大學(xué)物理課件光干涉習(xí)題課

大學(xué)物理電子教案2021/6/271小結(jié)一、劈尖干涉1.形成明、暗紋的條件明紋暗紋①②2.相鄰兩明紋(或暗紋)所對(duì)應(yīng)的膜的厚度差3.相鄰兩明紋(或暗紋)間距離4.條紋的移動(dòng)與膜厚改變量之間的關(guān)系K級(jí)明紋M介質(zhì)中2021/6/272明環(huán)暗環(huán)1.形成明、暗環(huán)的條件二、牛頓環(huán)①②BCAO2.明、暗環(huán)半徑三、增透膜和增反膜1.增透膜：使反射光干涉減弱、透射光干涉加強(qiáng)的薄膜2.增反膜：使透射光干涉減弱、反射光干涉加強(qiáng)的薄膜2021/6/27312.3邁克爾遜干涉儀一、儀器結(jié)構(gòu)：二、儀器原理：光干涉原理。(1)當(dāng)時(shí)等厚空氣膜等傾干涉（2）當(dāng)不嚴(yán)格垂直時(shí)形成空氣劈尖等厚干涉M

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S半透半反膜M1M2

G1G2E補(bǔ)償板2021/6/274三、儀器的應(yīng)用測(cè)量微小長(zhǎng)度（可測(cè)不透明物體）(2)在光路上加透明物體測(cè)厚度（實(shí)際還可測(cè)等）（固定）分光板補(bǔ)償板觀察孔2021/6/2751.形成明紋、暗紋的條件明紋暗紋dD2.明紋、暗紋的位置(中心位置)明紋中心位置:暗紋中心位置:3.相鄰明紋(或暗紋)間距離一、雙縫干涉第十二章小結(jié)2021/6/276o紫紅紫紅k級(jí)△x紫紅k+1級(jí)(2級(jí))白光白色波長(zhǎng)大小紅紫4.用白光照射①中央明紋是白色②其余各級(jí)條紋是紫到紅的彩色光帶③彩色光帶的寬度④當(dāng)級(jí)數(shù)高到一定程度時(shí),有重迭現(xiàn)象假設(shè)從第K級(jí)開始重迭說明從第2級(jí)開始重迭在重迭區(qū)域波程差相等

=2021/6/277干涉條紋向光程增大的一側(cè)移動(dòng),條紋間距不變5.條紋移動(dòng)問題6.光程和光程差（1）光程（2）光程差（3）位相差與光程差的關(guān)系（4）光通過薄透鏡時(shí)不產(chǎn)生附加的光程差2021/6/278二、劈尖干涉1.形成明、暗紋的條件明紋暗紋①②2.相鄰兩明紋(或暗紋)所對(duì)應(yīng)的膜的厚度差3.相鄰兩明紋(或暗紋)間距離4.條紋的移動(dòng)與膜厚改變量之間的關(guān)系K級(jí)明紋M介質(zhì)中2021/6/279明環(huán)暗環(huán)1.形成明、暗環(huán)的條件三、牛頓環(huán)①②BCAO2.明、暗環(huán)半徑四、增透膜和增反膜1.增透膜：使反射光干涉減弱、透射光干涉加強(qiáng)的薄膜2.增反膜：使透射光干涉減弱、反射光干涉加強(qiáng)的薄膜2021/6/2710五、邁克爾遜干涉儀測(cè)量微小長(zhǎng)度（可測(cè)不透明物體）(2)在光路上加透明物體測(cè)厚度（實(shí)際還可測(cè)等）（固定）分光板補(bǔ)償板觀察孔2021/6/2711第十二章選擇題1、在真空中波長(zhǎng)為

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(diǎn)相位差為3

，則此路徑AB的光程為

(A)(B)(C)(D)解：A

2、如圖所示，平行單色光垂直照射到薄膜上，經(jīng)上下兩表面反射的兩束光發(fā)生干涉，若薄膜的厚度為e，并且n1＜n2＞n3，l1為入射光在折射率為n1的媒質(zhì)中的波長(zhǎng)，則兩束反射光在相遇點(diǎn)的相位差為(A)2pn2e/(n1

l1)．(B)[4pn1e/(n2

l1)]+p．(C)[4pn2e/(n1

l1)]+p．(D)4pn2e/(n1

l1)．解：C2021/6/27123、真空中波長(zhǎng)為的單色光，在折射率為n的均勻透明媒質(zhì)中，從A點(diǎn)沿某一路徑傳播到B點(diǎn)，路徑的長(zhǎng)度為l．A、B兩點(diǎn)光振動(dòng)相位差記為Df，則(A)l＝3l/2，Df＝3p．(B)l＝3l/(2n)，Df＝3np．(C)l＝3l/(2n)，Df＝3p．(D)l＝3nl/2，Df＝3np．解：Ce①②C4、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透明介質(zhì)的折射率分別為n1和n3，n1<n2

