光的干涉练习题及答案
光的干涉试题及答案
光的干涉试题及答案一、选择题1. 光的干涉现象是指:A. 光波的叠加B. 光波的衍射C. 光波的反射D. 光波的折射答案:A2. 以下哪个条件是产生光的干涉的必要条件?A. 光波的频率相同B. 光波的振幅相同C. 光波的传播方向相同D. 光波的相位差恒定答案:D3. 杨氏双缝干涉实验中,干涉条纹的间距与以下哪个因素无关?A. 双缝间的距离B. 光的波长C. 屏幕与双缝的距离D. 观察者与屏幕的距离答案:D二、填空题1. 在光的干涉中,当两列波的相位差为0时,光强增强,这种现象称为________。
答案:相长干涉2. 光的干涉条纹的间距可以通过公式________计算得出。
答案:Δx = (λL) / d三、简答题1. 请简述光的干涉现象是如何产生的?答案:光的干涉现象是由两列或多列光波在空间某点相遇时,由于光波的相位差,导致光强在某些区域增强,在另一些区域减弱,从而形成明暗相间的干涉条纹。
2. 光的干涉实验中,如何改变干涉条纹的间距?答案:可以通过改变光源的波长、改变双缝间的距离或者改变屏幕与双缝之间的距离来改变干涉条纹的间距。
四、计算题1. 已知杨氏双缝干涉实验中,双缝间的距离d=0.5mm,屏幕与双缝之间的距离L=1.5m,光的波长λ=600nm,求干涉条纹的间距。
答案:Δx = (λL) / d = (600×10^-9 m × 1.5m) / (0.5×10^-3 m) = 1.8×10^-4 m2. 如果在上述实验中,将双缝间的距离增加到1.0mm,求新的干涉条纹间距。
答案:Δx = (λL) / d = (600×10^-9 m × 1.5m) / (1.0×10^-3 m) = 9.0×10^-4 m。
大学物理课件 第14章光的干涉习题答案
C.有一凸起的埂,深入 / D4 . 有一凸起的埂,深入
天道酬勤
4
6.一束白光以30度的入射角照射平静的湖水(水的折射 率为4/3)表面的一层透明液体(折射率为 10)2 的薄膜, 若反射光中波长为600nm的光显得特别明亮,则该透 明液体薄膜的最小厚度为( )
r1' r1 x sin
r2 r2' x sin
x
sin sin
天道酬勤
10
2.在1题基础上,考虑使用激光测速仪测量微粒运动速度 问题。在激光测速仪里两列交叉的相干激光束照射运 动微粒,…求微粒运动速度大小。
解:利用1题结论,粒子走过的路程
为λ/(sinθ+sinφ),其中θ、φ分
别为30度。
距D=1.0m,若第二级明条纹离屏中心的距离为
6.0mm,此单色6光00的n波长 相邻两明条纹间的3距m离
为.
m
m
10.在不同的均匀媒质中,若单色光通过的光程相等时,
其几何路程
同不,其所需时间
相同。
11.两光相干除了满足干涉的三个必要条件,即频率相同、 振动方向相同、相位相等或相位差恒定之外,还必须满足 两个附加条件 两相干光的振幅不可相差太大 , 两 相干光的光程差不能太大 。
6
二、填空题
1.真空中的波长为 的单色光在折射率为n的媒质中由
A点传到B点时,周相改变量为3,则光程的改变量
为 3λ/,2 光从A传到B所走过的几何路程为 3。λ/2n
2.如图所示,在杨氏双缝实验中,若用红光做实验,则 相邻干涉条纹间距比用紫光做实验时相邻干涉条纹间
距 ,大若在光源S2右侧光路上放置一薄玻璃片,则中
光的干涉习题答案
学号 班级 姓名 成绩第十六章 光的干涉(一)一、选择题1、波长mm 4108.4-⨯=λ的单色平行光垂直照射在相距mm a 4.02=的双缝上,缝后m D 1=的幕上出现干涉条纹。
则幕上相邻明纹间距离是[ B ]。
A .0.6mm ;B .1.2 mm ;C .1.8 mm ;D . 2.4 mm 。
2、在杨氏双缝实验中,若用一片透明云母片将双缝装置中上面一条缝挡住,干涉条纹发生的变化是[ C ]。
A .条纹的间距变大;B .明纹宽度减小;C .整个条纹向上移动;D .整个条纹向下移动。
3、双缝干涉实验中,入射光波长为λ,用玻璃薄片遮住其中一条缝,已知薄片中光程比相同厚度的空气大2.5λ,则屏上原0级明纹处[ B ]。
A .仍为明条纹;B .变为暗条纹;C .形成彩色条纹;D .无法确定。
4、在双缝干涉实验中,为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采取的办法是[ B ]。
A .使屏靠近双缝; B .使两缝的间距变小; C .把两个缝的宽度稍微调窄; D .改用波长较小的单色光源。
5、在双缝干涉实验中,单色光源S 到两缝S 1、S 2距离相等,则中央明纹位于图中O 处,现将光源S 向下移动到S ’的位置,则[ B ]。
A .中央明纹向下移动,条纹间距不变;B .中央明纹向上移动,条纹间距不变;C .中央明纹向下移动,条纹间距增大;D .中央明纹向上移动,条纹间距增大。
二、填空题1、某种波长为λ的单色光在折射率为n 的媒质中由A 点传到B 点,相位改变为π,问光程改变了2λ , 光从A 点到B 点的几何路程是 2nλ 。
2、从两相干光源s 1和s 2发出的相干光,在与s 1和s 2等距离d 的P 点相遇。
若s 2位于真空中,s 1位于折射率为n 的介质中,P 点位于界面上,计算s 1和s 2到P 点的光程差 d-nd 。
3、光强均为I 0的两束相干光相遇而发生干涉时,在相遇区域内有可能出现的最大光强是04I ;最小光强是 0 。
第12章(1) 光的干涉答案
图中数字为各处的折射率图16-23一、选择题【C 】1.(基础训练2)如图16-15所示,平行单色光垂直照射到薄膜上,经上下两表面反射的两束光发生干涉,若薄膜的厚度为e ,并且 n 1 < n 2 > n 3,则两束反射光在相遇点的相位差为(A ) 2πn 2e /(n 1λ1) (B )[4πn 1e / ( n 2λ1)] + π(C ) [4πn 2e / ( n 1λ1)] + π (D )4πn 2e /( n 1λ1) 解答:[C]根据折射率的大小关系n 1 < n 2 > n 3,判断,存在半波损失,因此光程 差2/2λδ+=e n 2,相位差πλπδλπϕ∆+==en 422。
其中λ为光在真空中的波长,换算成介质1n 中的波长即为11λλn =,所以答案选【C 】。
