物理光学-第二章(仅)习题
光 的 衍 射
第二章光的衍射试题与解答（3）一、选择题1．根据惠更斯—菲涅耳原理，若已知在某时刻的波阵面为S，则S的前方某点P的光强度决定于波阵面S上所有面积元发出的子波各自传到P点的[ ](A) 振动振幅之和(B) 光强之和(C) 振动振幅之和的平方(D) 振动的相干叠加2．在如图所示的单缝夫琅和费衍射装置中，设中央明纹的衍射角范围很小，若使单缝宽度a变为原来的3/2，同时使入射的单色光的波长λ变为原来的3/4，则屏幕上单缝衍射条纹中央明纹的宽度△X变为原来的[ ](A) 3/4 倍(B) 2/3 倍(C) 9/8 倍(D) 1/2倍3．当单色平行光垂直入射时，观察单缝的夫琅和费衍射图样。
设I0表示中央极大（主极大）的光强，θ1表示中央亮条纹的半角宽度。
若只是把单缝的宽度增大为原来的3倍，其他条件不变，则[ ](A) I0增大为原来的9倍，sinθ1 减小为原来的1/3(B) I0增大为原来的3倍，sinθ1 减小为原来的1/3(C) I0增大为原来的3倍，sinθ1 减小为原来的3(D) I0不变，sinθ1 减小为原来的1/34．波长为λ的单色光垂直入射到光栅常数为d、总缝数为N的衍射光栅上。
则第k级谱线的半角宽度△θ[ ](A) 与该谱线的衍射角θ无关(B) 与光栅总缝数N成反比(C) 与光栅常数d成正比(D) 与入射光波长λ成反比5．一平面衍射的光栅具有N条光缝，则中央零级干涉明条纹和一侧第一级干涉明纹之间将出现的暗条纹为[ ](A) N(B) N2(C) N –1(D) N - 2二、填空题1．一物体作余弦振动，振扶为15×10-2 m，圆频率为6 π s-1，初相位为0.5π，则振动方程为x =__________.2．在单缝夫琅和费衍射示意图中，所画出的各条正入射光线间距相等，那么光线1与3在幕上P点相遇时的位相差为________，P点应为_________点3．波长为λ=4800Å的平行光垂直照射到宽度为的a=0.40 mm单缝上，单缝后透镜的焦距为f = 60 cm，当单缝两边缘点A、B射向P点的两条光线在点的位相差为π时，点离透镜焦点O的距离等于_________。
物理光学-第2章 光的干涉
2π
m = 0,1,2, … 明条纹 ，半波长的偶数倍 m = 0,1,2, …暗条纹，半波长的奇数倍
λ
6、观察等倾干涉的实验装置 、
23
7、透射光的干涉： 、透射光的干涉：
对于同一厚度的薄膜， 对于同一厚度的薄膜，在某一方向观 察到某一波长对应反射光相干相长， 察到某一波长对应反射光相干相长， 则该波长在对应方向的透射光一定相 干相消。因为要满足能量守恒。 干相消。因为要满足能量守恒。 增透膜、增反膜用在光学仪器的镜头上， 增透膜、增反膜用在光学仪器的镜头上，就 是根据这个道理。 是根据这个道理。
E * = ae i1 e iω1t + be i 2 e iω 2t
= I 1 + I 2 + 2a bcos[(ω1 ω 2 )t + δ ]
I = I1 + I 2 + a bcosδ
6
2.1 光波的叠加
讨论-两个光波就能产生干涉的条件： I = I1 + I 2 + a b cosδ ⑴两个光波的频率相同； ⑵位相差不随时间变化，或者位相差随时间的改变 量远小于毫弧度（rad）； ⑶两个光波的偏振状态不正交。
x = x m +1 x m =
λd 0
D
I = I 1 + I 2 + 2 I 1 I 2 cos δ
双缝干涉条纹是与双缝平行的一组明暗相间彼 此等间距的直条纹，上下对称。 此等间距的直条纹，上下对称。
15
六、光强分布
I = I1 + I 2 ± 2 I1 I 2 cos δ
I1 = I 2
I = 4 I1 cos 2 (δ 2)
12
三、双缝干涉的光程差
物理光学课后习题答案-汇总
，
两式相减，可得 ，利用折射定律和小角度近似，得 ，( 为平行平板周围介质的折射率)
对于中心点，上下表面两支反射光线的光程差为 。因此，视场中心是暗点。由上式，得 ，因此，有12条暗环，11条亮环。
解：由题意，得，波列长度 ，
由公式 ，
又由公式 ，所以频率宽度
。
某种激光的频宽 Hz，问这种激光的波列长度是多少？
解：由相干长度 ，所以波列长度 。
第二章光的干涉及其应用
在与一平行光束垂直的方向上插入一透明薄片，其厚度 ，若光波波长为500nm，试计算插入玻璃片前后光束光程和相位的变化。
解：由时间相干性的附加光程差公式
，所以
。
杨氏干涉实验中，若波长 =600nm，在观察屏上形成暗条纹的角宽度为 ，（1）试求杨氏干涉中二缝间的距离（2）若其中一个狭缝通过的能量是另一个的4倍，试求干涉条纹的对比度
解：角宽度为 ，
所以条纹间距 。
由题意，得 ，所以干涉对比度
若双狭缝间距为，以单色光平行照射狭缝时，在距双缝远的屏上，第5级暗条纹中心离中央极大中间的间隔为，问所用的光源波长为多少是何种器件的光源
解：由公式 ，所以
= 。
此光源为氦氖激光器。
在杨氏干涉实验中，照明两小孔的光源是一个直径为2mm的圆形光源。光源发光的波长为500nm，它到小孔的距离为。问两小孔可以发生干涉的最大距离是多少？
解：因为是圆形光源，由公式 ，
则 。
月球到地球表面的距离约为 km，月球的直径为3477km，若把月球看作光源，光波长取500nm，试计算地球表面上的相干面积。
八年级物理第二学期 第二章光学练习 沪科版
八年级物理第二学期第二章光学练习沪科版姓名：_______________班级：_______________考号：_______________一、作图题1、将一平面镜斜放在装有水的水槽中，有一束光线垂直射出水面，如图所示，请画出这束光线由空气射入水中并在水中行进的光路图二、简答题2、如图8所示，在练功房里，小红同学利用平面镜来帮助矫正舞蹈姿势。
画出她的脚上B点的光线经过平面镜后进入人眼A点的光路图。
