2007051722021180445光学单元练习题

光的干涉习题一、填空题1．两相干光波在考察点产生相消干涉的条件是光程差为半波长的 倍。

2．单色光垂直入射到由两块平板玻璃构成的空气劈尖中，当把下面一块平板玻璃缓慢向下移动时，则干涉条纹 ，明暗条纹的间隔 。

3．相干条件是 ， ， 。

4．光程定义为 ，它的物理意义是 。

5．在洛埃镜实验中，将屏移至与玻璃平板相接触，则在接触处出现的是 条纹，6．薄膜干涉通常分为 和 两种。

7．通常牛顿环是用平凸透镜和平板玻璃接触面成，若平凸透镜的球面改成 面，则可观察到等间距的同心圆环。

8．振幅比为1/2的两相干光，它们产生的干涉条纹的可见度V= 。

9．菲涅耳双面镜实验中，要使屏上干涉条级变密，则必须使双面镜的夹角 ；若要使干涉条级变疏，则双面镜夹角必须 。

二、选择题1．玻璃的折射率为1.5，则光在玻璃中的速度为A ，C ；B ，C/2；C ，2C/3；D ，3C/42．真空中频率为ν，波长为λ的单色光进入折射率为n 的介质后A ，频率不变,波长为λ/n ；B ，波长不变，频率为ν/n ；C ，频率不n λ；D ，波长不变，频率为n ν3．杨氏双缝实验中，光源波长为600nm ，两狭缝间距为2mm ，在离缝300cm 的屏上观察干涉花样的间距为A ，4.5mm ；B ，0.9mm ；C ，3.1mm ；D ，4.1mm4．在迈克尔逊干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n 、厚度为h 的透明介质片后，两光束的光程差改变量为A ，2（n-1）h ；B ，2nh ；C ，nh ；D ，(n-1)h5．光在真空中的波长为λ，在折射率为n 的介质中的光速为v ，这种光的频率为A ，λn v ；B ，λn c ；C ，λnv ；D ，λnc6．两相干光迭加后的最大光强Imax 和最小光强为Imin ，则干涉条纹的可见度为A ，m in m ax m in m ax I I I I -+；B ，m in m ax m in m ax I I I I +-；C ，min max min max 2I I I I -⋅；D ，min max minmax 2I I I I +⋅7．将波长为λ的单色光从空气垂直入射到折射率为n 的透明介质膜上，要使反射光得到加强，薄膜的厚度最少应为A，λ/4n；B，λ/2n；C，λ/4；D，λ/28．杨氏双缝干涉中，缝宽为0.2mm，缝屏间距为1m，第三条亮级离中央亮条级7.5mm，光的波长为A，5×10-4cm；B，5×10-5cm；C，5×10-6cm；D，5×10-7cm9．单色光垂直入射到两块平板玻璃形成的空气劈尖上，当劈角缓缓增大时，干涉条级将如何变化？A，干涉条级向棱边密集；B，干涉条级背离棱边密集；C，干涉条级向棱边稀疏；D，干涉条级背离棱边稀疏10．波长为λ的单色光从空气中垂直入射到折射率为n的透明薄膜上，要使反射光得到加强，薄膜的厚度至少应为A，λ/2；B，λ/4；C，λ/2n；D，λ/4n11．两个不同的光源发出的两束白光，在空间某处相遇是不会产生干涉图样的，这是由于A，白光是由许多不同波长的光组成的；B，两光束的光强不一样；C，不同波长的光，其传播速度不一样；D，两个光源是独立的，不相干光源12．杨氏双缝实验中，如果两狭缝之间的距离加倍，则干涉图样相邻的最大值之间的距离A，加倍；B，为原来的4倍；C，为原来的1/2倍；D，不变13．增透膜是用氟化镁（n=1.38）镀在玻璃表面形成的，当波长为λ的单色光从空气垂直入射到折射率为n的增透膜表面时，膜的最小厚度应为A，λ/2；B，λ/4；C，λ/2n；D，λ/4n14．两相干光的振幅分别为A1和A2，当它们的振幅都增大一倍时，干涉条纹的可见度有何变化A，增大一倍；B，减小一半；C，增大两倍；D，不变15．如果光从玻璃进入钻石的相对折射率为1.60，玻璃的绝对折射率为1.50，则钻石的绝对折射率为A，1.55；B，1.70；C，2.40；D，3.1016．杨氏双缝实验中，如果光源向上移动，则干涉图样A，向上移动；B，向下移动；C，不动；D，无法断定。