【B 】2.(基础训练6)一束波长为 λ 的单色光由空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上,透明薄膜放在空气中,要使反射光得到干涉加强,则薄膜的最小厚度为(A ) λ/4 (B ) λ/(4n) (C ) λ/2 (D ) λ/(2n) 解答:[B]干涉加强对应于明纹,又因存在半波损失,所以光程差()()()2/221/4()/4nd k d k n Min d n λλλλ∆=+=⇒=-⇒=【B 】3.(基础训练8)用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上。
当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时,可以观察到这些环状干涉条纹(A ) 向右平移 (B ) 向中心收缩(C ) 向外扩张 (D ) 静止不动 (E ) 向左平移 解答:[B]中央条纹级次最低,随着平凸镜缓慢上移,中央条纹的级次增大即条纹向中心收缩。
【A 】4.(基础训练9)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; (D )间隔变小,并向远离棱边方向平移。
光的干涉习题答案
= r + (R h) = r + R 2R h + h ∵ h << R
2 2 2 2
2
∴ r = 2Rh = 0.373cm
3 解:
∵ λν = c
∴ λν = νλ
2
λ = (λν ) /ν = cν /ν = 0.173nm
δ max
λ2 c = = = 6000km λ ν
光的干涉习题答案
作业: 教材 p88:2,3;p89:6,9; p90;14,15
练习题 1,当牛顿环干涉仪中透镜与玻璃之间充以某种液体 介质时,第十条明纹的直径由0.0140m变为 0.0127m.求液体的折射率. 2,牛顿环装置放在n=1.33的透明液体中,(玻璃 的折射率大于1.33),R=300cm,λ=650nm,求 (1)从中心向外数第十个明环处液体的厚度h10. (2)第十个明环的半径. 3,用铯(Cs)原子制成的铯原子钟能产生中心频 率等于9300 MHz,频宽为50 Hz的狭窄谱线.求 谱线宽度△λ和相干长度.
α
S1
d
S S2
a
L
1 解:
1 d j = 2rj = 2 ( j )Rλ 2 1 λ d jn = 2rjn = 2 ( j )R 2 n
充液体后: 充液体后:
1.40 = n = =1.22 d 1.27 d
2 j 2 jn
2
2 解: (1) 2nh + λ 2 =10λ ) 10
(10 1 2)λ 19λ 4 h10 = = = 2.32×10 cm 2n 4n
50 y = (1 0) × × 6.4 × 10 5 = 0.08 cm 0.04
光的干涉参考答案
光的干涉参考解答一 选择题1.如图示,折射率为n 2厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3,已知n 1<n 2<n 3,若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下两表面反射的光束之间的光程差是 (A )2n 2e (B )2n 2e -2λ (C )2n 2e -λ (D )2n 2e -22n λ[A ][参考解]:两束光都是在从光疏介质到光密介质的分界面上反射,都有半波损失存在,其光程差应为δ=(2n 2e +2λ)-2λ= 2n 2e 。
2.如图,S 1、S 2是两个相干光源,它们到P 点的距离分别为r 1和r 2,路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1,折射率为n 1的介质板,路径S 2P 垂直穿过一块厚度为t 2,折射率为n 2的另一介质板,其余部分可看作真空,这两条路径光的光程差等于 (A )(r 2+ n 2t 2)-(r 1+ n 1t 1)(B )[r 2+ (n 2-1)t 2] -[r 1+ (n 1-1)t 1] (C )(r 2-n 2t 2)-(r 1-n 1t 1) (D )n 2t 2-n 1t 1[ B ]3.如图,用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上,当平凸透镜垂直向上缓缓平移而离开平面玻璃板时,可以观察到环状干涉条纹 (A )向右移动 (B )向中心收缩 (C )向外扩张 (D )静止不动[ B ][参考解]:由牛顿环的干涉条件(k 级明纹)λλk ne k =+22 ⇒ nk e k 2)21(λ-= 可知。
4.在真空中波长为λ的单色光,在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传到B ,若A 、B 两点的相位差是3π,则此路径AB 的光程差是 (A )1.5λ (B )1.5n λ (C )3λ (D )1.5λ/n[ A ][参考解]:由相位差和光程差的关系λδπϕ2=∆可得。
3S 1PS 空气二 填空题1.如图所示,波长为λ的平行单色光斜入射到距离为d 的双缝上,入射角为θ,在图中的屏中央O 处(S 1O=S 2O ),两束相干光的相位差为λθπsin 2d 。
高三物理光的干涉试题答案及解析
高三物理光的干涉试题答案及解析1.把双缝干涉实验装置放在折射率为n的水中,两缝间距离为d,双缝到屏的距离为 D(D>>d),所用单色光在真空中的波长为λ,则屏上干涉条纹中相邻的明纹间的距离为_________【答案】λD/(nd)【解析】光在水中的波长为:,根据条纹间距的表达式:【考点】双缝干涉;光的折射定律。
2.用绿光做双缝干涉实验,在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹,相邻两条绿条纹间的距离为。
下列说法中正确的有A.如果增大单缝到双缝间的距离,将增大B.如果增大双缝之间的距离,将增大C.如果增大双缝到光屏之间的距离,将增大D.如果减小双缝的每条缝的宽度,而不改变双缝间的距离,将增大【答案】C【解析】公式中表���双缝到屏的距离,d表示双缝之间的距离。
因此与单缝到双缝间的距离无关,于缝本身的宽度也无关。
本题选C。
3.平行光通过小孔得到的衍射图样和泊松亮斑比较,下列说法中正确的有A.在衍射图样的中心都是亮斑B.泊松亮斑中心亮点周围的暗环较宽C.小孔衍射的衍射图样的中心是暗斑,泊松亮斑图样的中心是亮斑D.小孔衍射的衍射图样中亮、暗条纹间的间距是均匀的,泊松亮斑图样中亮、暗条纹间的间距是不均匀的【答案】AB【解析】从课本上的图片可以看出:A、B选项是正确的,C、D选项是错误的。
衍射图样的中心都是亮斑,衍射图样的亮暗条纹间距是非均匀的。