三、填空题3、夏天太阳光经过树叶的空隙照在地面上会形成圆形光斑，这是由于光_ _______形成的太阳的像；将放大镜正对着太阳，调整它与地面的距离，地面上会形成很小很亮的光斑，这是由于光的________形成的。
4、安庆是一座沿江城市，有美丽的大湖，气候宜人。
大湖中映着岸边树木的倒影是由于光的________所形成；湖岸边绽放有各种颜色的花朵，其中黄花________ (选填“吸收”、“反射”、透过”)红色光。
5、优美的诗句描绘了光的现象，如“春江潮水连海平，海上明月共潮生”、“潭清疑水浅，荷动知鱼散”其中“海上明月”是光的现象；“疑水浅”是光的现象，该现象是光从___ __中进入__ ___中所形成的。
6、被誉为“光纤之父”的华裔科学家高锟因为在“光在纤维中的传输用于光学通信”的成就而获得2009年诺贝尔物理学奖。
光在玻璃纤维中的传输情况是光线每次由内层玻璃芯射向外包层的分界面时，均要发生反射，而不折射，从而使光在不断的反射中沿内层玻璃芯向远处传播，如右图。
请根据图回答：当增大入射光线AB的入射角时，CD光线的入射角（选填“增大”、“减小”或“不变”），D点将要向侧移动（选填“左”或“右”）。
7、2009年7月22日上午，五百年一遇的罕见日全食在天空上演，我国长江流域12个省区市能见日全食，观测日全食不能用肉眼直接对着太阳，如果没有专用的太阳滤镜，可采用如下的三种简便方法。
方法一：准备一盆黑墨水置于阳光下，在脸盆中观察太阳的像，如图甲所示，这是利用了成像原理；方法二：将手指展开，互相垂直叠放，如图乙所示，对着阳光，在白纸上观察太阳的像，这利用了成像原理；方法三：如图丙所示，用啤酒瓶底观看日食，啤酒瓶底可以一些色光，避免强光伤害眼睛。
光学习题课(大学物理A2)
（三）光的偏振性 马吕斯定律
1.自然光和偏振光 包含了各个方向的光振动，没有哪一个方向的光 振动会占优势，这样的光叫自然光。 自然光经过某些物质的反射、折射或吸收后，可 能保留某一方向的光振动，称为线偏振光或者完全 偏振光。若一个方向光振动较与之相垂直方向上的 光振动占优势，则称为部分偏振光。
2.马吕斯定律 光强为 I 0 的线偏振光，当其偏振方向与检偏器 偏振化方向的夹角为 时，则透射过检偏器后的 透 I I 0 cos2 射光强为 该式称为马吕斯定律
8.折射率为1.60的两块标准平面玻璃板之间形成一个劈形膜 （劈尖角 很小）。用波长 600 nm 的单色光垂直入射，产 生等候干涉条纹。加入在劈形膜内充满 n 1.40 液体时的相邻 明纹间距比劈形膜内是空报时的间距缩小 l 0.5mm ，那么劈 尖角 应是多少？
【分析】利用劈尖干涉中相邻条纹的间距l 2n和题给出条件可求出 解 劈形膜内为空气时 劈形膜内为液体时 则由 得
光学习题课
干涉、衍射、偏振、双折射
一、内容小结
（一）光的干涉
1.相干光 （1）相干条件：同频率、同振动方向、相位差恒 定； （2）获得相干光方法：分波阵面、分振幅 2.光程与光程差 光程：=nr ；光程差：=n2r2-n1r1 3.半波损失 光从光疏介质向光密介质入射，反射光有的相位 突变，相当光程增加或减少/2，称半波损失。
4.杨氏双缝干涉 劳埃德镜 光程差：r =r2-r1dsin dsin=k, k=0,1,2…… 明条纹 dsin=(2k+1)/2, 暗条纹 条纹特点： 均匀明暗相间，白光照射为彩色条纹，但 中央条纹仍为白色。
r1
几何关系：D d
d
D
x r2
物理光学各章典型习题及部分习题解答2
例题2－10 在杨氏双缝实验中，采用蓝绿光源，波长 分别为 1=440和2=540 ，试计算条纹从第几级发生 完全重叠。
解：杨氏干涉条纹中明纹的位置为
D xm d
条纹发生重叠
m 0， 1 2， ， ...
2ne (2m 1)
2
设1＝500nm的第m级干涉极小， 2＝700nm的第m－1 级干涉极小，则
(2m 1)
1
2
2(m 1) 1
2
2
1 2 m 2(2 1 )
12 e 673nm 2n(2 1 )
例题2－15 光线以 =300入射到折射率n2=1.25的空 气中的薄膜上。当波长1=6400Å时，反射最大；而 当波长2=4000Å时，反射最小。求薄膜的最小厚度。 解： 由于是空气中的薄膜，一定有半波损失，故
e
(零级)
现在,两光线到达中央处的光 程差：
5 -5 e =10 (m) n2 n1
=5 =(n2 -n1)e
例2－13 有一单色光垂直照射在杨氏双缝实验装置上， 已知双缝间距为a＝1.1297mm，在缝后放置一接收屏， 测得相邻明条纹的间距为0.5362mm，然后将屏向后 移动50cm，测得相邻明条纹的间距为0.8043mm，确 定该单色光波长。
零级条纹出现条件是
m 0
即 考虑到
S2Q2 (n n)l 0 S 2Q2 (n n)l
n n S2Q2 0
于是，零级条纹（因而所有条纹）应当上移。 (2) 考察屏幕上的一个固定点移动一个条纹，表明光 程差相差一个波长 由
物理光学第2章习题解答
由于可见光范围在380 780nm之间，故波长为687.5nm和458.3nm
相应地，薄膜呈紫色
对低折射率，镀膜后起减反增透作用
1 当厚度为 时，反射比最大，即无增透效果。 2 5 nh k , 即 0 k 2 4 2
1 5 0 k 2
当 k 1时， 1375nm
当 k 3时， 458.3nm
当 k 2时， 687.5nm 当 k 4时， 343.75nm
(n 1)h (0.01mm)
h 0.01mm 0.01mm 1.72 102 mm n 1 1.58 1
6.一个长30mm的充以空气的气室置于杨氏装置中的一个小孔前，在观察屏上观察到 稳定的干涉条纹系。然后抽去气室中的空气，注入某种气体，发现条纹移动了25个 条纹，已知照明光波波长 656.28nm ，空气折射率 n0 1.000276 。试求注入气室 内气体的折射率。 【解】
2
合成后
I I1 I 2 4 I 0 [1 cos(
) cos( )] 1 2 1 2 2 4 I 0 [1 cos cos( 2 )]
