光学第一章习题及答案解析

物理与机电工程学院 2011级 应用物理班

姓名：罗勇 学号：016

第一章 习题

一、填空题：

1001．光的相干条件为 两波频率相等 、相位差始终不变和 传播方向不相互垂直。 1015.迈克尔逊干涉仪的反射镜M 2移动时,看到条纹移动的数目为1000个，若光为垂直入射，则所用的光源的波长为_500nm 。

1039,光在媒介中通过一段几何路程相应的光程等于折射率和__路程_的乘积 。

1089. 振幅分别为A 1和A 2的两相干光同时传播到p 点，两振动的相位差为ΔΦ。则p 点的

光强I ＝22

12122cos A A A A ϕ++∆

1090. 强度分别为1I 和2I 的两相干光波迭加后的最大光强max I =12+I I 。 1091. 强度分别为I 1和I 2的两相干光波迭加后的最小光强min I =。12I I -

1092. 振幅分别为A 1和A 2的两相干光波迭加后的最大光强max I =12122A A A A ++。 1093. 振幅分别为A 1和A 2的两相干光波迭加后的最小光强min I =12122A A A A +-。 1094. 两束相干光叠加时，光程差为λ/2时，相位差∆Φ=π。

1095. 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()2j+1倍，相位差为π的()2j+1倍。

1096. 两相干光波在考察点产生相长干涉的条件是光程差为波长的2j 倍，相位差为π的

2j 倍。

1097. 两相干光的振幅分别为A 1和A 2，则干涉条纹的可见度v=1221221A A A A ⎛⎫ ⎪⎝⎭⎛⎫+ ⎪⎝⎭

。 1098. 两相干光的强度分别为I 1和I 2，则干涉条纹的可见度v=

1212

I I I I -+。

1099.两相干光的振幅分别为A 1和A 2，当它们的振幅都增大一倍时，干涉条纹的可见度为

不变。

1100. 两相干光的强度分别为I 1和I 2，当它们的强度都增大一倍时，干涉条纹的可见度 不变。

1101. 振幅比为1/2的相干光波，它们所产生的干涉条纹的可见度V=45。

1102. 光强比为1/2的相干光波，它们所产生的干涉条纹的可见度V=13

。

1103. 在杨氏双缝干涉实验中，缝距为d ，缝屏距为D ，屏上任意一点p 到屏中心p 点的距离为y ，则从双缝所发光波到达p 点的光程差

为

1104. 在杨氏双缝干涉实验中，缝距为d ，缝屏距为D ，波长为λ，屏上任意一点p 到屏

中心p 0点的距离为y ，则从双缝所发光波到达p 点的相位差

为

2πλ 1105. 在杨氏双缝干涉实验中，缝距为d ，缝屏距为D ，波长为λ,屏上任意一点p 到对称轴与光屏的交点p 0的距离为y ，设通过每个缝的光强是I 0，则屏上任一点的光强I=()01cos I V ϕ+∆。

1106. 在杨氏双缝干涉实验中，缝距为d ，缝屏距为D ，入射光的强度为I 0，波长为λ，则观察屏上相邻明条纹的距离为

D

d

λ。 1107. 波长为600nm 的红光透射于间距为的双缝上，在距离1m 处的光屏上形成干涉条纹，则相邻明条纹的间距为__3_mm 。

1108. 在杨氏双缝干涉实验中，缝距为d ，缝屏距为D ，屏上干涉条纹的间距为Δy 。现将缝距减小一半，则干涉条纹的间距为2y ∆。

1109. 在杨氏双缝干涉实验中，用一薄云母片盖住实验装置的上缝，则屏上的干涉条纹要向_上移_____移动，干涉条纹的间距不变_____。

1110. 在杨氏双缝干涉实验中，得到干涉条纹的的间距为Δy ，现将该装置移入水中，（n=3/4），则此时干涉条纹的焦距为

3

y 4

∆。 1111. 用波长为500 nm 的单色光照射杨氏双缝，入用折射率为的透明薄片覆盖下缝，发

现原来第五条移至中央零级处，则该透明片的厚度为___4

510cm

-⨯____________。 1112. 增透膜是用氟化镁（n=）镀在玻璃表面形成的，当波长为λ的单色光从空气垂直入

射到增透膜表面是，膜的最小厚度为_5.52

λ

____________。

1113. 在玻璃（n 0=）表面镀一层MgF 2（n=）薄膜，以增加对波长为λ的光的反射，膜的

最小厚度为______2.76

λ

________。

1114. 在玻璃（n=）表面上镀一层ZnS （n 0=），以增加对波长为λ的光的反射，这样的膜

称之为高反膜，其最小厚度为9.40

λ

。

1115. 单色光垂直照射由两块平板玻璃构成的空气劈，当把下面一块平板玻璃缓慢向下平移时，则干涉条纹___下移_______，明暗条纹间隔____不变_______。 1116. 波长为λ的单色光垂直照射劈角为α的劈形膜，用波长为的单色光垂直照射，则在