4.(1)用双缝干涉测光的波长。
实验装置如下图a所示,已知单缝与双缝的距离L1=60mm,双缝与屏的距离L2=700mm,单缝宽d1=0.10mm,双缝间距d2=0.25mm。
用测量头来测量光屏上干涉亮条纹中心的距离。
测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻度对准屏上亮纹的中心,(如下图b所示),记下此时手轮的读数,转动测量头,使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的刻度。
①分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时,手轮上的读数如下图c所示,则对准第1条时读数x1=-----________mm,对准第4条时读数x2=-----________mm,相邻两条亮纹间的距离Δx=________mm。
光的干涉习题(附答案)
π
S1
S2
3λ 4
4. 用波长为 λ 的单色光垂直照射牛顿环装置,观察牛顿环,如图所示。若使凸 透镜慢慢向上垂直移动距离 d, 移过视场中某固定观察点的条纹数等于 2d/λ 。
5. 空气中两块玻璃形成的空气劈形膜, 一端厚度为零, 另一端厚度为 0.005 cm, 玻璃折射率为 1.5,空气折射率近似为 1。如图所示,现用波长为 600 nm 的 单色平行光, 沿入射角为 30°角的方向射到玻璃板的上表面, 则在劈形膜上形 成的干涉条纹数目为 144 。
6. 维纳光驻波实验装置示意如图。MM 为金属反射镜,NN 为涂有极薄感光层 的玻璃板。MM 与 NN 之间夹角 φ=3.0×10-4 rad,波长为 λ 的平面单色光通过 NN 板垂直入射到 MM 金属反射镜上,则反射光与入射光在相遇区域形成光 驻波, NN 板的感光层上形成对应于波腹波节的条纹。 实验测得两个相邻的驻 波波腹感光垫 A、B 的间距 1.0 mm,则入射光的波长为 6.0×10-4 mm 。
8. 如图所示,折射率为 n2,厚度为 e 的透明介质薄膜的上、下方透明介质的折 射率分别为 n1 和 n3,且 n1<n2<n3,若用波长为 λ 的单色平行光垂直入射到该 薄膜上,则从薄膜上下两表面反射的光束之间的光程差为 2长为 λ 的单色平行光垂直照射两个劈尖上,两劈尖角分别为 θ1 和 θ2,折射 率分别为 n1 和 n2, 若两者分别形成的干涉条纹的明条纹间距相等, 则 θ1, θ2, n1,n2 之间的关系为 n1θ1= n2θ2 。
2h c arcsin 0.1 5.7 o arcsin 2hf
11. 油船失事,把大量石油(n=1.2)泄漏在海面上,形成一个很大的油膜。试求: (1)如果你从飞机上竖直地向下看油膜厚度为 460nm 的区域,哪些波长的 可见光反射最强? (2 ) 如果你戴了水下呼吸器从水下竖直的向上看这油膜同 一区域,哪些波长的可见光透射最强?(水的折射率为 1.33) 答:因为在油膜上下表面反射光都有半波损失, (1)反射光干涉加强:2nd=k
NO3 光的干涉练习 -含答案
NO.3 光的干涉一.选择题1. 在双缝干涉实验中,两条缝的宽度原来是相等的.若其中一缝的宽度略变窄(缝中心位置不变),则(A) 干涉条纹的间距变宽. (B) 干涉条纹的间距变窄.(C) 干涉条纹的间距不变,但原极小处的强度不再为零. (D) 不再发生干涉现象.【 C 】2.有下列说法,其中正确的是(A)从一个单色光源所发射的同一波面上任意选取的两点光源均为相干光源; (B)从同一单色光源所发射的任意两束光,可视为两相干光束; (C)只要是频率相同的两独立光源都可视为相干光源;(D)两相干光源发出的光波在空间任意位置相遇都会产生干涉现象。
【 A 】3.在双缝干涉实验中,屏幕E 上的P 点是明条纹。
若将2S 缝盖住,并在21S S 连线的垂直平分面处放一反射镜M(A) P 点处仍为明条纹; (B) P 点处为暗条纹;(C) 不能确定P 点处是明条纹还是暗条纹; (D) 无干涉条纹。
【 B 】二.填空题1. 如图所示,在双缝干涉实验中SS 1=SS 2,用波长为 的光照射双缝S 1和S 2,通过空气后在屏幕E 上形成干涉条纹.已知P 点处为第三级明条纹,则S 1和S 2到P 点的光程差为_____3λ_____.若将整个装置放于某种透明液体中,P 点为第四级明条纹,则该液体的折射率n =___4/3___ __.2. A 、B 为两相干光源,距水面的垂直距离相等。
两光源发出的相干光水面P 处的PE位相差Δφ=(1)2n r πλ-, 光程差Δ= (n-1)r (已知AP=BP= r , 光的真空波长为λ,水的折射率为n)。
3. 波长为λ的平行单色光垂直照射到劈尖薄膜上,劈尖角为θ,劈尖薄膜的折射率为n ,第K 级明纹与第K+3级明纹的间距为3/2n λθ。
三.计算题1. 在杨氏双缝干涉实验中,用波长为500nm 的单色光垂直入射到间距为d=0.5mm的双缝上,屏到双缝中心的距离D=1.0m 。
求:(1)屏上第5级明纹中心的位置; (2)条纹宽度;(3)用一云母片(n=1.58)遮盖其中一缝,中央明纹移到原来第8级明纹中心处,云母片的厚度是多少?解:(1) 由明纹条件 (0,1,2)x dk k D λ=±=可得,明纹位置:()0,1,2,D λx kkd =±=()73551510/0.5105D λx km md--==⨯⨯⨯⨯=(2) 相邻两暗纹之间的距离定义为明纹宽度,则由暗纹条件 (21)(1,2,3)2x dk k Dλ''=±-=得条纹宽度11k k D λx x x m md''+∆=-==(3) 设未加云母片时,第8级明纹处对应的两光程为1r 和2r ,则()812=±=-=k k λr r δ加云母片后,原第8级明纹处为中央明纹,则()()()011212'=±=---=+--=kk λL n r r nL L r r δ所以,()λL n 81=-,mn λL61090.618-⨯≈-=2.在双缝干涉实验中,单色光源S 0到两缝S 1和S 2的距离分别为l 1和l 2,且l 1-l 2=3λ,λ为入射光的波长,双缝间距为d ,双缝到屏的距离为D ,如图,求: (1)零级明纹到屏幕中央O 点的距离;(2)相邻两条明纹的间距。
高中物理选修一光的干涉同步练习含答案
