干涉儀的原理與使用考核試卷

干涉儀的原理與使用考核試卷考生姓名：__________答題日期：__________得分：__________判卷人：__________

一、單項(xiàng)選擇題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.干涉儀是根據(jù)以下哪個(gè)物理現(xiàn)象工作的？（）

A.光的反射

B.光的折射

C.光的衍射

D.光的干涉

2.下列哪種干涉儀是基于邁克爾遜原理設(shè)計(jì)的？（）

A.邁克爾遜干涉儀

B.拉蓋爾-蓋爾干涉儀

C.法布里-珀羅干涉儀

D.馬赫-曾德爾干涉儀

3.在邁克爾遜干涉儀中，激光通過半透半反鏡后，會(huì)分成兩束光，這兩束光的特點(diǎn)是（）

A.強(qiáng)度相等，傳播方向相同

B.強(qiáng)度相等，傳播方向相反

C.強(qiáng)度不相等，傳播方向相同

D.強(qiáng)度不相等，傳播方向相反

4.下列哪個(gè)因素不會(huì)影響干涉儀的干涉條紋（）

A.光源波長(zhǎng)

B.光路差

C.反射鏡的平面度

D.溫度

5.在法布里-珀羅干涉儀中，兩個(gè)反射鏡之間的距離通常為（）

A.幾米

B.幾厘米

C.幾毫米

D.幾納米

6.下列哪種干涉儀適用于高精度的長(zhǎng)度測(cè)量？（）

A.馬赫-曾德爾干涉儀

B.邁克爾遜干涉儀

C.法布里-珀羅干涉儀

D.拉蓋爾-蓋爾干涉儀

7.當(dāng)干涉儀中的光源波長(zhǎng)發(fā)生變化時(shí)，干涉條紋的間距會(huì)（）

A.不變

B.增大

C.減小

D.消失

8.在干涉儀中，當(dāng)反射鏡沿著光傳播方向移動(dòng)e/2（e為光源波長(zhǎng)）時(shí)，干涉條紋將（）

A.不變

B.縱向移動(dòng)一個(gè)條紋

C.橫向移動(dòng)一個(gè)條紋

D.消失

9.下列哪種現(xiàn)象會(huì)使干涉條紋的對(duì)比度降低？（）

A.反射鏡平面度提高

B.光源相干性提高

C.光源波長(zhǎng)變寬

D.光路差減小

10.在使用干涉儀時(shí)，如何調(diào)整反射鏡以獲得清晰的干涉條紋？（）

A.調(diào)整反射鏡的角度

B.調(diào)整反射鏡的位置

C.替換光源

D.調(diào)整干涉儀的溫度

11.下列哪種干涉儀適用于測(cè)量透明材料的折射率？（）

A.邁克爾遜干涉儀

B.馬赫-曾德爾干涉儀

C.法布里-珀羅干涉儀

D.拉蓋爾-蓋爾干涉儀

12.在干涉儀中，當(dāng)反射鏡發(fā)生微小傾斜時(shí)，干涉條紋將（）

A.不變

B.縱向移動(dòng)

C.橫向移動(dòng)

D.消失

13.下列哪種干涉儀適用于測(cè)量光的相干長(zhǎng)度？（）

A.邁克爾遜干涉儀

B.馬赫-曾德爾干涉儀

C.法布里-珀羅干涉儀

D.拉蓋爾-蓋爾干涉儀

14.在干涉儀中，當(dāng)光源的相干性降低時(shí)，干涉條紋的（）

A.間距不變，對(duì)比度降低

B.間距增大，對(duì)比度降低

C.間距減小，對(duì)比度降低

D.間距和對(duì)比度都增大

15.下列哪種因素會(huì)導(dǎo)致干涉儀中的干涉條紋發(fā)生彎曲？（）

A.反射鏡平面度不均勻

B.光源波長(zhǎng)變化

C.光路差變化

D.干涉儀溫度變化

16.在使用干涉儀進(jìn)行測(cè)量時(shí)，如何判斷干涉條紋的移動(dòng)方向？（）

A.觀察干涉條紋的間距

B.觀察干涉條紋的對(duì)比度

C.觀察干涉條紋的彎曲程度

D.觀察干涉條紋的移動(dòng)速度

17.下列哪種干涉儀適用于測(cè)量光的頻率？（）

A.邁克爾遜干涉儀

B.馬赫-曾德爾干涉儀

C.法布里-珀羅干涉儀

D.拉蓋爾-蓋爾干涉儀

18.在干涉儀中，當(dāng)反射鏡的平面度提高時(shí)，干涉條紋的（）

A.間距不變，對(duì)比度降低

B.間距增大，對(duì)比度提高

C.間距減小，對(duì)比度提高

D.間距和對(duì)比度都降低

19.在使用干涉儀進(jìn)行測(cè)量時(shí)，如何保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性？（）