，所以 cos(
2
)对强度的变化不敏感
【解】 (1) 设两光波的光程差为，
对于1： I1 4I 0 cos2 对于2： I 2 4 I 0 cos2
1 2 4 I 0 (1 cos ) 1 2 1
1 2 4 I 0 (1 cos ) 2 2 2
2 cos
cos cos 2 cos
【解】
(1)
环条纹中心是亮斑还是暗斑，决定于该点的干涉级数是整数还是半整数。
物理光学第二章答案
第二章光的干涉作业1、在杨氏干涉实验中，两个小孔的距离为1mm，观察屏离小孔的垂直距离为1m，若所用光源发出波长为550nm和600nm的两种光波，试求：（1）两光波分别形成的条纹间距；（2）两组条纹的第8个亮条纹之间的距离。
2、在杨氏实验中，两小孔距离为1mm，观察屏离小孔的距离为100cm，当用一片折射率为1.61的透明玻璃贴住其中一小孔时，发现屏上的条纹系移动了0.5cm，试决定该薄片的厚度。
3、在菲涅耳双棱镜干涉实验中，若双棱镜材料的折射率为1.52，采用垂直的激光束（632.8nm）垂直照射双棱镜，问选用顶角多大的双棱镜可得到间距为0.05mm 的条纹。
4、在洛埃镜干涉实验中，光源S1到观察屏的垂直距离为1.5m，光源到洛埃镜的垂直距离为2mm。
洛埃镜长为40cm，置于光源和屏的中央。
（1）确定屏上看见条纹的区域大小；（2）若波长为500nm，条纹间距是多少？在屏上可以看见几条条纹？5、在杨氏干涉实验中，准单色光的波长宽度为0.05nm，平均波长为500nm ，问在小孔S 1处贴上多厚的玻璃片可使P ’点附近的条纹消失？设玻璃的折射率为1.5。
6、在菲涅耳双面镜的夹角为1’，双面镜交线到光源和屏的距离分别为10cm 和1m 。
设光源发出的光波波长为550nm ，试决定光源的临界宽度和许可宽度。
7、太阳对地球表面的张角约为0.0093rad ，太阳光的平均波长为550nm ，试计算地球表面的相干面积。
8、在平行平板干涉装置中，平板置于空气中，其折射率为1.5，观察望远镜的轴与平板垂直。
试计算从反射光方向和透射光方向观察到的条纹的可见度。
9、在平行平板干涉装置中，若照明光波的波长为600nm ，平板的厚度为 2mm ，折射率为1.5，其下表面涂上高折射率（1.5）材料。
试问：（1）在反射光方向观察到的干涉圆环条纹的中心是亮斑还是暗斑？（2）由中心向外计算，第10个亮环的半径是多少？（f=20cm ）（3）第10个亮环处的条纹间距是多少？P P ’10、检验平行平板厚度均匀性的装置中，D是用来限制平板受照面积的光阑。
物理光学与应用光学习题解第二章
第二章习题2-1. 如图所示，两相干平行光夹角为α，在垂直于角平分线的方位上放置一观察屏，试证明屏上的干涉亮条纹间的宽度为： 2sin2αλ=l 。
2-2. 如图所示，两相干平面光波的传播方向与干涉场法线的 夹角分别为0θ和R θ，试求干涉场上的干涉条纹间距。
2-3. 在杨氏实验装置中，两小孔的间距为0.5mm ，光屏离小孔的距离为50cm 。
当以折射率为1.60的透明薄片贴住小孔S2时，发现屏上的条纹移动了1cm ，试确定该薄片的厚度。
2-4. 在双缝实验中，缝间距为0.45mm ，观察屏离缝115cm ，现用读数显微镜测得10个条纹（准确地说是11个亮纹或暗纹）之间的距离为15mm ，试求所用波长。
用白光实验时，干涉条纹有什么变化？2-5. 一波长为0.55m μ的绿光入射到间距为0.2mm 的双缝上，求离双缝2m 远处的观察屏上干涉条纹的间距。
若双缝距离增加到2mm ，条纹间距又是多少？2-6. 波长为0.40m μ～0.76m μ的可见光正入射在一块厚度为1.2×10-6 m 、折射率为1.5的薄玻璃片上，试问从玻璃片反射的光中哪些波长的光最强？2-7. 题图绘出了测量铝箔厚度D 的干涉装置结构。
两块薄玻璃板尺寸为75mm ×25mm 。
在钠黄光（λ=0.5893m μ）照明下，从劈尖开始数出60个条纹（准确地说是从劈尖开始数出61个明条纹或暗条纹），相应的距离是30mm ，试求铝箔的厚度D = ？若改用绿光照明，从劈尖开始数出100个条纹，其间距离为46.6 mm ，试求这绿光的波长。
2-8. 如图所示的尖劈形薄膜，右端厚度h 为0.005cm ，折射率n = 1.5，波长为0.707m μ的光以30°角入射到上表2-1题用图2-2题用图2-7题用图2-8题用图面，求在这个面上产生的条纹数。
若以两块玻璃片形成的空气尖劈代替，产生多少条条纹？2-9. 利用牛顿环干涉条纹可以测定凹曲面的曲率半径，结构如图所示。
物理光学梁铨廷版习题答案
第一章光的电磁理论1.1在真空中传播的平面电磁波，其电场表示为Ex=0，Ey=0，Ez=，（各量均用国际单位），求电磁波的频率、波长、周期和初相位。
解：由Ex=0，Ey=0，Ez=，则频率υ===0.5×1014Hz，周期T=1/υ=2×10-14s，初相位φ0=+π/2（z=0，t=0），振幅A=100V/m，波长λ=cT=3×108×2×10-14=6×10-6m。
1.2.一个平面电磁波可以表示为Ex=0，Ey=，Ez=0，求：（1）该电磁波的振幅，频率，波长和原点的初相位是多少？（2）波的传播和电矢量的振动取哪个方向？（3）与电场相联系的磁场B的表达式如何写？解：（1）振幅A=2V/m，频率υ=Hz，波长λ==，原点的初相位φ0=+π/2；（2）传播沿z轴，振动方向沿y 轴；（3）由B=，可得By=Bz=0，Bx=1.3.一个线偏振光在玻璃中传播时可以表示为Ey=0，Ez=0，Ex=，试求：（1）光的频率；（2）波长；（3）玻璃的折射率。
解：（1）υ===5×1014Hz；（2）λ=；（3）相速度v=0.65c，所以折射率n=1.4写出：（1）在yoz平面内沿与y 轴成θ角的方向传播的平面波的复振幅；（2）发散球面波和汇聚球面波的复振幅。
解：（1）由，可得；（2）同理：发散球面波，汇聚球面波。
