光的干涉练习试题及答案解析

一、选择题

1、严格地讲，空气折射率大于1，因此在牛顿环实验中，若将玻璃夹层中的空气逐渐抽去而成为真空时，干涉环将：（ ）

A.变大；

B.缩小；

C.不变；

D.消失。

【答案】：A

2、在迈克耳逊干涉仪的一条光路中，放入一折射率n ，厚度为h 的透明介质板，放入后，两光束的光程差改变量为：（ ）

A.h n )1(2-；

B.nh 2；

C.nh ；

D.h n )1(-。

【答案】：A

3、用劈尖干涉检测工件（下板）的表面，当波长为λ的单色光垂直入射时，观察到干涉条纹如图。图中每一条纹弯曲部分的顶点恰与左边相邻的直线部分的连线相切。由图可见工件表面： （ ）

A.一凹陷的槽，深为λ/4；

B.有一凹陷的槽，深为λ/2；

C.有一凸起的埂，深为λ/4；

D.有一凸起的埂，深为λ。

【答案】：B

4、牛顿环实验装置是用一平凸透镜放在一平板玻璃上，接触点为C ，中间夹层是空气，用平行单色光从上向下照射，并从下向上观察，看到许多明暗相间的同心圆环，这些圆环的特点是：（ ）

A.C 是明的，圆环是等距离的；

B.C 是明的，圆环是不等距离的；

C.C 是暗的，圆环是等距离的；

D.C 是暗的，圆环是不等距离的。

【答案】：B

5、若将牛顿环玻璃夹层中的空气换成水时，干涉环将： （ ）

A .变大；

B .缩小；

C .不变；

D .消失。

【答案】：B

6、若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52的玻璃制成的)由空气搬入折射率为1.33的水中，则干涉条纹 （ ）

A .中心暗斑变成亮斑；

B .变疏；

C .变密；

D .间距不变。

【答案】：C

7、两个不同的光源发出的两个白光光束，在空间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；

B.两个光束的光强不一样；

C.两个光源是独立的不相干光源；

D.两个不同光源所发出的光，频率不会恰好相等。

【答案】：C

8、在双缝干涉实验中，若单色光源S 到两缝S 1、S 2距离相等，则观察屏上中央明条纹位于O

处。现将光源S 向下移动到S¢位置，则（ ）

A.中央明条纹也向下移动，且条纹间距不变；

B.中央明条纹向上移动，且条纹间距不变；

C.中央明条纹向下移动，且条纹间距增大；

D.中央明条纹向上移动，且条纹间距增大。

【答案】：B 9、如图所示，平板玻璃和凸透镜构成牛顿环装置，全部浸入n ＝1.60的液体中，凸透镜可沿O O '移动，用波长＝500 nm (1nm=10-9m) 的单色光垂直入射．从上向下观察，看到中心是一个暗斑，此时凸透镜顶点距平板玻璃的距离最少是（ ）

A.156.3 nm ；

B.148.8 nm ；

C.78.1 nm ；

D.74.4 nm 。

【答案】：C

10、两块平玻璃构成空气劈形膜，左边为棱边，用单色平行光垂直入射．若上面的平玻璃以

棱边为轴，沿逆时针方向作微小转动，则干涉条纹的 （ ）

A.间隔变小，并向棱边方向平移；

B.间隔变大，并向远离棱边方向平移；

C.间隔不变，向棱边方向平移。

【答案】：A

二、简答题

1、漂浮在水上的油膜在阳光下的为什么呈现色彩？改变角度颜色会发生变化吗？为什么？

【答案】：答：漂浮在水上的油膜在阳光照射下形成薄膜干涉，光程差

)2

(0sin 222122λδ或--=i n n d （1分），不同方向入射的光线，入射角不同，光程差不同（1分）；不同波长的光各自形成一套干涉条纹，彼此错开，形成薄层色，因此在阳光下呈现彩色。（2分）

3、简述扩展光源照到平行薄膜上形成干涉花样的特点和随薄膜厚度变化的规律。

【答案】：答：扩展光源照到平行薄膜上形成干涉花样属于等倾干涉，（1分）其形状为：一系列明暗相间的同心圆环，（1分）内疏外密中央阶次最高；（1分）当平行膜的厚度增加时中央不断涌出条纹，当平行膜的厚度减小时，中央条纹不断淹没。（1分）

4、：简述牛顿环形成的干涉花样，反射光和透射光的干涉花样有何区别？

【答案】：答：干涉花样的特点：牛顿环是由于光的等厚干涉形成的，形状为一系列明暗相间的同心圆环，内疏外密中央阶次最低。（2分）若在反射花样中由于附加光程差的存在中心为暗条纹，则在透射花样中由于不存在附加光程差中心为亮条纹，（1分）反射光与透射光的光强之和为入射光强，反射花样与透射花样互补。（1分）

n=1.68 n=1.60 n=1.58 O ' O

λ

三、分析题

1、在双缝干涉实验中，在下列情况下，干涉条纹将如何变化？试说明理由。(1) 入射光由红光换为紫光；(2) 屏与双缝的间距D 不断增大；(3) 在下面一条缝后放一块云母片。

【答案】：双缝干涉条纹相邻明条纹(或暗条纹)的间距为 λd D x =∆ （2分） (1) 红光变紫光波长λ减小，其他条件不变时，条纹变窄（或密或向屏中央集中）（3分）

(2) D 不断增大时，x ∆增大，条纹变稀（或变宽）（3分）

(3) 在下面一条缝后放一块云母片，通过它的光线的光程增大（2分），干涉条纹向下平移（2分）。

2、杨氏双缝干涉实验条件作如下变化，干涉条纹将如何变化？试说明理由。（1）加大双缝间距d ；（2）把整套装置浸入水中；（3）在两缝后分别放红色和绿色的滤光片。

【答案】：根据：条纹宽度λd

D x =∆（2分） （1）d 变大，其他条件不变，则x ∆变小，所以条纹变窄（或密或向屏中央集中）（2分）。 d 增大到一定程度，条纹过于细密而无法分辨，拥挤在一起成为一条明亮带。（2分）

（2）装置没入水中后的条纹宽度为λd

D n x 1=∆，因为1>n （2分） 所以x ∆变小，条纹变窄（或密或向屏中央集中）。（2分）

(3)使通过两缝的光频率不同，不满足相干条件(2分），干涉条纹消失（2分）。

3、如图所示，A ，B 两块平板玻璃构成空气劈尖，分析在下列情况中劈尖干涉条纹将如何变化?(1) A 沿垂直于B 的方向向上平移［见图(a)］；(2) A 绕棱边逆时针转动［见图(b)］。【答

案】：相邻明纹或暗纹介质膜厚度差n d 2λ=∆（2分），相邻明纹或暗纹间距θ

λn l 2=（2分）。