高中物理选修一光的干涉同步练习含答案卷I(选择题)一、选择题(本题共计 10 小题,每题 3 分,共计30分,)1. 在“观察光的干涉现象”实验中,用白光入射双缝时,在光屏上可观察到彩色条纹,若用红色和绿色玻璃各挡住一条缝,则在光屏上可以观察到A.黄色的干涉条纹B.绿色的干涉条纹C.红绿相间的条纹D.两种色光叠加,但无干涉条纹2. 光学现象在实际生活、生产中有许多应用.下列选项利用了“光的干涉现象”的是()A.用光导纤维传输信号B.白光通过三棱镜变成七色光C.戴上特制眼镜在电影院看3D电影有立体感D.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度3. 用单色光做双缝干涉实验,下列说法正确的是()A.相邻两亮条纹或暗条纹的中心间距相等B.中央亮条纹的宽度是两侧亮条纹宽度的2倍C.屏与双缝之间距离减小,则屏上条纹间的距离增大D.在实验装置不变的情况下,红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距4. 以下现象不属于干涉的是()A.白光经过杨氏双缝得到彩色图样B.白光照射肥皂膜呈现彩色图样C.白光经过三棱镜得到彩色图样D.白光照射水面油膜呈现彩色图样5. 关于激光,下列说法中正确的是()A.利用激光的相干性,可以用在雷达上进行精确的测距B.激光相干性好,任何两束激光都能发生干涉C.激光是人工制造的,不是偏振光D.利用激光亮度高,可在医学上作光刀切除肿瘤,或“焊接”剥落的视网膜6. 白光相干光通过双缝发生干涉,屏上的干涉条纹,错误的是()A.屏中央是白光亮条纹B.从屏中央往两边出现彩色亮条纹C.红光的第1条亮条纹最靠近屏的中央D.紫光的第1条亮条纹最靠近屏的中央7. 下列现象属于折射现象的是()A.白光经过杨氏双缝得到彩色图样B.白光照射肥皂膜呈现彩色图样C.白光经过三棱镜得到彩色图样D.白光照射单缝后,在光屏上出现彩色条纹8. 一束平行单色光照射到双缝上,在缝后屏上得到干涉条纹,下列判断正确的是()A.改变双缝到屏的距离,条纹间距不变B.入射光的强度改变,波长不变时,条纹间距会随之改变C.入射光的频率改变时,条纹间距会随之改变D.在水里做双缝干涉实验,比在空气中做条纹间距会大9. 根据你学过的干涉原理,判断下列说法中正确的是()A.在真空中传播速度相同的两束光可以发生干涉现象B.在双缝干涉实验中,用红光照射一条狭缝,用紫光照射另一条狭缝,屏上将呈现等间距的彩色条纹C.其它条件不变的情况下,双缝的间隙越大,光屏上产生的干涉条纹间距越小D.在双缝干涉实验中,把其中一缝挡住,则干涉条纹与原来一样,只是亮度减半10. 如图甲所示是用干涉法检查某块厚玻璃的上表面是否平整的装置,检查中所观察到的干涉条纹如图乙所示,则()A.产生干涉的两列光波分别是由a的上表面和b的下表面反射的B.产生干涉的两列光波分别是由a的下表面和b的下表面反射的C.被检查的玻璃表面有凹陷D.被检查的玻璃表面有凸起二、多选题(本题共计 5 小题,每题 3 分,共计15分,)11. 用单色光做双缝干涉实验时,下列说法中正确的是()A.入射光的波长越长,相邻两亮条纹中心的距离越大B.入射光的频率越高,相邻两亮条纹中心的距离越大C.把入射光由绿光变成紫光,相邻两亮条纹中心的距离变大D.保持双缝的间隙不变,光屏到缝的距离越大,屏上明暗相间的条纹间越大12. 在照相机镜头上常涂有增透膜,关于增透膜的说法正确的是()A.增透膜的厚度为绿光在真空中波长的14B.增透膜的厚度为绿光在增透膜中波长的14C.绿光从增透膜前后表面的反射光互相抵消D.绿光从增透膜前后表面的反射光互相叠加使绿光振动加强13. 下列说法中正确的是()A.甲图肥皂泡呈现彩色是光的色散现象B.乙图中的海市蜃楼中存在全反射现象C.丙图中的泊松亮斑纹是由于圆孔衍射现象造成的D.丁图中的M、N是偏振片,P是光屏,当M固定不动缓慢转动N时,光屏P上的光亮度将发生变化,此现象表明光是横波14. 下列说法正确的是________.A.全息照片的拍摄利用了光的干涉原理B.麦克斯韦预言并用实验验证了电磁波的存在C.变化的电场一定产生变化的磁场,变化的磁场一定产生变化的电场D.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光变为红光,则条纹间距变宽15. 如图所示,在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,下列说法正确的是()A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝B.测量某条干涉亮纹位置时,应使测微目镜分划中心刻线与该亮纹的中心对齐C.为了减少测量误差,可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a,求出相邻两条亮纹间距△x=D.屏上的干涉条纹与双缝垂直卷II(非选择题)三、填空题(本题共计 10 小题,每题 3 分,共计30分,)16. 如图所示,平静的水面下同一竖直线上有两个点光源S a、S b,可分别发出a、b两种不同颜色的单色光.在光源的正上方放置一个圆形的遮光板,在水面上方同时恰好看不到两个光源.则a光的频率________(选填“>”、“=”或“<”,下同)b光的频率;若在同一装置做杨氏双缝干涉实验,a光的干涉条纹宽度________b光的干涉条纹宽度.17. 下列说法正确的是(________)A.只有发生共振时,受迫振动的频率才等于驱动力的频率B.光的偏振现象说明光是一种横波C.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光变为红光,则条纹间距变宽D.简谐横波在给定的介质中传播时,频率越高,则波传播一个波长的距离所用的时间越短E.两列波叠加产生干涉现象,在干涉图样中,振动加强区域的质点,其位移始终保持最大;振动减弱区域的质点,其位移始终保持最小18. 如图所示,挡板上有两条狭缝S1和S2,它们到光屏上P1点的路程差为1.5×10−6m,S1、S2连线的垂直平分线与光屏的交点为O,P1与P2点关于O点对称.用波长为600nm的单色光照射狭缝S1和S2,则P1点位于________上(选填“亮条纹”或“暗条纹”),点P1与P2之间共有________条亮条纹.19. 登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射,尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射,否则将会严重地损伤视力.有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜.他选用的薄膜材料的折射率为n=1.5,所要消除的紫外线的频率为f=8.1×1014Hz.