1.5一平面简谐电磁波在真空中沿正x方向传播。
其频率为Hz，电场振幅为14.14V/m，如果该电磁波的振动面与xy平面呈45º，试写出E，B 表达式。
解：，其中===，同理：。
，其中=。
1.6一个沿k方向传播的平面波表示为E=，试求k 方向的单位矢。
解：，又，∴=。
1.9证明当入射角=45º时，光波在任何两种介质分界面上的反射都有。
证明：====1.10证明光束在布儒斯特角下入射到平行平面玻璃片的上表面时，下表面的入射角也是布儒斯特角。
物理光学第二章习题解答
2. 菲涅耳双面镜波面干涉装置（如图）由两个相交成一 个小角度α的平面镜组成，由距平面镜交点O为r、波长 为λ的单色点光源S照明干涉系统，在距平面镜交点为q 的远处屏幕π处的两光束交叠区上可以观察到干涉条纹。 试说明系统的干涉原理，计算相干光束会聚角并进而求 取条纹间距。
解：点光源S由两个平面镜成的虚像S1和S2相当于两个 相干点光源，从而形成了类似杨氏干涉的干涉系统。 注意S、S1和S2都位于 一个圆周上，通过相 似三角形和圆的几何 性质可知
nN1
2 1N
20
2 1N
h2 10
nN 2
2 1N
10
12N
h h1 h2
10
2 1N
所以
12N 1
h1 20
由
2nh1
2
m m 40.5
（2）
h2 10
1N
5 0.707rad 10
14. 用等厚条纹测量玻璃楔板的楔角时，在长达5cm的范 围内共有15个亮条纹，玻璃楔板的折射率n=1.52，所用 光波波长λ=600nm，求楔角。
分析：直接代入双层λ0/4膜系全增透条件（P365）即可 解：
nG 1.6 n2 n1 1.35 1.7 n0 1
2r 2 q
q e 2r
12. 用氦氖激光照明迈克耳逊干涉仪，通过望远镜看到 视场内有20个暗环，且中心是暗斑。然后移动反射镜M1， 看到暗环条纹收缩，并且一一在中心消失了20个环，此 时视场内只有10个暗环，试求（1）M1移动前中心暗斑 的干涉级次（设干涉仪分光板G1不镀膜）；（2）M1移 动前后第5个暗环的角半径。
物理光学-第二章(仅)答案
物理光学系统库参考答案——干涉部分一、选择题1C ，2A ，3D ，4C ，5B ，6A ，7A ，8B ，9C ，10C ，11A ，12D ，13B ，14B ，15D ，16B ，17D ，18D ，19C 二、填空题 1. -=+M mM mI I P I I ，01P ≤≤，0.82. 频率相同，振动方向不互相垂直，位相差恒定3. L c t =∆，越好4. 分波前，分振幅，分波前，分振幅5. 496nm6. 等厚，增大7. 320710.nm -⨯，91510.Hz ⨯ 8. 7.81cm ，0.26ns 9. 2n λ 10. 562.5nm 11. 40nm 12. 2.94um13. 55910.rad α-=⨯ 14. 99.6nm 15. 31210.nm -⨯ 16. 波动，横 三、简答题1. 分波前和分振幅两种2. 等倾干涉条纹和牛顿环均是一系列同心圆环，但是等倾干涉条纹中心干涉级次高，边缘干涉级次低。
而牛顿环中心干涉级次低，边缘干涉级次高。
另外，等倾干涉条纹中心可以是亮斑也可以是暗斑，而牛顿环由于平凸透镜和平晶接触，使得中心只能是暗斑。
3. 迈克尔逊干涉仪是由两块厚度和折射率相同的两块玻璃板和两块反射镜构成，其中一块玻璃板涂有半透半反膜，目的是分光，另一块玻璃板是补偿板，为了补偿不同色光在两路上引起的光程差。
根据两反射镜是否垂直，可形成等倾圆环干涉条纹或等厚干涉直条纹。
4. 中心是亮斑，由于三者折射率的关系，使得反射的两束光干涉时在中心处的光程差为0。
5. 厚的薄膜观察不到干涉条纹的原因是光程差大于波列长度，不能形成干涉。
如果薄膜厚度很薄，也观察不到干涉条纹，因为此时光程差近似和附加程差相等，只有一片暗。
6. 在白光下，白光的谱宽较大，波列长度较小，即相干长度较小，所以，薄膜太厚，使得光程差大于波列长度，根据光源的时间相干性可知，此时不能发生干涉。
7. 开始时，泡泡较小，薄膜厚度较大，不产生干涉，当薄膜较薄时，能形成干涉，才可看到彩色，而在破裂前，薄膜厚度非常薄，近似为0，在薄膜表面两束相干光的光程差近似为附加程差——波长的一半，则只能形成暗纹，所以泡泡会变得暗而无色。
物理光学各章典型习题及部分习题解答3
m d sin m d sin
2 2 6000 d 6 106 (m) sin 2 0.2
例题3-1 如图所示，设有一波长为 的单色平面波沿着
与缝平面的法线成 角的方向入射到宽为a 的单缝 AB
上。写出各级亮条纹对应的衍射角 所满足的条件。 解：在狭缝两个边缘处，衍射角为 的两光的光程差为
a(sin φ sin θ )
亮条纹满足但条件是：
a sin θ
A
m＝ 1， 2，
(2) 由于第四级是缺级，因此
d d 4a a 1.5 106 (m) 4
(3)由光栅方程可得
d sin m m d sin
呈现的级次必须满足: < /2, 因此
6 106 m 10 10 6000 10 d
m 0, 1, 2, 3, 5, 6, 7, 9
2
1
解：透光屏分为两部分，半径为1=1mm的圆孔和半径 为2=1.414mm 的二分之一圆孔。已知 ＝510-4mm， r0＝2103mm。先看半径为1的二分之一圆孔包含的 “半波带数”
2 N R (1+ ) N R r0
12 1 N1 1 4 3 r0 5 10 2 10
答：（1）不会改变，因为光线是平行于光轴垂直入 射到单缝上对透镜来说，平行于光轴的平行光都将 汇聚在它的主焦点上；（2）这时衍射图样将向下或 向上平移。
当P点移至无限远
P
《物理光学》第2章,光波的叠加与分析
E1 E0 cos 1t k1 z E2 E0 cos 2t k2 z
这两个光波的迭加得到 ：
E 2 E0 cos 1 1 2 t k1 k2 z cos 1 1 2 t k1 k2 z 2 2