A.選用高精度的干涉儀

B.保持干涉儀的穩(wěn)定

C.選擇合適的光源

D.A和B

20.下列哪種干涉儀適用于測(cè)量微小形變？（）

A.邁克爾遜干涉儀

B.馬赫-曾德爾干涉儀

C.法布里-珀羅干涉儀

D.拉蓋爾-蓋爾干涉儀

二、多選題（本題共20小題，每小題1.5分，共30分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.以下哪些是干涉儀的常見類型？（）

A.邁克爾遜干涉儀

B.馬赫-曾德爾干涉儀

C.法布里-珀羅干涉儀

D.光譜儀

2.以下哪些因素會(huì)影響干涉條紋的間距？（）

A.光源波長(zhǎng)

B.反射鏡的平面度

C.介質(zhì)折射率

D.反射鏡之間的距離

3.以下哪些情況下，干涉條紋的對(duì)比度會(huì)降低？（）

A.光源相干性變差

B.反射鏡平面度變差

C.光路中存在灰塵或其他雜質(zhì)

D.光源波長(zhǎng)范圍變寬

4.使用邁克爾遜干涉儀進(jìn)行測(cè)量時(shí)，哪些操作是必要的？（）

A.調(diào)整反射鏡以獲得清晰的干涉條紋

B.確保干涉儀的穩(wěn)定性

C.測(cè)量反射鏡的移動(dòng)距離

D.所有上述操作

5.以下哪些現(xiàn)象可以用干涉儀來檢測(cè)？（）

A.長(zhǎng)度變化

B.折射率變化

C.光的相干性

D.光的強(qiáng)度

6.法布里-珀羅干涉儀與邁克爾遜干涉儀相比，有哪些不同？（）

A.光路結(jié)構(gòu)不同

B.適用的測(cè)量對(duì)象不同

C.對(duì)光源的相干性要求不同

D.所有上述不同

7.以下哪些因素會(huì)影響干涉儀的測(cè)量精度？（）

A.光源的不穩(wěn)定性

B.干涉儀的機(jī)械震動(dòng)

C.環(huán)境溫度的變化

D.反射鏡的反射率

8.在干涉儀中，哪些操作可以調(diào)整干涉條紋的位置？（）

A.移動(dòng)反射鏡

B.改變光源波長(zhǎng)

C.調(diào)整干涉儀的溫度

D.改變介質(zhì)的折射率

9.以下哪些是拉蓋爾-蓋爾干涉儀的特點(diǎn)？（）

A.用于測(cè)量透明材料的折射率

B.基于多光束干涉原理

C.對(duì)光源的相干性要求低

D.適用于高精度測(cè)量

10.在干涉儀中，哪些條件有助于提高干涉條紋的對(duì)比度？（）

A.使用單色光源

B.提高反射鏡的平面度

C.減少光路中的雜質(zhì)

D.增加反射鏡之間的距離

11.以下哪些情況下，干涉條紋會(huì)發(fā)生彎曲？（）

A.反射鏡平面度不均勻

B.光源發(fā)出的光束不平行

C.干涉儀存在光學(xué)畸變

D.所有上述情況

12.以下哪些是干涉儀在科學(xué)研究中的應(yīng)用？（）

A.光譜分析

B.長(zhǎng)度測(cè)量

C.光速測(cè)量

D.分子結(jié)構(gòu)分析

13.在使用干涉儀進(jìn)行測(cè)量時(shí)，哪些措施可以減小誤差？（）

A.重復(fù)測(cè)量取平均值

B.使用高精度的測(cè)量設(shè)備

C.確保干涉儀的穩(wěn)定性

D.A和B

14.以下哪些因素會(huì)影響干涉儀的光路差？（）

A.反射鏡的移動(dòng)

B.光源的波長(zhǎng)變化

C.介質(zhì)的折射率變化

D.干涉儀的溫度變化

15.以下哪些干涉儀適用于測(cè)量光的干涉效應(yīng)？（）

A.邁克爾遜干涉儀

B.馬赫-曾德爾干涉儀

C.法布里-珀羅干涉儀

D.太赫茲時(shí)域光譜儀

16.以下哪些操作可能導(dǎo)致干涉條紋消失？（）

A.反射鏡移動(dòng)過快

B.光源相干性太差

C.光路中存在嚴(yán)重污染

D.干涉儀結(jié)構(gòu)損壞

17.以下哪些是干涉條紋的特點(diǎn)？（）

A.等間距

B.高對(duì)比度

C.可隨光路差變化而移動(dòng)

D.所有上述特點(diǎn)