(1)他设计的这种“增反膜”所依据的原理是________.(2)这种“增反膜”的厚度是________.(3)请判断以下有关薄膜干涉的说法正确的是________A.薄膜干涉说明光具有波动性B.如果薄膜的厚度不同,产生的干涉条纹一定不平行C.干涉条纹一定是彩色的D.利用薄膜干涉也可以“增透”20. 利用光的干涉现象可高精度地检查物体表面的平整程度.如果表面是平的,干涉条纹互相平行,如果表面有凸出与凹下,则在凸出与凹下处的干涉条纹会扭曲,图中所示干涉条纹中与实际相符的是________21. 英国物理学家托马斯⋅杨巧妙地解决了相干光源问题,第一次在实验室观察到了光的干涉现象,如图所示为实验装置简图,M为竖直线光源(长直灯丝钠灯)、N和O均为有狭缝的遮光屏、P为像屏,现有四种带有不同狭缝的遮光屏,实验时N应选________,O应选________(均填字母序号).22. 用双缝干涉测光的波长.实验装置如图1所示,已知单缝与双缝间的距离L1=100mm,双缝与屏的距离L2=600mm,单缝宽d1=0.10mm,双缝间距d2=0.20mm.用测量头来测量光屏上干涉亮条纹到中心的距离.测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻线对准屏上亮纹的中心,(如图2所示),记下此时手轮上的读数为0.640mm,转动测量头,使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心(如图3所示)记下此时手轮上的读数________mm.由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长________m(结果保留两位有效数字)在本实验中如果增大双缝与屏的距离则光屏上得到的条纹间距________(填增大、减小或不变).23. 如图所示,在杨氏双缝干涉实验中,用波长为5.30×10−7m的激光,屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×10−7m.则在这里出现的应是________(填“明条纹”或“暗条纹”).24. 要产生干涉必须满足一定条件,两列光的频率________,振动方向________,具有恒定的________。
(完整版)光的干涉练习题及答案
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】:A2、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】:A3、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】:B4、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】:B5、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】:B6、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】:C7、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】:C8、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。
第14章光的干涉习题答案
7.法布里-珀罗标准具的两个反射面平行并严格保持距离 1cm,标准具两侧各有一个直径为1cm的单色光源,波长 λ=0.49μm,设仪器严格共轴。求第二个透镜后焦点上干 涉条纹的级次以及后焦面上有多少条明条纹,其最大直径 为多少? A B
解:相当于在AB间形成1cm空气薄膜, 等倾入射,焦面上一点 对于薄膜来说, 对应于同一入射角 i
11.两光相干除了满足干涉的三个必要条件,即频率相同、 振动方向相同、相位相等或相位差恒定之外,还必须满足 两个附加条件 两相干光的振幅不可相差太大 , 两相干光的光程差不能太大 。
三、计算题
1.波长为λ的两束相干的单色平行光分别以图所示的入射 角θ、φ入射在屏幕面MN上。求屏幕上干涉条纹的间隔。 解:考虑相邻两明条纹,条纹 中心为A、B,级次分别为k、 k+1,并设AB两点间距为x。
2e n2 n1 sin i k
2
2
2
A
B
n2 1
n1 1(??) e 1 10
2
4.9 10
7
2e cos i k
f 2焦点上 i 0 kmax
f f
2
2e
40816
i最大时,对应如图过 f 1中心的光线 cos i r2 15 15 2 0.5 2
5.用劈尖干涉检测工件的表面,当波长为的单色光垂直 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。由图中可 见工件表面:( ) A.有一凹陷的槽,深入 / 4 B. 有一凹陷的槽,深入 / 2 C.有一凸起的埂,深入 / 4 D. 有一凸起的埂,深入
3.波长为 的平行单色光垂直地照射到劈尖薄膜上, 劈尖薄膜的折射率为n,第二级明纹与第五条明纹所对 应的薄膜厚度之差 3λ/2n 。
光的干涉练习题及答案
光的干涉练习题及答案三、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 λdD 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λdD 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λdD 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θλn l 2=(2分)。
(1)上表面A 向上平移时,棱边明暗交替变化,相同厚度的空气薄模向棱边处移动,条纹间距不变。
(4分)(2) A 绕棱边逆时针转动时,棱边明暗不变,各级条纹向棱边方向移动,条纹变密。
(4分)4、在玻璃(5.1=n )上镀上25.1=n 的介质薄膜,波长 nm 500=λ的光从空气中垂直照射到此薄膜上,要使其为高反膜和增透膜求膜的厚度。
17光的干涉习题解答
第十七章 光的干涉一. 选择题1.在真空中波长为λ的单色光,在折射率为n 的均匀透明介质中从A 沿某一路径传播到B ,若A ,B 两点的相位差为3π,则路径AB 的长度为:( D )A. 1.5λB. 1.5n λC. 3λD. 1.5λ/n解: πλπϕ32==∆nd 所以 n d /5.1λ=本题答案为D 。