s p cos sin 2 n 2 tg tg 2 2 sin 2
450 (1 sin 2 ) sin 2 n 2 tg 2 2 sin 4
又 n 1 / 1.5, 450
53015或 50013
E E1 E2 A cos( t )
a1 sin 1 a2 sin 2 tan a1 cos1 a2 cos 2
2.2 驻波
2.2.1驻波的形成
两个频率相同，振动方向相同而传播方向相反
的单色光波的迭加。
n1<n2
n2
E1 a cos(kz t ) E2 a cos(kz t )
p
方位角45度时， 反射两次输出圆偏振光
5437’
5437’
例题：如图所示的菲涅耳棱体的折射率为1.5 ，入射线偏振光 电矢量与图面成450，问:1)要使从棱体射出圆偏振光，棱体顶 角φ应为多少？2)若棱体折射率为1.49，能否产生圆偏振光。
解：1）要使棱体的出射光为圆偏振光，出射p波和S波的振 幅必须相等, 位相差必须等于 / 2 。光束在棱体内以相同条 件全反射两次，每次全反射后p波和s波的位相差必须等于/ 4
6
2.2.2 维纳的实验： (用驻波概念证明电矢量感光）
证实了光驻波的存在 证实了光波对乳胶起感光作用的是电矢量而不是磁矢量。
物理光学-第二章(仅)习题
物理光学习题库——光的干涉部分一、选择题1. 下列哪一个干涉现象不属于分振幅干涉？A. 薄膜干涉B.迈克尔逊干涉C.杨氏双缝干涉D.马赫-曾德干涉2. 平行平板的等倾干涉图样定域在A. 无穷远B.平板上界面C.平板下界面D.自由空间3. 在双缝干涉试验中，两条缝的宽度原来是相等的，若其中一缝的宽度略变窄，则A.干涉条纹间距变宽B. 干涉条纹间距变窄C.不再发生干涉现象D. 干涉条纹间距不变，但原来极小处强度不再为04. 在杨氏双缝干涉实验中，相邻亮条纹和相邻暗条纹的间隔与下列的哪一种因素无关？A.光波波长B.屏幕到双缝的距离C. 干涉级次D. 双缝间隔5. 一束波长为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，要使反射光得到干涉加强，薄膜厚度应为A.λ/4B.λ/4nC. λ/2D. λ/2n6. 在白炽灯入射的牛顿环中，同级圆环中相应于颜色蓝到红的空间位置是A.由里向外B.由外向里C. 不变D. 随机变化7. 一个光学平板玻璃A与待测工件B之间形成空气劈尖，用波长为500nm的单色光垂直照明，看到的反射光干涉条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的切线相切，则工件的上表面缺陷是A.不平处为凸起，最大高度为250nmB.不平处为凸起，最大高度为500nmC.不平处为凹槽，最大高度为250nmD. 不平处为凹槽，最大高度为500nm8. 在单色光照明下，轴线对称的杨氏干涉双孔装置中，单孔屏与双孔屏的间距为1m，双孔屏与观察屏的间距为2m，装置满足远场、傍轴近似条件，屏上出现对比度K=0.1的等间隔干涉条纹，现将双孔屏沿横向向上平移1mm，则A. 干涉条纹向下平移2mmB. 干涉条纹向上平移2mmC. 干涉条纹向上平移3mmD. 干涉条纹不移动9. F-P腔内间距h增加时，其自由光谱范围ΔλA. 恒定不变B. 增加C. 下降D. =010. 把一平凸透镜放在平玻璃板上，构成牛顿环装置，当平凸透镜慢慢向上平移时，由反射光形成的牛顿环A. 向中心收缩，条纹间隔不变B. 向中心收缩，环心呈明暗交替变化C. 向外扩张，环心呈明暗交替变化D. 向外扩张，条纹间隔变大11. 在迈克尔逊干涉仪的一条光路中，垂直光线方向放入折射率为n、厚度为h的透明介质片，放入后，两路光束光程差的改变量为A. 2（n-1）hB. 2nhC. nhD. （n-1）h12. 在楔形平板的双光束干涉实验中，下列说法正确的是A. 楔角越小，条纹间隔越宽；B. 楔角一定时，照射波长越长，条纹间隔越宽C. 局部高度变化越大，条纹变形越严重D. 形成的干涉属于分波前干涉13. 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，则干涉条纹会A. 不变B. 变密集C.变稀疏D.不确定14. 若想观察到非定域干涉条纹，则应选择A. 单色扩展光源B.单色点光源C.15. 将一金属丝置于两块玻璃平板之间，构成如图所示的结构，当在A点施加一个均匀增加的力F时，下列说法正确的是A.条纹间隔逐渐增大B.条纹数量逐渐变多C.干涉条纹级次D.条纹向级次低的方向移动16. 由A、B两只结构相同的激光器发出的激光具有非常接近的强度、波长及偏振方向，这两束激光A. 相干B.不相干C.可能相干D.无法确定17. 下列干涉现象不属于分振幅干涉的是A. 薄膜干涉B.迈克尔逊干涉C. 马赫-增德尔干涉D.菲涅尔双棱镜干涉18. 有关平行平板的多光束干涉，下列说法正确的是A. 干涉形成的条件是在平板的内表面镀增透膜B.透射场的特点是在全亮的背景上得到极细锐的暗纹C.膜层的反射率越低，透射场的亮纹越细锐D. 透射场亮纹的光强等于入射光强19.镀于玻璃表面的单层增透膜，为了使增透效果好，膜层材料的折射率应该（）A.大于玻璃折射率B.等于玻璃折射率C.介于玻璃折射率与空气折射率之间D. 等于空气折射率E. 小于空气折射率二、填空题1. 干涉条纹对比度表达式为，其取值范围是，两列相干简谐波叠加时，两列波的振幅比为1:3时，则干涉条纹对比度为。
物理光学第二章课后作业解答
1.0
0.5 rs C
0
-0.5 rp B 41.8
33.7
-1.0
1
0 30 60 90
n1=1.5, n2=1.0
R2相对与入射光而言无附加的“半波损失”。
解:(1)入射角小于布儒斯特角
n1
n1
n2
n2
因此，R1和R2之间有附加的“半波损失”。
解:(2)入射角大于布儒斯特角
①对于R1光而言： rs < 0，rp< 0
sinu n12n22
(2)若n1＝1.62，n2＝1.52，求最大孔径角2u＝?
