《普通物理學》自測題9

自測題9一、選擇題(共33分)1.在真空中波長為λ的單色光，在折射率為n的透明介質(zhì)中從A沿某路徑傳播到B，若A，B兩點位相差為3π，則此路徑AB的光程為()(A)1.5λ.(B)1.5nλ.(C)3λ.(D)1.5λ/n.2.單色平行光垂直照射在薄膜上，經(jīng)上下兩表面反射的兩束光發(fā)生干涉，如題9.1.1圖所示，若薄膜的厚度為e，且n1＜n2＞n3，λ1為入射光在n1中的波長，則兩束反射光的光程差為()(A)2n2e.(B)2n2e－λ1/(2n1).(C)2n2e－eq\f(1,2)n1λ1.(D)2n2e－eq\f(1,2)n2λ1.3.如題9.1.2圖所示，在雙縫干涉實驗中，若單色光源S到兩縫S1，S2距離相等，而觀察屏上中央明條紋位于圖中O處.現(xiàn)將光源S向下移動到示意圖中的S′位置，則()(A)中央明條紋也向下移動，且條紋間距離不變.(B)中央明條紋向上移動，且條紋間距不變.(C)中央明條紋向下移動，且條紋間距增大.(D)中央明條紋向上移動，且條紋間距增大.題9.1.1圖題9.1.2圖4.用白光光源進行雙縫實驗，若用一個純紅色的濾光片遮蓋一條縫，用一個純藍色的濾光片遮蓋另一條縫，則()(A)干涉條紋的寬度將發(fā)生改變.(B)產(chǎn)生紅光和藍光的兩套彩色干涉條紋.(C)干涉條紋的亮度將發(fā)生改變.(D)不產(chǎn)生干涉條紋.5.在雙縫干涉實驗中，屏幕E上的P點處是明條紋.若將縫S2蓋住，并在S1，S2連線的垂直平分面處放一反射鏡M，如題9.1.3圖所示，則此時()(A)P點處仍為明條紋.(B)P點處為暗條紋.(C)不能確定P點處是明條紋還是暗條紋.(D)無干涉條紋.6.兩塊平玻璃構(gòu)成空氣劈尖，左邊為棱邊，用單色平行光垂直入射.若上面的平玻璃以棱邊為軸，沿逆時針方向作微小轉(zhuǎn)動，則干涉條紋的()(A)間隔變小，并向棱邊方向平移.(B)間隔變大，并向遠離棱邊方向平移.(C)間隔不變，向棱邊方向平移.(D)間隔變小，并向遠離棱邊方向平移.7.如題9.1.4圖所示，用單色光垂直照射在觀察牛頓環(huán)的裝置上.當平凸透鏡垂直向上緩慢平移而遠離平面玻璃時，可以觀察到這些環(huán)狀干涉條紋()(A)向右平移.(B)向中心收縮.(C)向外擴張.(D)靜止不動.(E)向左平移.題9.1.3圖8.一束波長為λ的單色光由空氣垂直入射到折射率為n的透明薄膜上，透明薄膜放在空氣中，要使反射光得到干涉加強，則薄膜最小的厚度為()(A)λ/4.(B)λ/4n.(C)λ/2.(D)λ/2n.9.在玻璃(折射率n3＝1.60)表面鍍一層MgF2(折射率n2＝1.38)薄膜作為增透膜.為了使波長為500nm的光從空氣(n1＝1.00)正入射時盡可能少反射，MgF2薄膜的最小厚度應是()(A)125nm.(B)181nm.(C)250nm(D)78.1nm.(E)90.6nm.10.用劈尖干涉法可檢測工件表面缺陷，當波長為λ的單色平行光垂直入射時，若觀察到的干涉條紋如題9.1.5圖所示，每一條紋彎曲部分的頂點恰好與其左邊條紋的直線部分的連線相切，則工件表面與條紋彎曲處對應的部分()(A)凸起，且高度為λ/4.(B)凸起，且高度為λ/2.(C)凹陷，且深度為λ/2.(D)凹陷，且深度為λ/4.題9.1.5圖11.在邁克爾孫干涉儀的一條光路中，放入一折射率為n、厚度為d的透明薄片，放入后，這條光路的光程改變了()(A)2(n－1)d.