2.在杨氏双缝实验中,若两缝之间的距离稍为加大,其他条件不变,则干涉条纹将 ( A )A. 变密B. 变稀C. 不变D. 消失解:条纹间距d D x /λ=∆,所以d 增大,x ∆变小。
干涉条纹将变密。
本题答案为A 。
3.在空气中做双缝干涉实验,屏幕E 上的P 处是明条纹。
若将缝S 2盖住,并在S 1、S 2连线的垂直平分面上放一平面反射镜M ,其它条件不变(如图),则此时 ( B )A. P 处仍为明条纹B. P 处为暗条纹C. P 处位于明、暗条纹之间D. 屏幕E 上无干涉条纹解 对于屏幕E 上方的P 点,从S 1直接入射到屏幕E 上和从出发S 1经平面反射镜M 反射后再入射到屏幕上的光相位差在均比原来增π,因此原来是明条纹的将变为暗条纹,而原来的暗条纹将变为明条纹。
故本题答案为B 。
4.在薄膜干涉实验中,观察到反射光的等倾干涉条纹的中心是亮斑,则此时透射光的等倾干涉条纹中心是( B )A. 亮斑B. 暗斑C. 可能是亮斑,也可能是暗斑D. 无法确定解:反射光和透射光的等倾干涉条纹互补。
本题答案为B 。
5.一束波长为λ 的单色光由空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上,透明薄膜放在空气中,要使反射光得到干涉加强,则薄膜最小的厚度为 ( B )A. λ/4B. λ/ (4n )C. λ/2D. λ/ (2n )6.在折射率为n '=1.60的玻璃表面上涂以折射率n =1.38的MgF 2透明薄膜,可以减少光的反射。
当波长为500.0nm 的单色光垂直入射时,为了实现最小反射,此透明薄膜的最小厚度为( C )A. 5.0nmB. 30.0nmC. 90.6nmD.250.0nm 选择题3图解:增透膜 6.904/min ==n e λnm本题答案为C 。
光的干涉 练习题有答案
高二物理选修3-4 13.3光的干涉针对训练1.两盏普通白炽灯发出的光相遇时,我们观察不到干涉条纹,这是因为()A.两盏灯亮度不同B.灯光的波长太短C.两灯光的振动情况不同D.电灯发出的光不稳定2.2009年11月21日凌晨2时30分,黑龙江新兴煤矿发生瓦斯爆炸事故,造成10名矿工遇难。
煤矿中的瓦斯危害极大,某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率,于是他根据双缝干涉现象设计了一个监测仪,其原理如图所示:在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A、B,容器A与干净的空气相通,在容器B中通入矿井中的气体,观察屏上的干涉条纹,就能够监测瓦斯浓度。
如果屏的正中央O点变为暗纹,说明B中气体()A.一定含瓦斯B.一定不含瓦斯C.不一定含瓦斯 D.无法判断3.一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹,除中央白色条纹外,两侧还有彩色条纹,其原因是()A.各色光的波长不同,因而各色光分别产生的干涉条纹间距不同B.各色光的速度不同,造成条纹的间距不同C.各色光的强度不同,造成条纹的间距不同D.各色光通过双缝到达一确定点的距离不同4.在双缝干涉实验中,双缝到光屏上P点的距离之差为0.6 μm,若分别用频率为f1=5.0×1014 Hz和f2=7.5×1014 Hz的单色光垂直照射双缝,则P点出现明、暗条纹的情况是( ) A.单色光f1和f2分别照射时,均出现明条纹B.单色光f1和f2分别照射时,均出现暗条纹C.单色光f1照射时出现明条纹,单色光f2照射时出现暗条纹D.单色光f1照射时出现暗条纹,单色光f2照射时出现明条纹5.如图(甲)所示为双缝干涉实验的装置示意图,(乙)图为用绿光进行实验时,在屏上观察到的条纹情况,a为中央条纹,(丙)图为换用另一颜色的单色光做实验时观察到的条纹情况,a′为中央亮条纹,则以下说法正确的是()A .(丙)图可能为用红光实验产生的条纹,表明红光波长较长B .(丙)图可能为用紫光实验产生的条纹,表明紫光波长较长C .(丙)图可能为用紫光实验产生的条纹,表明紫光波长较短D .(丙)图可能为用红光实验产生的条纹,表明红光波长较短6.如图3所示,在双缝干涉实验中,若单缝S 从双缝S 1、S 2的中央对称轴位置处稍微向上移动,则( )A .不再产生干涉条纹B .仍可产生干涉条纹,其中央亮条纹P 的位置不变C .仍可产生干涉条纹,其中央亮条纹P 的位置略向上移D .仍可产生干涉条纹,其中央亮条纹P 的位置略向下移图37.双逢干涉实验装置如图4所示,双缝间的距离为d ,双缝到像屏的距离为L ,调整实验装置使得像屏上可以见到清晰的干涉条纹,关于干涉条纹的情况,下列叙述正确的是( )A .若将像屏向左平移一小段距离,屏上的干涉条纹将变得不清晰B .若将像屏向右平移一小段距离,屏上仍有清晰的干涉条纹C .若将双逢间距离d 减小,像屏上的两个相邻明条纹间的距离变小D .若将双缝间距离d 减小,像屏上的两个相邻暗条纹间的距离增大8.某同学自己动手利用如图所示器材,观察光的干涉现象.其中,A 为单缝屏,B 为双缝屏,C 为像屏.当他用一束阳光照射到A 上时,屏C 上并没有出现干涉条纹.他移走B 后,C 上出现一窄亮斑.分析实验失败的原因,最大的可能是( )A .单缝S 太窄B .单缝S 太宽C .S 到S 1和S 2距离不等D .太阳光不能做光源9.激光散斑测速是一种崭新的测速技术,它应用了光的干涉原理。
关于光的干涉的习题与答案
关于光的干涉的习题与答案
光的干涉习题与答案
光的干涉是光学中非常重要的一个现象,它揭示了光波的波动性质。
在干涉现象中,光波会相互叠加,形成明暗条纹,从而产生干涉图样。
下面我们来看一些关于光的干涉的习题与答案。
习题一:两束相干光波在空气中相遇,它们的波长分别为600nm和450nm,求它们的相位差。
解答:相位差可以用公式Δφ=2πΔx/λ来计算,其中Δx为两束光波的光程差,λ为光波的波长。
由于光程差Δx=0,所以相位差Δφ=0。
习题二:在双缝干涉实验中,两个狭缝间距为0.2mm,波长为500nm的光波垂直入射到狭缝上,求干涉条纹的间距。
解答:干涉条纹的间距可以用公式dλ/D来计算,其中d为狭缝间距,λ为光波的波长,D为观察屏到狭缝的距离。
代入数据可得,间距为0.1mm。
习题三:在双缝干涉实验中,两个狭缝间距为0.1mm,波长为600nm的光波垂直入射到狭缝上,观察屏到狭缝的距离为2m,求干涉条纹的间距。
解答:代入数据可得,间距为0.3mm。