解：(1)证：由
n0siunn1sin1 得
1
arcsinn0( n1
sinu)
而 c 901, sic nsi9 n 0 (1)co 1s
即可得到：
1(n0 sinu)2 n2
n1
n1
时在光纤内表面上发生全反射，
解: (1)
g
d d
c2 b22 d
c2 b22 d
c2 b22 b22
c2 =
b22
b22
c2
/
c2 b22
c2 b22
(2)
c/ 2c2a2 k /
k 2c2a2 /c
d d k2 1 c 21c2a2 22dd ( )
(2)
g
d dk
1
2c
1
1 2 c2a2
2
2
d ( ) d
R1
R2
解:(1)入射角小于布儒斯特角 ①对于R1光而言：
rs 0,rp 0
n1 n2
1.0
tp
0.5
rp ts
高考物理最新光学知识点之物理光学技巧及练习题含答案(2)
高考物理最新光学知识点之物理光学技巧及练习题含答案(2)一、选择题1．如图所示的双缝干涉实验装置中，当使用波长为6×10﹣7m的橙光做实验时，光屏中心点P点及其上方的P1点形成两条相邻的亮纹；若换用波长为4×10﹣7m的紫光重复上述实验，在P和P1点形成的亮、暗纹情况是（）A．P和P1都是亮纹B．P是亮纹，P1是暗纹C．P是暗纹，P1是亮纹D．P和P1都是暗纹2．如图所示是利用薄膜干涉检查平整度的装置，同样的装置也可以用于液体折射率的测定．方法是只需要将待测液体填充到两平板间的空隙（之前为空气）中，通过比对填充后的干涉条纹间距d′和填充前的干涉条纹间距d就可以计算出该液体的折射率．已知空气的折射率为1．则下列说法正确的是（）A．d′<d，该液体的折射率为B．d′<d，该液体的折射率为C．d′>d，该液体的折射率为D．d′>d，该液体的折射率为3．下列说法正确的是（）A．任何物体辐射电磁波的情况只与温度有关B．黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波C．单个光子通过单缝后，底片上就会出现完整的衍射图样D．光子通过单缝的运动路线像水波一样起伏4．下列说法正确的是（）A．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象B．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D．在LC振荡电路中，电容器刚放电完毕时，电容器极板上电量最多，电路电流最小5．先后用两种不同的单色光，在相同的条件下用同双缝干涉装置做实验，在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同，其中间距较大．．．．．的那种单色光，比另一种单色光（）A.在真空中的波长较短B.在玻璃中传播的速度较大C.在玻璃中传播时，玻璃对其折射率较大D.其在空气中传播速度大6．下列说法不正确的是（）A．在电磁波谱中，紫外线的热效应好B．天空是亮的原因是大气对阳光的色散C．天空呈蓝色的原因是大气对波长短的光更容易散射D．晚霞呈红色的原因是蓝光和紫光大部分被散射掉了7．下列四种现象不属于光的衍射现象的是A．太阳光照射下，架在空中的电线在地面上不会留下影子B．不透光的圆片后面的阴影中心出现一个泊松亮斑C．用点光源照射小圆孔，后面屏上会出现明暗相间的圆环D．通过游标卡尺两卡脚间的狭缝观察发光的日光灯管，会看到平行的彩色条纹8．下列应用没有利用电磁波技术的是A．无线电广播 B．移动电话 C．雷达 D．白炽灯9．以下列出的电磁波中，频率最高的是（）A．无线电波 B．红外线 C．X射线 D． 射线10．下列说法正确的是（）A．变化的磁场产生稳定的电场，变化的电场可产生稳定的磁场B．透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯可看到彩色条纹，这是光的折射现象，C．通过测定超声波被血流反射回来其频率的变化可测血流速度，这是利用了多普勒效应D．光的偏振现象说明光是一种纵波11．如图所示，一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光．比较a、b、c三束光，可知A．当它们在真空中传播时，c光的波长最大B．当它们在玻璃中传播时，c光的速度最大C．若它们都从玻璃射向空气，c光发生全反射的临界角最小D．对同一双缝干涉装置，a光干涉条纹之间的距离最小12．已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，则两种光A．在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大B．以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光折射角较大C．从该玻璃中射入空气发生反射时，红光临界角较大D．用同一装置进行双缝干涉实验，蓝光的相邻条纹间距较大13．下列几种说法中，正确的是（）A．红外线、可见光、紫外线、γ射线，是按波长由长到短排列B．紫外线是一种紫色的可见光C．均匀变化的电场可产生均匀变化的磁场D．光的干涉、衍射现象说明光波是横波14．我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑，米波雷达发射无线电波的波长在1~10 m范围内，则对该无线电波的判断正确的是A．米波的频率比厘米波频率高B．和机械波一样须靠介质传播C．同光波一样会发生反射现象D．不可能产生干涉和衍射现象15．在杨氏干涉实验中,从两个狭缝到达像屏上的某点的光走过的路程相等,该点即为中央亮条纹的位置(即k=0对应的那条亮条纹),双缝屏上有上下两狭缝,设想在双缝屏后用一块极薄的玻璃片遮盖上方的缝,则屏上中央亮条纹的位置将( ）A．向上移动 B．向下移动C．不动 D．可能向上移动，也可能向下移动16．如图所示是一观察太阳光谱简易装置，一加满清水的碗放在有阳光的地方，将平面镜M斜放入水中，调整其倾斜角度，使太阳光经水面折射再经水中平面镜反射，最后由水面折射回空气射到室内白墙上，即可观察到太阳光谱的七色光带．逐渐增大平面镜的倾斜角度，各色光将陆续消失，则此七色光带从上到下的排列顺序以及最先消失的光分别是A．红光→紫光，红光B．红光→紫光，紫光C．紫光→红光，红光D．紫光→红光，紫光17．下列说法中正确的是A．声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率小于声源的频率B．电磁波谱波长由长到短顺序是无线电波、紫外线、可见光、红外线、X射线、γ射线C．机械波只能在介质中传播，波源周围如果没有介质，就不能形成机械波D．宇宙飞船以接近光速的速度经过地球时，地球上的人观察到飞船上的时钟变快18．下列关于电磁波的说法中正确的是A．频率越高，振荡电路向外发射电磁波的本领越大B．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场向外传播就形成了电磁波C．在无线电波的传播中，微波适宜采用地波传播D．