赵凯华光学光的干涉习题答案1.pdf

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1、光的干涉(1)一.选择题1.如图所示,波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率n1λ为n2的薄膜上,经上下两个表面反射的两束光发生干涉,若薄膜的厚度为e,而且,n1>n2>n3,则两束反射光在相遇点的相位差为:n2e(A)4πn2e/λ;(B)2πn2e/λ;(C)4πn2e/λ+π;(D)2πn2e/λ–πn32.如上图所示,平行单色光垂直照射到薄膜上,经上下两个表面反射的两束光发生干涉,若薄膜的厚度为e,并且,n1n3,λ1为入射光在折射率为n1的媒质中的波长,则两束反射光在相遇点的相位差为:(A)2πn2e/(n1λ1);(B)4πn1

2、e/(n2λ1)+π;(C)4πn2e/(n1λ1)+π;(D)4πn2e/(n1λ1)3.在双缝干涉实验中,两缝间距离为,双缝与屏幕之间的距离为,波长为的平行单色光垂直照射到双缝上,屏幕上干涉条纹中相邻之间的距离是:(A)2λD/d;(B)λd/D;(C)dD/λ;(D)λD/d4.在双缝干涉实验中,入涉光的波长为λ,用玻璃纸遮住双缝中的一个缝,若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5λ,则屏上原来的明纹处:(A)仍为明条纹;(B)变为暗条纹;(C)既非明纹也非暗纹;(D)无法确定是明纹,还是暗纹5.如图所示,平板玻璃和凸透镜构成牛顿环装置

3、,全部侵入n=1.60的液体中,凸透镜可沿OO'移动,用波长λ=500nm的单色光垂直入射,从上向下观察,看到中心O是一个暗斑,此时凸透镜顶点距平板玻璃的距离最少是:(A)78.1nm;(B)74.4nm;(C)156.3nm;(D)148.8nm;(E)0n=1.686.在玻璃(折射率n3=1.60)表面镀一层MgF2(折射率n2=1.38)薄n=1.60膜作为增透膜,为了使波长为5000Ǻ的光从空气(n1=1.00)正入射时n=1.58尽可能少反射,MgF2薄膜的最少厚度应是:O′(A)1250Ǻ;(B)1810Ǻ;(C)2500Ǻ;(D)7

4、81Ǻ;(E)906Ǻ7.硫化镉(CdS)晶体的禁带宽度为2.42eV,要使这种晶体产生本征光电导,则入射到晶体上的光的-34-19波长不能大于:(普朗克常量h=6.63×10J·s,基本电荷e=1.60×10C)(A)650nm(B)628nm(C)550nm(D)514nmP二.填空题(共37分)S11.单色平行光垂直入射到双缝上。观察屏上P点两缝的d距离分别为r1和r2。设双缝和屏之间充满折射率为nS的媒质,则P点处二相干光线的光程为2——————————。2.在空气中用波长为λ单色光进行双缝干涉实验时,观察到干涉条纹相邻条纹的间距为1.3

5、3mm,当把实验装置放在水中时(水的折射率n=1.33),则相邻条纹的间距变为————————。PS3.如图所示,在双缝干涉实验中SS=SS用波长为λ的112光照射双缝S1和S2,通过空气在屏幕E上形成干涉条纹。已知P点处为第三级明条纹,则S1和S2到P点S的光程差为——————。若将整个装置放于某中透明液体中,P点为第四级明条纹,则该液体的折射率n=———————。S2E4.波长λ=600nm的单色光垂直照射到牛顿环装置上,第二级明纹与第五级明纹所对应的空气膜厚度之差为——————————nm。5.波长为λ的平行单色光垂直的照射到劈尖薄膜上,劈

6、尖薄膜的这是率为n,第二条纹与第五条明纹所对应的薄膜厚度之差是————————。6.波长为λ的平行单色光垂直照射到劈尖薄膜上,若劈尖角为θ(以弧度计),劈尖薄膜折射率为n,则反射光形成的干涉条纹中,相邻明条纹的间距为——————————。7.波长为λ的平行单色光,垂直照射到劈尖薄膜上,劈尖角为θ,劈尖薄膜的折射率为n,第三条暗纹与第六条暗纹之间的距离为——————————。8.检验滚球大小的干涉装置示意如图(a)。S为单色光源,波长为λ,L为会S45°聚透镜,M为半透半反镜。A在平晶T1,T2之间放置A,fB,C三个滚球,其中A为CL标准件,直径

7、为d0。在MMB上方观察时,观察到等厚条T1纹如图(b)所示。若轻压CT2端,条纹间距变小,则可算出B珠的直径d1=—————————;C珠的直径d2=——————————。(a)()b9.用迈克尔干涉仪产生等厚干涉条纹,设入射光的波长为λ,在反射镜M2转动过程中,在总的观测区域宽度L内,观测到总的干涉条纹数从N1条增加到N2条。在此过程中M2转过的角度Δθ是——————————。10.用迈克尔干涉仪作干涉实验,设入射光的波长为λ。在转动迈克尔干涉仪的反射镜M2过程中,在总的干涉区域宽度L内,观测i到完整的干涉条纹数从N1开始逐渐减少,而后突变为

8、同心圆环n1的等倾干涉条纹。若继续转动M2又会看到由疏变迷的直线干涉n2条纹。直到在宽度L内有N2条完整的干涉条纹为止。在此过程中M2转

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