通过以上习题与答案,我们可以看到光的干涉现象在实际问题中的应用。
对于学习光学的同学来说,掌握光的干涉原理和计算方法是非常重要的。
希望大家能够通过练习,加深对光的干涉现象的理解,提高解决实际问题的能力。
4.3光的干涉(解析版)
4.3光的干涉同步练习一、单选题1.(2021·全国·高三课时练习)如图所示,a、b为两束不同频率的单色光,以o45的入射角射到上下表面平行的玻璃砖的上表面,直线OO'与玻璃砖上下表面垂直且与其上表面交于N点,入射点A、B到N点的距离相等,经玻璃砖上表面折射后两束光相交于图中的P点,则下列说法正确的是()A.在真空中,a光的传播速度大于b光的传播速度B.在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度C.同时增大入射角(入射角始终小于o90),则a光在下表面先发生全反射D.对同一双缝干涉装置,a光的干涉条纹间距比b光的干涉条纹间距宽【答案】D【详解】A.各种光在真空中的速度相同,故A错误;B.根据题图,入射角相同,a光的折射角较大,所以玻璃砖对a光的折射率较小,由光在介质中的光速c vn =得,a光在介质中的传播速度较大,故B错误;C.玻璃砖上下表面平行,a、b光在玻璃砖下表面均不会发生全反射现象,故C错误;D.根据公式Δlxd λ=可知,由于a光的波长大于b光波长,对同一双缝干涉装置,a光的干涉条纹间距比b光的干涉条纹间距宽,故D正确。
故选D。
2.(2021·全国·高三课时练习)如图所示,a、b两种单色光沿不同方向射向玻璃三棱镜,经三棱镜折射后沿同一方向射出,下列关于a光和b光的说法正确的是()A.在真空中,a光传播速度较大B.玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率。
C.a光和b光从玻璃射向空气时,a光发生全反射的临界角较小D.在同样的双缝干涉条件下,用a光得到的干涉条纹的相邻条纹间距较大【答案】D【详解】A.在真空中,各种光的传播速度均相同(光速c),A错误;B.由题图可以看出b光偏折程度较大,则b光的折射率较大,B错误;C.光从玻璃射向空气时,由临界角公式1 sin Cn=可知,b光的临界角较小,C错误;D.因a光折射率较小,频率较低,由cf λ=可知波长较长,根据Δlxd λ=可知,在同样的双缝干涉条件下,用a光得到的干涉条纹的相邻条纹间距较大,D正确。
光的干涉 衍射试题(含答案)
光的干涉衍射试题(含答案)一、光的干涉衍射选择题1.关于甲、乙、丙、丁四个实验,以下说法正确的是甲:单色光通过劈尖产生产生明暗条纹乙:单色光通过牛顿环产生明暗条纹丙:单色光通过双缝产生明暗条纹丁:单色光通过单缝明暗条纹A.四个实验产生的条纹均为干涉条纹B.甲、乙两实验产生的条纹均为等距条纹C.丙实验中,产生的条纹间距越大,该光的频率越大D.丁实验中,产生的明暗条纹为光的衍射条纹2.下列说法中正确的是__________。
A.光从一种介质进入另一种介质时,其频率不变B.对同一种光学材料,不同颜色的光在该材料中的传播速度相同C.雨后路面上的油膜呈现彩色,是光的干涉现象D.光学镜头上的增透膜是利用光的衍射现象E.光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理3.如图甲所示,在平静的水面下有一个点光源S,它发出的是两种不同颜色的a光和b 光,在水面上形成了一个被照亮的圆形区域,该区域的中间为由a、b两种单色光所构成的复色光的圆形区域,周边为环状区域,且为a光的颜色(见图乙)。
则以下说法中正确的是()A.a光的频率比b光小B.水对a光的折射率比b光大C.a光在水中的传播速度比b光大D.在同一装置的杨氏双缝干涉实验中,a光的干涉条纹间距比b光小4.关于波的干涉、衍射等现象,下列说法正确的是______________A.当波源与观测者相互靠近时,观测者接收到的振动频率大于波源发出波的频率B.在杨氏双缝干涉实验中,用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,屏上将呈现间距相等的条纹C.某人在水面上方观察水底同位置放置的红、黄、绿三盏灯时,看到绿灯距水面最近D.照相机镜头前的增透膜、信号在光导纤维内的传播都是利用了光的全反射原理E.电磁波与声波由空气进入水中时,电磁波波长变短,声波波长变长5.下列说法中正确的是.A.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹用实验证实了电磁波的存在B.只有机械波多能产生普勒效应,光波不能产生多普勒效应C.在照相机镜头上涂一层氟化镁,可以增透所需要的光,这是利用光的干涉原理D.不同频率的机械波在同一种介质中的传播速度一定不相同6.下列说法中正确的是()A.单摆在周期性外力作用下做受迫振动,其振动周期与单摆的摆长无关B.线性变化的电场一定产生恒定的磁场,线性变化的磁场一定产生恒定的电场C.在杨氏双缝实验中,若仅将入射光由红光改为蓝光,则干涉条纹间距变窄D.光纤通信的工作原理是光的反射,光纤通信具有容量大,抗干扰性强等优E.用标准玻璃样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏转7.如图所示,一横截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜,两种颜色不同的可见光细光束a、b,垂直于斜边从空气射向玻璃,光路如图所示,则下列说法正确的是_____________A.玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率B.a光和b光由空气进入玻璃棱镜后频率都变小C.a光和b光在玻璃中传播时a光的波长小于b光的波长D.在相同条件下进行双缝干涉实验,a光的条纹间距比b光大E.a光和b光以相同的入射角由玻璃射向空气,若逐渐增大入射角,则b光先发生全反射8.a、b两束相互平行的单色光,以一定的入射角照射到平行玻璃砖上表面,经平行玻璃砖折射后汇聚成一束复色光c,从平行玻璃砖下表面射出,判断正确的是()A .a 光在玻璃中的传播速度比b 光在玻璃中的传播速度大B .玻璃砖对a 光的折射率大C .双缝干涉时,用a 光照射得到条纹间距小D .增大入射角,a 光在下表面可发生全反射9.如图所示,一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖,在玻璃砖底面上的入射角为θ,经折射后出a 、b 两束光线.