红外线具有显著的热效应，其波长比紫外线的波长短19．甲图是太阳光照射下，肥皂膜表面出现的彩色条纹；乙图是激光照射下，针尖的影子，它的轮廓模糊不清，出现明暗相间的条纹．下列说法正确的是A．二者都是光的衍射现象B．二者都是光的干涉现象C．甲是光的干涉现象，乙是光的衍射现象D．甲是光的衍射现象，乙是光的干涉现象20．关于紫外线的以下说法中正确的是A．照射紫外线可增进人体对钙质的吸收，因此人们应尽可能多地接受紫外线的照射B．紫外线是一种可见光C．紫外线有很强的荧光效应，可用来防伪D．紫外线有杀菌消毒的作用，是因为其有热效应21．电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是（）A．无线电波、红外线、紫外线、γ射线B．红外线、无线电波、γ射线、紫外线C．γ射线、红外线、紫外线、无线电波D．紫外线、无线电波、γ射线、红外线22．下列说法正确的是A．麦克斯韦证实了电磁波的存在B．在医学上常用红外线来杀菌消毒C．LC振荡电路中当电容器的电荷量最大时，线圈中的电流最大D．调幅和调频是电磁波调制的两种方法23．如图所示，两束单色光a、b从水下射向A点后，光线经折射合成一束光c，则下列说法中正确的是A．水对单色光a的折射率比对单色光b的折射率大B．在水中a光的临界角比b光的临界角大C．在水中a光的速度比b光的速度小D．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距24．根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法中正确的是( )A．周期性变化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场B．变化的电场一定产生变化的磁场C．稳定的电场一定产生稳定的磁场D．均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场25．下列关于电磁波和机械波的说法中，正确的是A．机械波和电磁波均有横波和纵波B．机械波和电磁波均可发生干涉、衍射C．机械波只能在介质中传播，电磁波只能在真空中传播D．波源的振动或电磁振荡停止，空间中的波均即刻完全消失【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、选择题1．B解析：B【解析】选B.根据形成明、暗条纹条件可知：无论换用哪种波长的色光，Δx＝PS1－PS2＝0，故P点总是明纹．橙色光在P1点形成第一级明条纹，有Δx＝P1S2－P1S1＝nλ＝1×6×10－7 m＝6×10－7 m，这对紫光来说：P1S2－P1S1＝1.5λ紫，故P1为暗纹．2．B解析：B【解析】【分析】【详解】薄膜干涉是光在空气层的上下两次反射叠加后形成的，光程差为厚度的两倍，所以相同的厚度形成同一条亮（暗）条纹，再有，换掉液体后光速减小，波长减小，所以条纹间距减小，由此可知折射率为，B 对； 3．B解析：B【解析】【分析】【详解】A ．实际物体辐射电磁波情况与温度、表面情况、材料都有关，故A 错误；B ．能完全吸收入射的各种波长的电磁波的理想物体叫做黑体，故B 正确；C ．单个光子通过单缝后，要经过足够长的时间，底片会出现完整的衍射图样，故C 错误；D ．光子通过单缝后，体现的是粒子性，故D 错误。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
物理光学习题库——光的干涉部分一、选择题1. 下列哪一个干涉现象不属于分振幅干涉？A. 薄膜干涉B.迈克尔逊干涉C.杨氏双缝干涉D.马赫-曾德干涉2. 平行平板的等倾干涉图样定域在A. 无穷远B.平板上界面C.平板下界面D.自由空间3. 在双缝干涉试验中，两条缝的宽度原来是相等的，若其中一缝的宽度略变窄，则A.干涉条纹间距变宽B. 干涉条纹间距变窄C.不再发生干涉现象D. 干涉条纹间距不变，但原来极小处强度不再为04. 在杨氏双缝干涉实验中，相邻亮条纹和相邻暗条纹的间隔与下列的哪一种因素无关？A.光波波长B.屏幕到双缝的距离C. 干涉级次D. 双缝间隔5. 一束波长为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，要使反射光得到干涉加强，薄膜厚度应为A. λ/4B. λ/4nC. λ/2D. λ/2n6. 在白炽灯入射的牛顿环中，同级圆环中相应于颜色蓝到红的空间位置是A.由里向外B.由外向里C. 不变D. 随机变化7. 一个光学平板玻璃A与待测工件B之间形成空气劈尖，用波长为500nm的单色光垂直照明，看到的反射光干涉条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的切线相切，则工件的上表面缺陷是A.不平处为凸起，最大高度为250nmB.不平处为凸起，最大高度为500nmC.不平处为凹槽，最大高度为250nmD. 不平处为凹槽，最大高度为500nm8. 在单色光照明下，轴线对称的杨氏干涉双孔装置中，单孔屏与双孔屏的间距为1m，双孔屏与观察屏的间距为2m，装置满足远场、傍轴近似条件，屏上出现对比度K=0.1的等间隔干涉条纹，现将双孔屏沿横向向上平移1mm，则A. 干涉条纹向下平移2mmB. 干涉条纹向上平移2mmC. 干涉条纹向上平移3mmD. 干涉条纹不移动9. F-P腔内间距h增加时，其自由光谱范围ΔλA. 恒定不变B. 增加C. 下降D. =010. 把一平凸透镜放在平玻璃板上，构成牛顿环装置，当平凸透镜慢慢向上平移时，由反射光形成的牛顿环A. 向中心收缩，条纹间隔不变B. 向中心收缩，环心呈明暗交替变化C. 向外扩张，环心呈明暗交替变化D. 向外扩张，条纹间隔变大11. 在迈克尔逊干涉仪的一条光路中，垂直光线方向放入折射率为n、厚度为h的透明介质片，放入后，两路光束光程差的改变量为A. 2（n-1）hB. 2nhC. nhD. （n-1）h12. 在楔形平板的双光束干涉实验中，下列说法正确的是A. 楔角越小，条纹间隔越宽；B. 楔角一定时，照射波长越长，条纹间隔越宽C. 局部高度变化越大，条纹变形越严重D. 形成的干涉属于分波前干涉13. 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，则干涉条纹会A. 不变B. 变密集C.变稀疏D.不确定14. 若想观察到非定域干涉条纹，则应选择A. 单色扩展光源B.单色点光源C. 白光扩展光源D. 白光点光源15. 将一金属丝置于两块玻璃平板之间，构成如图所示的结构，垂直向下观察可见干涉条纹，当在A点施加一个均匀增加的力F时，下列说法正确的是A.条纹间隔逐渐增大B.条纹数量逐渐变多C.干涉条纹级次D.条纹向级次低的方向移动16. 由A、B两只结构相同的激光器发出的激光具有非常接近的强度、波长及偏振方向，这两束激光A. 相干B.不相干C.可能相干D.无法确定17. 下列干涉现象不属于分振幅干涉的是A. 薄膜干涉B.迈克尔逊干涉C. 马赫-增德尔干涉D.菲涅尔双棱镜干涉18. 有关平行平板的多光束干涉，下列说法正确的是A. 干涉形成的条件是在平板的内表面镀增透膜B.透射场的特点是在全亮的背景上得到极细锐的暗纹C.膜层的反射率越低，透射场的亮纹越细锐D. 透射场亮纹的光强等于入射光强19.镀于玻璃表面的单层增透膜，为了使增透效果好，膜层材料的折射率应该（）A.大于玻璃折射率B.等于玻璃折射率C.介于玻璃折射率与空气折射率之间D. 等于空气折射率E. 小于空气折射率二、填空题1. 干涉条纹对比度表达式为，其取值范围是，两列相干简谐波叠加时，两列波的振幅比为1:3时，则干涉条纹对比度为。
