光学和量子物理习题全解：光的干涉_基外.pdf

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1、一选择题(共3分)1.(本题3分)(5888)在折射率n3=1.60的玻璃片表面镀一层折射率n2=1.38的MgF2薄膜作为增-9透膜．为了使波长为λ=500nm(1nm=10m)的光，从折射率n1=1.00的空气垂直入射到玻璃片上的反射尽可能地减少，MgF2薄膜的厚度e至少是(A)250nm．(B)181.2nm．(C)125nm．(D)90.6nm．［］二填空题(共24分)2.(本题3分)(3936)在用钠光（λ=589.3nm）照亮的缝S和双棱镜获膜得干涉条纹时，将一折射率为1.33的平行平面透明膜S插入双棱镜上

2、半棱镜的光路中，如图所示．发现干涉条纹的中心极大（零级）移到原来不放膜时的第五级-9极大处，则膜厚为__________________．(1nm=10m)3.(本题3分)(7501)用迈克耳孙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____________________4.(本题3分)(7502)用迈克耳孙干涉仪作干涉实验，设入射光的波长为λ．在转动迈克耳孙干涉仪的反射镜M2过程中，在总的干涉

3、区域宽度L内，观测到完整的干涉条纹数从N1开始逐渐减少，而后突变为同心圆环的等倾干涉条纹．若继续转动M2又会看到由疏变密的直线干涉条纹．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转过的角度Δθ是____________________．5.(本题3分)(7937)太阳光以入射角i=52°从空气射在折射率为n=1.4的薄膜上，若要透射光-9中波长λ=670nm(1nm=10m)的红光较强，薄膜的最小厚度应为______________________________________．6.(本题3分)(392

4、9)-3镉的一条光谱线的波长λ=643.8nm，谱线宽度Δλ=1.3×10nm-9(1nm=10m)　，则此准单色光的相干长度L=_______________cm．第1页7.(本题3分)(3930)采用窄带钨丝作为双缝干涉实验的光源．已知与双缝平行的发光钨丝的宽度b=0.24mm，双缝间距d=0.4mm．钨丝发的光经滤光片后，得到中心波长为690-9nm(1nm=10m)　的准单色光．钨丝逐渐向双缝移近，当干涉条纹刚消失时，钨丝到双缝的距离l是__________________．8.(本题3分)(3932)以钠黄光

5、（λ=589.3nm）照亮的一条缝作为双缝干涉实验的光源，光源缝到双缝的距离为20cm，双缝间距为0.5mm．使光源的宽度逐渐变大，当干涉-9条纹刚刚消矢时，光源缝的宽度是__________________．(1nm=10m)9.(本题3分)(7945)白光垂直照射在镀有e=0.40μm厚介质膜的玻璃板上，玻璃的折射率n=-91.45，介质的折射率n′=1.50．则在可见光(390nm～760nm)(1nm=10m)范围内，波长λ=____________的光在反射中增强．三计算题(共115分)10.(本题5分)(3

6、939)图示一双棱镜，顶角α很小，狭缝光源S发出的光α通过双棱镜分成两束，好像直接来自虚光源S1和S2，S1它们间距d=2αa(n-1)，n为棱镜的折射率．设费涅耳S双棱镜的折射率n=1.5，顶角α=0.5°，被照亮的狭缝S2S放在距双棱镜a=100mm远的地方，如图所示．在距aL双棱镜L=1m远的幕上获得干涉条纹的间距为0.8mm，求所用光波的波长．11.(本题5分)(3940)图示一双棱镜，顶角α很小，狭缝光源S发出的光α通过双棱镜分成两束，好像直接来自虚光源S1和S2，S1它们间距d=2αa(n-1)，n为棱镜的

7、折射率．在双棱镜S干涉实验中，狭缝光源到双棱镜距离a=10cm，而双S2棱镜到屏幕距离L=120cm．双棱镜折射率为1.50，所aL−9用波长λ=589.0nm(1nm=10m)，在屏幕上测得干涉明纹间距Δx=0.10cm，求双棱镜顶角α．12.(本题5分)(3941)在费涅耳双面镜干涉装置中，两面镜之间的夹角φ=20′，单色缝光源到双面镜交线的距离L1=10cm，屏幕与双面镜之间的距离L2=210cm，光波波长λ=0.6μm，求干涉条纹的间距．第2页13.(本题10分)(5889)如图所示，把一凸透镜L切成两半，并稍

8、微拉CLx开一个距离h，用一小遮光板把其间的缝挡住．将P一波长为λ的单色点光源S放在轴线O′O上，且SxhOSO′=2f，f是透镜的焦距．在透镜后面放一观察屏C，已知O′O=10f．设x轴的原点O点处的光强为2f10fI0．求x轴上任一点P点的光强I随x而变化的函数关系（即把I表示成I0，λ，h，f和x的函数）．14.(本题10分