18.以下哪些情況下，干涉條紋的間距會(huì)增大？（）

A.光源波長(zhǎng)增加

B.反射鏡間距減小

C.介質(zhì)折射率增加

D.A和C

19.以下哪些干涉儀適用于測(cè)量微小形變或應(yīng)力？（）

A.邁克爾遜干涉儀

B.馬赫-曾德爾干涉儀

C.光纖干涉儀

D.B和C

20.以下哪些技術(shù)可以提高干涉儀的性能？（）

A.使用激光作為光源

B.采用光學(xué)濾波技術(shù)

C.使用高質(zhì)量反射鏡

D.A和B

三、填空題（本題共10小題，每小題2分，共20分，請(qǐng)將正確答案填到題目空白處）

1.在干涉儀中，兩束光波相遇產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象，當(dāng)光程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，相互加強(qiáng)出現(xiàn)的是______干涉。

2.干涉儀中，用來分離和再合并光束的元件是______。

3.邁克爾遜干涉儀中，用來補(bǔ)償光路差變化的結(jié)構(gòu)是______。

4.法布里-珀羅干涉儀中，兩個(gè)反射鏡之間的距離通常小于光源的______。

5.光的干涉現(xiàn)象中，兩個(gè)波峰相遇會(huì)產(chǎn)生______，兩個(gè)波谷相遇會(huì)產(chǎn)生______。

6.在干涉儀中，當(dāng)反射鏡沿光傳播方向移動(dòng)e（e為光源波長(zhǎng)）時(shí)，干涉條紋將______。

7.用來描述干涉條紋對(duì)比度的一個(gè)物理量是______。

8.干涉儀中，光源的相干性越好，干涉條紋的______越清晰。

9.干涉條紋的間距與光源的______成反比。

10.在干涉儀中，通過調(diào)整______可以改變光路差，從而控制干涉條紋的移動(dòng)。

四、判斷題（本題共10小題，每題1分，共10分，正確的請(qǐng)?jiān)诖痤}括號(hào)中畫√，錯(cuò)誤的畫×）

1.干涉儀的工作原理是基于光的衍射現(xiàn)象。（）

2.邁克爾遜干涉儀的半透半反鏡可以將入射光分為兩束強(qiáng)度相等的反射光和透射光。（）

3.法布里-珀羅干涉儀中的干涉條紋是由多光束干涉形成的。（）

4.在干涉儀中，反射鏡的移動(dòng)會(huì)導(dǎo)致干涉條紋的間距發(fā)生改變。（）

5.干涉條紋的對(duì)比度與光源的相干性無關(guān)。（）

6.任何類型的干涉儀都可以用來測(cè)量光的波長(zhǎng)。（）

7.在干涉儀中，當(dāng)光路差為波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，出現(xiàn)的是減弱干涉。（）

8.干涉儀的測(cè)量精度不受環(huán)境溫度變化的影響。（）

9.使用激光作為干涉儀的光源可以提高干涉條紋的對(duì)比度。（）

10.在干涉儀中，可以通過調(diào)整反射鏡的位置來控制干涉條紋的移動(dòng)方向。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題10分，共40分）

1.請(qǐng)簡(jiǎn)述邁克爾遜干涉儀的工作原理，并說明其在科學(xué)測(cè)量中的應(yīng)用。

2.法布里-珀羅干涉儀與邁克爾遜干涉儀在結(jié)構(gòu)上有何不同？它們各自適用于哪些類型的測(cè)量？

3.解釋什么是光程差，以及它在干涉儀中的作用。如何通過調(diào)整干涉儀來控制光程差？

4.請(qǐng)闡述光源的相干性對(duì)干涉條紋的影響，以及在實(shí)際應(yīng)用中如何提高干涉條紋的對(duì)比度。

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項(xiàng)選擇題

1.D

2.A

3.B

4.D

5.C

6.A

7.B

8.B

9.C

10.B

11.C

12.C

13.C

14.A

15.A

16.B

17.C

18.B

19.A

20.D

二、多選題

1.ABC

2.AD

3.ABCD

4.ABCD

5.ABCD

6.ABCD

7.ABCD

8.ABC

9.ABC

10.ABC

11.ABC

12.ABCD

13.ABC

14.ABCD

15.ABCD

16.ABCD

17.ABCD

18.AD

19.ABC

20.ABC

三、填空題

1.加強(qiáng)

2.半透半反鏡

3.可移動(dòng)鏡臂

4.相干長(zhǎng)度

5.加強(qiáng)干涉、減弱干涉

6.縱向移動(dòng)一個(gè)條紋

7.對(duì)比度

8.對(duì)比度

9.波長(zhǎng)

10.反射鏡位置

四、判斷題

1.×

2.√

3.√

4.×

5.×

6.×

7.√

8.×

9.√

10.√

五、主觀題（參考）

1.邁克爾遜干涉儀利用光