干涉膜面上干涉条纹的间距为___2tan λ

α

_____________。

1117. 空气中折射率为n ，劈角为α的劈形膜，用波长为λ的单色光垂直折射，则在干涉

膜面上干涉条纹的间距为____2tan n λ

α

________。

1118. 由平板玻璃和平凸透镜构成的牛顿环仪，置于空气中，用单色光垂直入射，在反射方向观察，环心是__暗的_________，在透射方向观察，环心是_____亮的_____。

1119. 通常牛顿环仪是用平凸透镜和平板玻璃接触而成，若平凸透镜的球面改为 ______圆锥_______面，则可观察到等距同心圆环。

1120. 在牛顿环中，将该装置下面的平板玻璃慢慢向下移动，则干涉条纹向环心缩小___________。

1121. 牛顿环是一组内疏外密的，明暗相间的同心圆环，暗环半径与_其干涉级的二分之一次方__________成正比。

1122. 用波长为λ的单色光产生牛顿环干涉图样，现将该装置从空气移入水中（折射率为

n），则对应同一级干涉条纹的半径将是原条纹半径的____1

n_________倍。

1123. 当牛顿环装置中的平凸透镜与平板玻璃之间充以某种液体时，原来第10个亮环的直径由 cm变为 cm，则这种液体的折射率为。

1124. 在迈克尔逊干涉仪中，当观察到圆环形干涉条纹时，这是属于___等倾_________干涉。

1125. 在迈克尔逊干涉仪实验中，当M1和M2垂直时，可观察到一组明暗相间的同心圆环状干涉条纹，环心级次_最高_______，环缘级次_最低_______。

1126. 观察迈克尔逊干涉仪的等倾圆环形条纹，当等效空气薄膜的厚度增大时，圆环形条纹____沿法线放向外扩大_________________。

1127. 在调整迈克尔逊干涉仪的过程中，在视场中发现有条纹不断陷入，这说明等效空气膜的厚度在_______变小___________。

1128. 调整好迈克尔逊干涉仪，使M1和M2严格垂直的条件下，干涉条纹将是一组同心圆环。当移动动镜使等效薄膜厚度连续增大，则视场中观察到干涉条纹从中心__涌出_______，条纹间距___变大____________。

1129. 调整好迈克尔逊干涉仪，使M1和M2严格垂直的条件下，干涉条纹将是一组同心圆环。当移动动镜使等效薄膜厚度连续减小，则视场中观察到干涉条纹从中心__缩进_______，条纹间距___变小___________。

1130. 用波长为600nm的光观察迈克尔逊干涉仪的干涉条纹，移动动镜使视场中移过100个条纹，则动镜移动的距离为。

1131. 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d的透明介质片，放入后两光路的程差改变____2（n-1）d___________。

1132. 迈克尔逊干涉仪的一臂重插有一折射率为n，厚度为h的透明膜片，现将膜片取走，为了能观察到与膜片取走前完全相同级次的干涉条纹，平面镜移动的距离为___2h（n-1）__________。

二、选择题：

2007．将扬氏双缝干涉实验装置放入折射率为n的介质中，其条纹间隔是空气中的（ C ）

（A

（B

（C）

1

n

倍（D）n倍

2013．用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉，当反射镜M1移动时，瞄准点的干涉条纹移过了400条，那么所用波长为（ A ）

（A）500nm。（B）。（C）250nm。（D）三个数据都不对。

2015．用单色光观察牛顿环，测得某一亮环直径为3mm，在它外边第5个亮环直径为，用平凸透镜的凸面曲率半径为，则此单色光的波长为（ B ）

（A） nm （B）608nm （C）760nm （D）三个数据都不对

2024．以波长为650nm的红光做双缝干涉实验，已知狭缝相距10-4m，从屏幕上测量到相邻