17．一束光线垂直入射到透明薄膜（折射率为n）上，则反射光线将增加，当薄膜厚度用入射光波的波长 表示时，则膜的厚度为A，1/4n；B，1/2；C，1/2n；D，9/8n18．两相干光的振幅分别为A1和2A1，它们的振幅都减半时，干涉条纹的可见度为A，减小一半；B，减为1/4；C，不变；D，增加一倍19．在两块光学平板玻璃间形成空气劈尖，用单色光垂直照射，观察平行的干涉条纹，当上面的玻璃板向下移动时，干涉条纹A，向棱边移动；B，背向棱边移动；C，不动；D，、向中心移动20．在杨氏双缝实验中，如果波长变长，则A，干涉条纹间距变大；B，干涉条纹间距变小；C，干涉条纹间距不变；D，干涉条纹变红21．在洛埃镜实验中，光源到屏的垂直距离L=1.5m，光源到镜面的垂直距离h=1.5mm，光源s发出的单色光的波长λ=500nm，屏上干涉条纹间距为A，0.6mm；B，0.5mm；C，0.35mm：D，0.25mm22．为了测定金属丝的直径，可把它夹在两平板玻璃的一端，测得两相邻干涉条纹的间距为d，若金属丝与劈尖的距离为L，所用单色光的波长为λ，则金属丝的直径为A，Lλ/d；B，λd/L；C，λd/2L；D，Lλ/2d23．真空中波长为500nm的光,在折射率n=1.5的媒质中,其频率为A，4×1014H Z；B，9×1014H Z；C，6×1014H Z；D，6×1015H Z24．波长为λ的两束相干光迭加,产生相消干涉的条件是A，光程差为(k+1/2)λ；B，光程差为kλ；C，光程差为2kλ；D，光程差为kλ/525．金刚石的折射率为2.5，则光在金刚石中的速度为A，C B，2C C，0.2C D，0.4C26．用白光观察迈克尔逊干涉仪的等倾干涉花样时，对同一级条纹是A，内红外紫B，内紫外红C，白色条纹D，不能确定27．在劈尖的等厚干涉中，当劈尖棱角减小时（棱角在左边），干涉条纹A，变密，条纹向左移B，变疏，条纹向左移C，变密，条纹向右移D，变疏，条纹向右移28．用波长为650nm的红光作杨氏双缝干涉实验，已知狭缝相距10-4米，从屏上量得相邻亮条纹的间距为1cm，如果缝到屏的距离以米为单位，则其大小为A，1.5 B，1.8 C，2 D，3.2三、计算题1．在平面玻璃(n=1.5)片上滴上一滴油(n'=1.2),用波长λ=600nm的单色光垂直照射，观察反射光的干涉图样，问（1）油滴外圈最薄的区域是亮还是暗？（2）如果油滴中心最高厚度为1200nm,能看到几个亮环？最内一个亮环所在处油层厚度是多少?（3）当油滴扩大时,干涉图样如何变化？2．牛顿环装置中的平凸透镜和玻璃平板间的空间充以某种液体时，第10亮纹的直径由1.4×10-2m变成1.27×10-2m，试求这种液体的折射率。

3．在牛顿环实验中，测得由钠光（λ=589.3nm）产生的第5和第15个亮环的直径分别为2.303和4.134毫米，计算玻璃面的曲率半径。

4．如图所示的夫琅和黄衍射装置，若分别（1）遮住S1缝；（2）遮住S2缝；（3）S1和S2缝均开启，试分析出现在屏上的条纹分布。

5．平面复色光垂直照射厚度均匀的油膜，油膜是复盖在玻璃板上的，在1λ=700nm和2λ=500nm两波长处，反射光呈相消干涉，并在该两波长之间无另外波长的相消干涉。

已知油膜的折射率n 1=1.30，玻璃的折射率n 2=1.50，求油膜的厚度。

6．洛埃镜实验如图所示，AB 为一长为5cm 的平面镜，S 为一点光源，位于P 点上方1mm 处，距离PA=5cm ，BO=10cm ，设光源发出的光波长为500nm 。

