大學(xué)物理學(xué) 光的干涉習(xí)題課

一、選擇題1、雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，入射光波長(zhǎng)為，用玻璃紙遮住其中一縫，若玻璃紙中光程比相同厚度的空氣大2.5,則屏上原0級(jí)明紋處A.仍為明條紋B.變?yōu)榘禇l紋C.非明非暗D.無(wú)法確定[B]2、兩個(gè)直徑相差甚微的圓柱夾在兩塊平板玻璃之間構(gòu)成空氣劈尖，如圖所示。單色光垂直照射，可看到等厚干涉條紋，如果將兩圓柱之間的距離L拉大，則L范圍內(nèi)的干涉條紋數(shù)目增加，間距不變B.數(shù)目增加，間距變小C.數(shù)目不變，間距變大D.數(shù)目減小，間距變大L

[C]3、如圖所示，折射率為n2、厚度為e的透明介質(zhì)薄膜的上方和下方的介質(zhì)的折射率分別為n1和n3，已知n1<n2>n3。若用波長(zhǎng)為的單色平行光垂直入射到該薄膜上，則從薄膜上、下兩表面反射的光速①與②的光程差是n1n2n3①②

e[B]

4、在邁克爾干涉儀的一支光路中，放入一片折射率為n的透明介質(zhì)薄膜后，測(cè)出兩束光的光程差的改變量為一個(gè)波長(zhǎng)，則薄膜的厚度是[D]5、如圖所示。假設(shè)兩個(gè)同相的相干點(diǎn)光源S1和S2，發(fā)出波長(zhǎng)為的光。A是它們連線的中垂線上的一點(diǎn)。若在S1與A之間插入厚度為e、折射率為n的薄玻璃片，則兩光源發(fā)出的光在A點(diǎn)的相位差=--------。若已知

=500nm，n=1.5，A點(diǎn)恰為第四級(jí)明紋中心，則e=-------。AS1S2ne6．觀察肥皂液膜的干涉時(shí)，先看到膜上有彩色條紋，然后條紋隨膜的厚度變化而變化。當(dāng)彩色條紋消失膜面呈黑色時(shí)，肥皂膜隨即破裂，為什么？分析：白光在肥皂膜上、下表面的反射光相干，其中干涉相長(zhǎng)的成分顯色。隨著膜厚度變化，干涉相長(zhǎng)的頻率在變化，因此彩色條紋也在不斷變化。當(dāng)膜厚度趨于0時(shí)，光程差只剩半波損失引起的

/2，各種頻率成分都干涉相消，此時(shí)膜呈黑色，也面臨著破裂。(a)7．兩塊平玻璃板構(gòu)成的劈尖干涉裝置發(fā)生如下變化，干涉條紋將怎樣變化？（１）上面的玻璃略向上平移；（２）上面的玻璃繞左側(cè)邊略微轉(zhuǎn)動(dòng)，增大劈尖角；（３）兩玻璃之間注入水；（４）下面的玻璃換成上表面有凹坑的玻璃。1.條紋間距不變，條紋向左平移2.條紋間距變小，條紋向左平移3.條紋間距變小，條紋向左變密4.條紋間距不變，條紋向左弓起二、計(jì)算題例題1

如圖所示，用波長(zhǎng)為

的單色光照射雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置。并將一折射率為n，劈尖角為

(

很小)的透明劈尖b插入光線2中。設(shè)縫光源S和屏C上的O點(diǎn)都在雙縫S1和S2

的中垂線上。問(wèn)：要使O點(diǎn)的光強(qiáng)由最亮變?yōu)樽畎?，劈尖b至少向上移動(dòng)多大距離d(只遮住S2)。Cb解：CbO點(diǎn)從最明到最暗，則是劈尖向上移產(chǎn)生的附加程差為：d

l例題2折射率為1.6的兩塊標(biāo)準(zhǔn)平面玻璃板之間形成—個(gè)劈尖(劈尖角很小)．用波長(zhǎng)的單色光垂直入射，產(chǎn)生等厚干涉條紋。假如在劈尖內(nèi)充滿n

=1.40的液體時(shí)的相鄰明紋間距比劈尖內(nèi)是空氣時(shí)的間距縮小，那么劈尖角應(yīng)是多少?解：空氣劈尖時(shí)，間距

液體劈尖時(shí)，間距

間距縮?。豪}3

用波長(zhǎng)為

的平行光垂直照射圖中所示的裝置，觀察空氣薄膜上、下表面反射光形成的等厚干涉條紋。試在裝置圖下方的方框內(nèi)畫(huà)出相應(yīng)干涉條紋。只畫(huà)暗條紋，表示出它的形狀、條數(shù)和疏密。7

/4柱面平凹透鏡球面平凹透鏡例題4在圖示的牛頓環(huán)裝置中，把玻璃平凸透鏡和平面玻璃（設(shè)玻璃折射率）之間的空氣()改換成水（）；求：第m個(gè)暗環(huán)半徑的相對(duì)改變量rROh幾何關(guān)系牛頓環(huán)半徑明暗空氣換水后光程差解：暗紋公式暗紋時(shí)例題5用波長(zhǎng)

=500nm

的平行光垂直照射由二片平板玻璃構(gòu)成的空氣劈尖。劈尖角求：1）在劈尖的棱處透射光的干涉條紋是明還是暗；

2）空氣層厚度為h

處，1、2兩束透射光的光程差；

3）反射光中干涉條紋從棱算起第五