2. 干涉的三个基本条件是。
3. 光源的相干长度与相干时间的关系是，相干长度越长，说明光源的时间相干性。
4. 获得相干光的方法有和，杨氏双缝干涉属于，牛顿环属于。
5. 迈克尔逊干涉仪的可移动反射镜移动了0.310mm，干涉条纹移动了1250条，则所用的单色光的波长为。
6. 牛顿环实验中所观察的条纹属于（填写“等倾或等厚”）干涉条纹，干涉条纹从中心向外，干涉级次（填写“增大或减小”）。
7. 某种放电管产生的镉（Cd）红光，其中心波长λ=644nm，相干长度Lc=200mm，求镉红光的线宽Δλ为，频宽Δυ为。
8. 氪红线波长为605.7nm，谱线宽度为Δλ=0.0047nm，则它的相干长度为，相干时间为。
9. 一束波长为λ的单色光从空气垂直入射到折射率为n的透明膜中，要使透射光加强，则膜的厚度至少为。
10. 在杨氏双缝实验中，缝距为0.45mm，缝与屏的距离为1.2m，测得10个亮条纹之间的距离时1.5cm，则光源的波长为。
11. 用波长为600nm的单色光垂直照射一玻璃楔时，发现干涉条纹出现局部弯曲，测得此时Δe=0.2e，设玻璃的折射率为1.5，则玻璃楔的局部厚度变化为。
12. 有两个波长在600nm附近相差1nm，要用法布里—珀罗干涉仪把它们分辨开，设反射率为0.95，则干涉仪两平面镜之间的间隔应为。
13. 利用等厚干涉条纹测量楔角时，所用光波波长为600nm，已知楔形板材料的折射率为n=1.52，在长为5cm的范围内刚好有15个条纹间隔，则楔角的大小为rad。
14. 在折射率为n=1.55的玻璃表面镀一层折射率为n1=1.38的氟化镁增透膜，当入射光波为550nm时，则膜的厚度至少为。
（按照正入射考虑）15. 某一光源发射中心波长为600nm的光波，原子发射时间为10-9s，则光源发出光波的波长宽度为nm。
16. 光的干涉和衍射现象反映了光性质，光的偏振现象说明光波是波。
三、简答题1. 获得相干光的方法有哪几种？2. 等倾干涉条纹和牛顿环有何异同？在实验中如何区分这两种干涉图样？3. 迈克尔逊干涉是常见的光学仪器，请画出它的平面结构图，说明各个元件的作用，结合图解释为什么可以用面光源，讨论干涉条纹的特征。
4. 在牛顿环装置的透镜（n1）与平板（n2）之间，充入液体（n3），且n1<n2<n3，则看到的牛顿环干涉条纹中心是亮斑还是暗斑？为什么？5. 为什么厚的薄膜不能观察到干涉条纹？如果薄膜的厚度很薄（远小于入射光波长），则能否观察到干涉条纹？6.为什么白光下,只有很薄的膜才能呈现彩色，而普通玻璃则看不到?7.吹起的小肥皂泡往往是无色的，当吹大到一定程度后会出现随肥皂泡增大而改变的色彩，当肥皂泡很薄时（破裂前的瞬间）会变得暗而无色，为什么？8.在杨氏双孔干涉实验中，小孔S沿着平行于s1和s2的连线方向上下移动,干涉条纹是否有变化,将怎样变化？如果小孔S沿着垂直于两孔连线方向前后移动,干涉条纹是否有变化？为什么？9.多光束干涉和双光束干涉有何异同？为什么多光束干涉多采用透射光干涉，而双光束干涉采用反射光干涉？请从干涉装置、干涉条纹形状、定域位置等方面回答。
10.提高法布里-珀罗干涉仪的分辨本领的方法是什么？11.在杨氏双缝干涉实验中，两缝的宽度会对干涉条纹间距产生影响吗？如果双缝彼此稍微移近，干涉条纹有何变化？12.平行平板的等倾干涉条纹定域在什么位置？楔形板的等厚干涉条纹定域在什么位置？13.太阳光垂直入射到厚度为815nm、折射率为1.33的肥皂泡表面上（肥皂泡两面皆为空气），问可见光波中哪些波长将反射干涉相长？14.在泰曼干涉仪中，半透半反的分光镜没有镀膜，观察屏上视场内有8个同心暗环，且圆环中心是暗斑。
移动两个反射镜之一，看到暗环扩展，并在中心一一出现6个暗环，此时，视场内共有16个暗环。
问：此干涉条纹是等倾条纹还是等厚条？条纹中心对应的光程差和波长的关系式是什么？反射镜按什么相对方向移动？四、计算题1. 在杨氏干涉实验中，双缝间距为1mm，离观察屏1m，用钠黄光做光源，它发出两种波长的单色光，λ1=589.0nm和λ2=589.6nm，则两种单色光的第5级亮纹之间的间隔为多少？2. 在杨氏实验中，两小孔距离为1mm，观察屏离小孔的距离为100cm，用一片折射率为1.6的透明玻璃贴住其中一个小孔，发现屏上的条纹移动了0.5cm，试确定该薄片的厚度。
3. 在杨氏双缝干涉的双缝后面分别放置折射率分别为n1=1.4和n2=1.7的两块厚度相同的玻璃片，则原来的中央极大所在的位置被第5级亮条纹所占据，设入射光波长为λ=480nm，求玻璃片的厚度h及条纹迁移方向。
4. 在杨氏双缝干涉实验中，入射光源的平均波长λ=0.6μm，∆λ=10nm, 两缝间距为d=1mm，缝到观察屏的距离为D=1m.求干涉条纹的区域宽度，此区域一共有多少条纹?5.在折射率为1.5的玻璃上，镀上折射率为1.35的透明介质膜，入射光波垂直于介质膜表面照射，观察反射光的干涉，发现对λ1=600nm的光波干涉相消，对λ2=700nm的光波干涉相长，且在600-700nm没有别的波长出现最大限度相消或相长情形，试求所镀介质膜的厚度。
6. 在杨氏双缝干涉实验装置中，双缝间隔为0.5mm，接收屏距双缝1m，点光源距离双缝300mm，发射出500nm的单色光，试求（1）屏上干涉条纹的间隔；（2）若点光源由光轴向下平移2mm，屏上干涉条纹向什么方向移动？（3）若点光源发射出的光波为500±2.5nm 范围内的准单色光，求屏上能够看到的干涉极大的最高级次。
7. 一个长为30mm的充以空气的气室置于杨氏装置的一个小孔前，在观察屏上观察到稳定的干涉条纹系。
继后抽去气室中的空气，注入某种气体，发现条纹系移动了25个条纹，已知照明光波长为λ=656.28nm，空气折射率为n0=1.000276。
试求注入气室内气体的折射率。
8. 在照相物镜上通常镀上一层光学厚度为5λ/4（λ=550nm）的低折射率介质膜，问：（1）介质膜的作用是什么？（2）求此时可见光区（390-780nm）反射的最大波长，薄膜呈什么颜色？9. 迈克尔逊干涉仪可以用来精确测量单色光波长，调整仪器，使得观察到单色光照明下的等倾干涉条纹。
如果把可移动臂移动了0.03164mm，条纹移动了100个，求单色光波长。
10. 用He-Ne激光照明迈克尔逊干涉仪，通过望远镜看到视场内有20个暗环，且中心是暗斑。
然后移动反射镜M1，看到环条纹收缩，并且一一在中心消失了20个环，此时视场内只有10个暗环，试求：（1）M1移动前中心暗斑的干涉级次（设干涉仪分光板不镀膜）。