紅的空間位置是由里向外 B.由外向里 C.不變 D.隨機(jī)變化一個(gè)光學(xué)平板玻璃A與待測(cè)工件B之間形成空氣劈尖用波長為500nm的單色光垂直明看到的反射光干涉條紋彎曲部分的頂點(diǎn)恰好與其右邊條紋的直線部分的切線相切則工件的上表面缺陷是 不平處為凸起，最大高度為250nm B.不平處為凸起，最大高度為C.不平處為凹槽，最大高度為250nm D.不平處為凹槽，最大高度為500nm1m屏與觀察屏的間距為2m，裝置滿足遠(yuǎn)場(chǎng)、傍軸近似條件，屏上出現(xiàn)對(duì)比度K=0.1的等間隔干涉條紋，現(xiàn)將雙孔屏沿橫向向上平移干涉條紋向下平移2mm B.干涉條紋向上平移2mmC.干涉條紋向上平移3mm D.干涉條紋不移動(dòng)F-P腔內(nèi)間距hΔλ恒定不變 B.增加 C.下降 D. =0光形成的牛頓環(huán)向中心收縮，條紋間隔不變 B.向中心收縮，環(huán)心呈明暗交替變化C.向外擴(kuò)張，環(huán)心呈明暗交替變化 D.向外擴(kuò)張，條紋間隔變大在邁克爾遜干涉儀的一條光路中，垂直光線方向放入折射率為、厚度為h片，放入后，兩路光束光程差的改變量為2（n-1）h B.2nh C.nh D.（n-1）h在楔形平板的雙光束干涉實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是楔角越小，條紋間隔越寬； B.楔角一定時(shí)，照射波長越長，條紋間隔越寬C.局部高度變化越大，條紋變形越嚴(yán)重 D.形成的干涉屬于分波前干涉若把牛頓環(huán)裝置（1.52的玻璃制成的）1.33中，則干涉條紋會(huì)不變 B.變密集 C.變稀疏 D.不確定若想觀察到非定域干涉條紋，則應(yīng)選擇單色擴(kuò)展光源 B.單色點(diǎn)光源 C.白光擴(kuò)展光源 D.白光點(diǎn)光源當(dāng)在A點(diǎn)施加一個(gè)均勻增加的力F時(shí)，下列說法正確的是條紋間隔逐漸增大 B.條紋數(shù)量逐漸變多 C.干涉條紋級(jí)D.條紋向級(jí)次低的方向移動(dòng)由AB兩束激光相干 B.不相干 C.可能相干 D.無法確定下列干涉現(xiàn)象不屬于分振幅干涉的是薄膜干涉 B.邁克爾遜干涉 C.馬增德爾干涉 D.菲涅爾雙棱鏡干涉有關(guān)平行平板的多光束干涉，下列說法正確的是干涉形成的條件是在平板的內(nèi)表面鍍?cè)鐾改?B.透射場(chǎng)的特點(diǎn)是在全亮的景上得到極細(xì)銳的暗紋 C.膜層的反射率越低，透射場(chǎng)的亮紋越細(xì)銳D.透射場(chǎng)亮紋的光強(qiáng)等于入射光強(qiáng)鍍于玻璃表面的單層增透膜，為了使增透效果好，膜層材料的折射率應(yīng)該（）大于玻璃折射率等于玻璃折射率介于玻璃折射率與空氣折射率之間D.等于空氣折射率E.小于空氣折射率二、填空題干涉條紋對(duì)比度表達(dá)式為 其取值范圍是 兩列相干簡(jiǎn)諧波疊加時(shí)兩列波的振幅比為1:3時(shí)，則干涉條紋對(duì)比度為 。干涉的三個(gè)基本條件是 。光源的相干長度與相干時(shí)間的關(guān)系是 ，相干長度越長，說明光源的時(shí)相干性 。獲得相干光的方法有 和 ，楊氏雙縫干涉屬于 ，牛頓屬于 。邁克爾遜干涉儀的可移動(dòng)反射鏡移動(dòng)了干涉條紋移動(dòng)了1250條則所用的色光的波長為 。牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中所觀察的條紋屬于 （填等傾或等干涉條紋，干涉條紋從心向外，干涉級(jí)次 （填增大或減。