（1）若观察屏上相邻两条纹的间隔；（3）在沿着光浅直接射向观察屏的方向上引入一介质薄膜（n=1.5），发现某点处有两条纹移过，求薄膜的厚度。

7．在迈克尔逊干涉仪中观察钠黄光时，如果连续移动干涉仪的可动反射镜使光程差增加，观察到的等倾干涉圆环不断地从中央产生并向外扩大，则干涉花样的可见度则从最大到最小，又从最小到最大周期性变化。

当可见度从最大变到最小时，从中央产生的干涉明圆环数是多少？8．在杨氏双缝干涉实验中，将厚度为d 、折射率为n 的薄玻片插入S 2的光路中，设d=0时，屏中心P 0处的光强为I 0，（1）计算P 0点处光强与厚度d 的函数关系；（2）d 取何值时，P 0点的光强最小？9．有一层折射率为1.30的薄油膜，当我们的观察方向与油膜的法线方向成30︒角时，可看到从油膜反射的光波长为500nm 的绿色光。

试问：（1）油膜的最薄厚度为多少？（2）如果从膜面的法线方向观察，则反射光的波长是多少？OP光的衍射习题一、填空题1．在夫琅和费单缝衍射中，缝宽为a，缝屏间距为L，波长为λ，零级条纹的宽度为，一级暗条纹的宽度为。