(B)2nd.(C)2(n－1)d＋eq\f(1,2)λ.(D)nd.(E)(n－1)d.二、填空題(共23分)1.波長為λ的平行單色光垂直照射到如題9.2.1圖所示的透明薄膜上，膜厚為e，折射率為n，透明薄膜放在折射率為n1的媒質(zhì)中，n1＜n，則上下兩表面反射的兩束反射光在相遇處的位相差Δφ＝.2.如題9.2.2圖所示，假設(shè)有兩個同相的相干點光源S1和S2，發(fā)出波長為λ的光.A是它們連線的中垂線上的一點.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點的位相差Δφ＝.若已知λ＝500nm，n＝1.5，A點恰為第四級明紋中心，則e＝nm.題9.2.1圖題9.2.2圖3.一雙縫干涉裝置，在空氣中觀察時干涉條紋間距為1.00mm.若整個裝置放在水中，干涉條紋的間距將為4.在空氣中有一劈尖形透明物，其劈尖角θ＝1.0×10－4rad，在波長λ＝700nm的單色光垂直照射下，測得兩相鄰干涉明條紋間距l(xiāng)＝0.25cm，此透明材料的折射率n＝5.一個平凸透鏡的頂點和一平板玻璃接觸，用單色光垂直照射，觀察反射光形成的牛頓環(huán)，測得第k級暗環(huán)半徑為r1.現(xiàn)將透鏡和玻璃板之間的空氣換成某種液體(其折射率小于玻璃的折射率)，第k級暗環(huán)的半徑變?yōu)閞2，由此可知該液體的折射率為.6.若在邁克爾孫干涉儀的可動反射鏡M移動0.620mm的過程中，觀察到干涉條紋移動了2300條，則所用光波的波長為7.光強均為I0的兩束相干光相遇而發(fā)生干涉時，在相遇區(qū)域內(nèi)有可能出現(xiàn)的最大光強是.三、計算題(共40分)1.在楊氏雙縫實驗中，設(shè)兩縫之間的距離為0.2mm.在距雙縫1m遠的屏上觀察干涉條紋，若入射光是波長為400～760nm的白光，問屏上離零級明紋20mm處，哪些波長的光最大限度地加強？(12.薄鋼片上有兩條緊靠的平行細縫，用波長λ＝546.1nm的平面光波正入射到鋼片上.屏幕距雙縫的距離為D＝2.00m，測得中央明條紋兩側(cè)的第五級明條紋間的距離為Δx＝(1)求兩縫間的距離.(2)從任一明條紋(記作0)向一邊數(shù)到第20條明條紋，共經(jīng)過多大距離？(3)如果使光波斜入射到鋼片上，條紋間距將如何改變？3.在折射率n＝1.50的玻璃上，鍍上n′＝1.35的透明介質(zhì)薄膜.入射光波垂直于介質(zhì)膜表面照射，觀察反射光的干涉，發(fā)現(xiàn)對λ1＝600nm的光波干涉相消，對λ2＝700nm的光波干涉相長.且在600～700nm之間沒有別的波長是最大限度相消或相長的情形.求所鍍介質(zhì)膜的厚度.4.用波長λ＝500nm的單色光垂直照射在由兩塊玻璃板(一端剛好接觸成為劈棱)構(gòu)成的空氣劈尖上.劈尖角θ＝2×10－4rad.如果劈尖內(nèi)充滿折射率為n＝1.40的液體.求從劈棱數(shù)起第五個明條紋在充入液體前后移動的距離.題9.3.1圖5.在如題9.3.1圖所示的牛頓環(huán)裝置中，把玻璃平凸透鏡和平面玻璃(設(shè)玻璃折射率n1＝1.50)之間的空氣(n2＝1.00)改換成水(n2′＝1.33)，求第k個暗環(huán)半徑的相對改變量(rk－r′k)/rk.題9.4.1圖四、證明題(