某種放電管產(chǎn)生的鎘紅光，其中心波長λ=644nm，相干長度Lc=200mm，求鎘紅光的線寬Δλ為 ，頻寬Δυ為 。氪紅線波長為605.7nm，譜線寬度為則它的相干長度為 ，相時(shí)間為 。一束波長為λ的單色光從空氣垂直入射到折射率為n的透明膜中，要使透射光加強(qiáng)，膜的厚度至少為 。在楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，縫距為0.45mm，縫與屏的距離為1.2m，測(cè)得10個(gè)亮條紋之間距離時(shí)1.5cm，則光源的波長為 。600nmΔe=0.2e，設(shè)玻璃的折射率為1.5，則玻璃楔的局部厚度變化為 。有兩個(gè)波長在600nm附近相差1nm，要用法布—珀羅干涉儀把它們分辨開，設(shè)反率為0.95，則干涉儀兩平面鏡之間的間隔應(yīng)為 。利用等厚干涉條紋測(cè)量楔角時(shí)，所用光波波長為600nm，已知楔形板材料的折射率為n=1.52，在長為5cm的范圍內(nèi)剛好有15個(gè)條紋間隔，則楔角的大小為 rad。在折射率為n=1.55的玻璃表面鍍一層折射率為n1=1.38550nm時(shí)，則膜的厚度至少為 （按照正入射考慮）某一光源發(fā)射中心波長為600nm的光波，原子發(fā)射時(shí)間為10-9s，則光源發(fā)出光波的長寬度為 。光的干涉和衍射現(xiàn)象反映了光 性質(zhì)，光的偏振現(xiàn)象說明光波是 波三、簡(jiǎn)答題獲得相干光的方法有哪幾種？等傾干涉條紋和牛頓環(huán)有何異同？在實(shí)驗(yàn)中如何區(qū)分這兩種干涉圖樣？圖解釋為什么可以用面光源，討論干涉條紋的特征。在牛頓環(huán)裝置的透鏡n）與平板（n2）之間，充入液體（n，且<n<3牛頓環(huán)干涉條紋中心是亮斑還是暗斑？為什么？為什么厚的薄膜不能觀察到干涉條紋？如果薄膜的厚度很薄（遠(yuǎn)小于入射光波長否觀察到干涉條紋？?當(dāng)肥皂泡很薄時(shí)（破裂前的瞬間）會(huì)變得暗而無色，為什么？S沿著平行于s1s2,變化將怎樣變化？如果小孔S什么？采用反射光干涉？請(qǐng)從干涉裝置、干涉條紋形狀、定域位置等方面回答。珀羅干涉儀的分辨本領(lǐng)的方法是什么？移近，干涉條紋有何變化？平行平板的等傾干涉條紋定域在什么位置？楔形板的等厚干涉條紋定域在什么位置？太陽光垂直入射到厚度為815n1.33（肥皂泡兩面皆為空氣問可見光波中哪些波長將反射干涉相長？8個(gè)同心暗環(huán)，且圓環(huán)中心是暗斑。移動(dòng)兩個(gè)反射鏡之一，看到暗環(huán)擴(kuò)展，并在中心一一出現(xiàn)616個(gè)暗環(huán)。問：此干涉條紋是等傾條紋還是等厚條？條紋中心對(duì)應(yīng)的光程差和波長的關(guān)系式是什么？反射鏡按什么相對(duì)方向移動(dòng)？四、計(jì)算題在楊氏干涉實(shí)驗(yàn)中，雙縫間距為，離觀察屏1m長的單色光，λ1=589.0nmλ2=589.6nm51.6的透明玻璃貼住其中一個(gè)小孔，發(fā)現(xiàn)屏上的條紋移動(dòng)了0.5cm，試確定該薄片的厚度。在楊氏雙縫干涉的雙縫后面分別放置折射率分別為n1=1.4和n2=1.7璃片，則原來的中央極大所在的位置被第5級(jí)亮條紋所占據(jù)，設(shè)入射光波長為λ=480nm，求玻璃片的厚度h及條紋遷移方向。