>n3

已知，光若用波長(zhǎng)為λ的單色平行垂直入射到該薄膜上，則從薄膜上、下兩表面反射的光束①與②的光程差是：(A)(D)(C)(B)解：1光有半波損失2021/6/2713D因?yàn)榧t光與藍(lán)光頻率不同，不滿足相干條件，故不產(chǎn)生干涉條紋。5、用白色光光源進(jìn)行雙縫實(shí)驗(yàn)，若用一個(gè)純紅色的濾光片遮蓋一條縫，用一個(gè)純蘭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)生紅光和蘭光兩套彩色干涉條紋(C)干涉條紋的亮度將發(fā)生改變(D)不產(chǎn)生干涉條紋解：6、在雙縫干涉實(shí)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(縫中心位置不變)，則

(A)干涉條紋的間距變寬．

(B)干涉條紋的間距變窄．

(C)干涉條紋的間距不變，但原極小處的強(qiáng)度不再為零．

(D)不再發(fā)生干涉現(xiàn)象．解：不能完全相消C2021/6/27147、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，為使屏上的干涉條紋間距變大，可以采取的辦法是：(A)使屏靠近雙縫(B)使兩縫間距變小(C)把兩縫的寬度稍微調(diào)小(D)改用波長(zhǎng)較小的單色光條紋間距:B解：2021/6/2715B變?yōu)榘导y。(2).因?yàn)榻?jīng)鏡面反射的光有半波損失，較(1)光程多λ/2

。即：D8、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，屏幕上的P點(diǎn)處是明條紋，若將縫S2

蓋住，并在S1S2連線的垂直平面處放一反射鏡M，如圖所示，則此時(shí)：解：(A)P

點(diǎn)處仍為明條紋(B)P

點(diǎn)處是暗條紋(C)不能確定

P點(diǎn)是明紋還是暗紋(D)無(wú)干涉條紋(1).滿足δ=kλ的明紋。2021/6/27169、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光的波長(zhǎng)為600nm(1nm＝10－9m)，雙縫間距為2mm，雙縫與屏的間距為300cm．在屏上形成的干涉圖樣的明條紋間距為

(A)0.45mm．(B)0.9mm．

(C)1.2mm(D)3.1mm．解：B10、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，入射光的波長(zhǎng)為

，用玻璃紙遮住雙縫中的一個(gè)縫，若玻璃紙中光程比相同厚度的空氣的光程大2.5

，則屏上原來的明紋處(A)仍為明條紋；(B)變?yōu)榘禇l紋；(C)既非明紋也非暗紋；(D)無(wú)法確定是明紋，還是暗紋．解：變暗B2021/6/271711、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，設(shè)縫是水平的．若雙縫所在的平板稍微向上平移，其它條件不變，則屏上的干涉條紋

(A)向下平移，且間距不變．(B)向上平移，且間距不變．

(C)不移動(dòng)，但間距改變．(D)向上平移，且間距改變．解：仍為平行光垂直入射,整體上移B12、把雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置放在折射率為n的水中，兩縫間距離為d，雙縫到屏的距離為D(D>>d)，所用單色光在真空中的波長(zhǎng)為，則屏上干涉條紋中相鄰的明紋之間的距離是

(A)D/(nd)(B)nD/d．

(C)d/(nD)．(D)D/(2nd)．解：A2021/6/271813、一束波長(zhǎng)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(qiáng)，則薄膜最小的厚度為：(A)(D)(C)(B)e①②解：B2021/6/271914、若把牛頓環(huán)裝置(都是用折射率為1.52的玻璃制成的)由空氣搬入折射率為1.33的水中，則干涉條紋

(A)中心暗斑變成亮斑．(B)變疏．

(C)變密．(D)間距不變．解：C15、在牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置中，曲率半徑為R的平凸透鏡與平玻璃扳在中心恰好接觸，它們之間充滿折射率為n的透明介質(zhì)，垂直入射到牛頓環(huán)裝置上的平行單色光在真空中的波長(zhǎng)為l，則反射光形成的干涉條紋中暗環(huán)半徑rk的表達(dá)式為

(A)rk=(B)rk=(C)rk=(D)rk=解：暗環(huán)半徑公式B2021/6/2720①e②解：C16、在折射率為n’＝1.68的平板玻璃表面涂一層折射率為n＝1.38MgF2透明薄膜，可以減少玻璃表面的反射光，若用波長(zhǎng)為λ

＝500nm的單色光垂直入射，為了盡量減少反射，則MgF2

薄膜的最小厚度（單位nm）應(yīng)是：181.2(B)781(C)90.6(D)56.3

2021/6/272117、把一平凸透鏡放在平玻璃上，構(gòu)成牛頓環(huán)裝置．當(dāng)平凸透鏡慢慢地向上平移時(shí)，由反射光形成的牛頓環(huán)

(A)向中心收縮，條紋間隔變?。?/p>

(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．解：B18、兩塊平玻璃構(gòu)成空氣劈形膜，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(shí)針方向作微小轉(zhuǎn)動(dòng)，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(yuǎn)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(yuǎn)離棱邊方向平移．解：D2021/6/272219、由兩塊玻璃片(n1＝1.75)所形成的空氣劈形膜，其一端厚度為零，另一端厚度為0.002cm．現(xiàn)用波長(zhǎng)為700nm(1nm=10

9m)的單色平行光，沿入射角為30°角的方向射