2．在光栅实验中，增加光栅的缝数，将会使衍射的主最大的增加，减小。

3．在夫琅和费单缝衍射中，波长为600nm的光波形成的第二级明纹与波长为428.6nm的光波的级明纹重合。

4．在光栅衍射中，第三级缺级，则光栅常数与缝宽的比为；还有第级主极大缺级。

5．在夫琅和费单缝衍射中，缝宽为b，波长为λ，在衍射角θ方向，狭缝两边缘光波的位相差为。

6．衍射通常分为两类，一类是，另一类是。

7．光栅衍射在屏上出现明条纹的条件是；出现缺级时，满足的条件是。

8．按光源和光屏到障碍物的距离不同，可将衍射分为两类，一类是，另一类是。

9．夫琅和费双缝衍射是和的总效果。

10．增加光栅的缝数，则光栅的分辨本领，角色散；减小光栅常数，则光栅的分辨本领，角色散。

11．光栅衍射是和的总效果。

12．在惠更斯—菲涅耳公式dskrtrKCES)cos()(-=⎰⎰ωθ中，K（θ）≥0，说明。

13．双缝衍射的强度分布是被衍射强度分布曲线轮廓所调制的干涉强度分布。

14．光栅常数d一定，在光栅后观察衍射光谱的透镜焦距为ƒ′,第二级光谱线中测得波长为λ1和λ2的两条谱线的间距Δ′l随ƒ′的增大而。

15．光栅衍射中，光栅常数为a+b，缝数为N，相邻两个主最大之间有个最小和个次最大。

二、选择题1．在夫琅和费单缝衍射实验中，当透镜L2垂直于光轴向上微微移动时，衍射条纹将A，向下平移B，向上平移C，不变D，变模糊2．在夫琅和费双缝衍射花样中，单缝衍射的零级包迹内含有11个干涉条纹，若缝间不透明部分的宽度为a，缝宽为b，则A，a=3b B，a=4b C，a=5b D，a=6b3．用钠光灯做光源进行单缝实验，单缝宽为0.4mm，用焦距为700mm的透镜把衍射光聚焦在屏上，则衍射图象中心到1级明纹的间距为A，1.03mm；B，1.55mm；C，2.04mm；D，3.10mm4．钠黄光垂直入射在某衍射光栅上，这种钠黄光包含两条相邻的光线，其波长为589nm和589.6nm，若为了分辨第三级钠双线，则光栅的总缝数为A，220；B，330；C，440；D，2305．锂原子发光的波长为λ1=460.3nm、λ2=497.2nm、λ3=610.4nm和λ4=670.8nm，在光学平面玻璃片上的20mm宽度内刻有1万条宽为1/1000mm的刻痕构成光栅，则用锂光灯垂直射时，能看到的光谱线条数为A，14；B，20；C，28；D，156．杨氏双缝实验中，如果两狭缝之间的距离加倍，则干涉图样相邻的最大值之间的距离A，加倍；B，为原来的4倍；C，为原来的1/2倍；D，不变7．已知波长为556nm的平面波通过半径为5mm的小孔，极点到观察点P的距离为60cm，则波带数为A，75；B，60；C，90；D，308．用波长为624nm的单色光照射一光栅，已知该光栅的缝宽为0.012mm，不透明部分为0.029mm，缝数为103条，则单缝衍射图样中央宽度内能看到的条纹数为A，5；B，7；C，6；D，99．单色平行光垂直照射在单缝上，当单缝在屏的方向上向上移动时，透镜后焦平面上衍射图样A，向上移动；B，不动；C，向下移动；D，无法判断10．波长为λ的平行单色光垂直照射缝宽为b的单缝，衍射条纹的最高级次为A，b/λ；B，λ/b；C，2b/λ；D，2λ/b11．光栅谱线的半角宽度Δθ与分辨本领R的关系为A，Δθ=tgθ/R；B，Δθ=R ctgθ；C，Δθ=R tgθ；D，Δθ=ctgθ/R12．在夫琅和费圆孔衍射中，圆孔的半径为a，爱里斑的线半径为r，今将圆孔半径增大一倍，则爱里斑的线半径是A，r/2；B，r; C，2r; D；4r13．杨氏双缝实验中，光源波长为600nm，两狭缝间距为2mm，在离缝300cm的屏上观察干涉花样的间距为A，4.5mm；B，0.9mm；C，3.1mm；D，4.1mm14．波长为λ的单色光垂直投射于缝宽为b，总缝数为N，光栅常数为d的光栅上，其光栅方程为A，b sinθ=kλ；B，(d-b)sinθ=kλ；C，d sinθ=jλ；D，Nd sinθ=jλ15．用半波带法研究菲涅耳圆孔衍射的结果说明,圆孔轴线上P点的明暗决定于A，圆孔的大小；B，圆孔到P点的距离；C，半波带数目的奇偶；D，圆孔半径与波长的比值16．夫琅和费单缝衍射中，零级中央亮条纹的光强为I0,光波波长为λ,当缝两边到屏上的P点的光程差为λ/4时,P点的光强为A，I0/2；B，I0/4；C，2I0/5；D，4I0/517．波长为500nm的平面单色光垂直照射在光栅常数为0.002mm的光栅上,所能观察到的谱线最高级次为A，3；B，4；C，5；D，618．用半波带法研究菲涅耳圆孔衍射时，圆孔轴线上P点的明暗决定于A，圆孔的直径；B，光源到圆孔的距离；C，.圆孔到P点距离；D，圆孔中心和边缘光线到P点的光程差19．在夫琅和费单缝衍射实验中，狭缝后面的透镜垂直于光轴向下移动，衍射条纹将A，向上移动；B，向下移动；C，条纹不动；D，条纹模糊20．在光栅实验中，为了获得较多的谱线，应该A，适当减小光栅常数d；B，适当增大光栅常数d；C，适当减小缝数N；D，适当增加缝数N 21．在菲涅耳圆孔衍射中，轴线上P点只能露出5个菲涅耳半波带，设每个半波带对P点的振幅贡献均为a，则P点的合振幅为A，0；B，a；C，3a；D，5a22．波长为λ的平行单色光垂直照射在缝宽为a的单缝上，a为何值时，衍射条纹在衍射θ=30°处出现第一级暗纹A，λB，2λC，3λD，4λ23．在菲涅耳圆孔衍射中，圆孔半轻为2mm，波长为500nm的光源距圆孔4m，观察点离圆孔无限远处，可作波带数为A，0；B，1；C，2；D，424．波长为400nm的平面单色光垂直入射于光栅上，光栅常数d=10-5m，缝宽b=0.33×10-5m，透镜的焦距f'=0.5m，位于焦平面上的屏宽度为MM′=0.18m，在屏上能看到的条纹数目为A，7；B，8；C，9；D，1025．杨氏双缝干涉中，缝宽为0.2mm，缝屏间距为1m，第三条亮级离中央亮条级7.5mm，光的波长为A，5×10-4cm；B，5×10-5cm C，5×10-6cm；D，5×10-7cm26．夫琅和费圆孔衍射时，若圆孔半径为a，爱里班角半径为θ1，当圆孔衍射时，若圆孔半径增大为2a时，爱里斑的角半径为A，θ1/2；B，θ1；C，2θ1；D，4θ1三、计算题1．有一单缝，缝宽b=0.1mm，在缝后放一焦距为50cm、折射率为n=1.54的会聚透镜，若用波长λ=546nm 的单色光垂直照射单缝（1）试求位于透镜焦平面处的屏上的中央明纹的宽度。