,兩縫間距為縫到觀察屏的距離為D=1m.?1 1.51.35λ=600nmλ=700nm的光波干涉相600-700nm1 在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置中，雙縫間隔為0.5mm，接收屏距雙縫1m，點(diǎn)光源距離雙縫300m，發(fā)射出500nm的單色光，試求1）屏上干涉條紋的間隔）若點(diǎn)光源由光軸下平移屏上干涉條紋向什么方向移動(dòng)若點(diǎn)光源發(fā)射出的光波為 范圍內(nèi)的準(zhǔn)單色光，求屏上能夠看到的干涉極大的最高級(jí)次。0一個(gè)長為30mm的充以空氣的氣室置于楊氏裝置的一個(gè)小孔前，在觀察屏上觀察到穩(wěn)定的干涉條紋系。繼后抽去氣室中的空氣，注入某種氣體，發(fā)現(xiàn)條紋系移動(dòng)了25個(gè)條紋，已知照明光波長為λ=656.28nm，空氣折射率為n=1.0002760在照相物鏡上通常鍍上一層光學(xué)厚度為λ/（）（1）介質(zhì)膜的作用是什么？（2）求此時(shí)可見光區(qū)（390-780nm）反射的最大波長，薄膜呈什么顏色？等傾干涉條紋。如果把可移動(dòng)臂移動(dòng)了0.03164mm100個(gè)，求單色光波長。111He-Ne激光照明邁克爾遜干涉儀，通過望遠(yuǎn)鏡看到視場(chǎng)內(nèi)有20個(gè)暗環(huán)，且中心是暗斑。然后移動(dòng)反射鏡M20有10（1M移動(dòng)前中心暗斑的干涉級(jí)次（設(shè)干涉儀分光板不鍍膜（）M5個(gè)暗環(huán)的角半徑。1111 1.5的玻璃上，鍍折射率為1.35面照射，觀察反射光的干涉，發(fā)現(xiàn)對(duì)λ=600nm的光波干涉相消，對(duì)λ=700nm的光波干涉相長，且在600-700nm1 Hλ600nh=2mn=1.，其下表面涂有高折射率介質(zhì)nH（2）由中心向外計(jì)算，第10個(gè)亮紋的半徑是多少（觀察望遠(yuǎn)物鏡的焦距為20cm）？He-Ne激光器發(fā)出波長為632.8nm的單色光，垂直照射在兩塊平面玻璃片上，兩玻璃一邊相互接觸，另一邊夾著一塊云母片，形成一空氣劈尖。測(cè)得 50條暗條紋間距離為6.351mm，劈尖邊到云母片的距離為30.313mm，求云母片的厚度。F-P2.5mm500nm500nm1/100條紋間距，則兩種光波的波長差為多少？F-P標(biāo)準(zhǔn)具的間隔，所使用的單色光波長為632.8nm，標(biāo)準(zhǔn)距兩鏡面的反射率所能分辨的最小波長差是多少？16.在洛埃鏡實(shí)驗(yàn)中，點(diǎn)光源在平面鏡上方2mm鏡長40c，屏到光源的距離為1.5，光波長為500n。求1）（）屏上）干涉條紋數(shù)目。D1M2G1D2G2M112用平均波長λ=500nmSS=d=1mm1m，欲使觀察屏上干涉條紋區(qū)域?qū)挾冗_(dá)D1M2G1D2G2M112D1 2

是兩個(gè)長50cmD2最后發(fā)現(xiàn)條紋移動(dòng)了112個(gè)，實(shí)驗(yàn)用光波長為500nm。試計(jì)算該氣體的折射率。五、綜合設(shè)計(jì)計(jì)算題1F-P1cm焦150mm的準(zhǔn)直透鏡1

和會(huì)聚L，直徑為1cm的光源（中心在光軸上）L的焦平面上，光源為λ589.3nm的單2 1221（1）LL的焦面上能看到多少個(gè)亮22條紋？其中半徑最大條紋的干涉級(jí)和半徑是多少2若將一片折射率為1.的透明薄片插入其間至一半位置，干涉環(huán)條紋應(yīng)怎樣變化？激光器的共振腔就是一個(gè)F-P標(biāo)準(zhǔn)具。一臺(tái)氦氖激光器要求能分辨頻率間500MHz兩個(gè)震蕩模式（1）