则()A .在玻璃中,a 光的传播速度小于b 光的传播速度B .在真空中,a 光的波长小于b 光的波长C .玻璃砖对a 光的折射率小于对b 光的折射率D .分别用a 、b 光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a 光的干涉条纹间距大于b 光的干涉条纹间距E.若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大,则折射光线a 首先消失10.a 、b 是两种单色光,其频率分别为v a 、v b ,且a bνν=k A .a 、b 光子动量之比为a bP P =k B .若a 、b 光射到同一干涉装置上,则相邻条纹的间距之比为a bx x ∆∆=k C .若a 、b 都能使某种金属发生光电效应,则光子的最大初动能之差E ka -E kb =hv b (k -1) D .若a 、b 是处于同一激发态的原子跃迁到A 态和B 态产生的,则A 、B 两态的能级之差E A -E B =hv b (k -1)11.在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹,通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹,这两种现象 ( )A .都是光的衍射现象B .都是光的干涉现象C .前者是光的干涉现象,后者是光的衍射现象D .前者是光的衍射现象,后者是光的干涉现象12.如图所示,一束激光照射在双缝上,在缝后屏上得到干涉条纹,下列说法中正确的是()A.增大双缝到光屏的距离,条纹间距变小B.入射光波长不变,光强增大,条纹间距不变C.增大激光器到双缝的距离,条纹间距变大D.若仅将双缝和光屏置于水中,同等条件下条纹间距变大13.下列说法正确的是( )A.全息照相利用了光的衍射现象B.声源远离观察者时,听到的声音变得低沉,是因为声源发出的声音的频率变低了C.雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的D.人们所见到的“海市蜃楼”现象,只有光的折射14.△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面,a、b两束可见单色光从空气中垂直射入棱镜底面MN,在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示,由此可知()A.棱镜内a光的传播速度比b光的大B.a光的波长比b光的长C.a光、b光通过同一狭缝发生衍射时,a光的中央亮纹更宽D.让a光与b光通过同一双缝干涉装置,a光条纹间的距离小于b光15.关于干涉和衍射,正确的说法是()A.有的波能发生干涉现象,有的波能发生衍射现象B.波具有衍射特性的条件,是障碍物的尺寸与波长比较相差不多或小得多C.产生干涉现象的必要条件之一,就是两列波的频率相等D.在干涉图样中,振动加强区域的质点,其位移始终保持最大;振动减弱区域的质点,其位移始终保持最小16.太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色,瀑布在阳光下呈现的彩虹以及通过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色条纹,这些现象分别属于()A.光的干涉、色散和衍射现象B.光的干涉、衍射和色散现象C.光的衍射、色散和干涉现象D.光的衍射、干涉和色散现象17.关于光的衍射现象,下面说法正确的是( )A.红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹B.白光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹C.光照到不透光小圆盘上出现泊松亮斑,说明发生了衍射D.光照到较大圆孔上出现大光斑,说明光沿直线传播,不存在光的衍射18.下列说法正确的是()A.简谐运动的周期与振子的质量无关,但与振幅有关=-中,F为振动物体所受的合外力,k为弹B.弹簧振子做简谐运动的回复力表达式F kx簧的劲度系数C.在波的传播方向上,某个质点的振动速度就是波的传播速度D.在双缝干涉实验中,同等条件下用紫光做实验比用红光做实验得到的条纹更窄E.在单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象,狭缝宽度必须比波长小或者相差不多19.∆OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面,a、b两束可见单色光从空气中垂直射入棱镜底面MN,在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示,由此可知()A.棱镜内a光的传播速度比b光的小B.a光的波长比b光的长C.a光、b光通过同一狭缝发生衍射时,a光的中央亮纹更宽D.让a光与b光通过同一双缝干涉装置,a光条纹间的距离小于b光20.如图,一细束白光通过玻璃三棱镜折射后,上下边缘分别为a、b可见单色光,则()A.a为紫光,b为红光B.玻璃对a光的折射率比b光的大C.a光在玻璃中的传播速度大于b光在玻璃中的传播速度D.a、b两束光通过同一单缝衍射装置形成的中央宽条纹,a光的宽E.a、b两束光通过同一双缝衍射装置形成的干涉宽条纹,相邻条纹间距a光的较大21.图甲、图乙为两次用单色光做双缝干涉实验时,屏幕上显示的图样。
(完整版)光的干涉练习题及答案
(完整版)光的干涉练习题及答案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN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】:A2、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】:A3、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】:B4、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:( )是明的,圆环是等距离的; 是明的,圆环是不等距离的;是暗的,圆环是等距离的; 是暗的,圆环是不等距离的。
【答案】:B5、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】:B6、若把牛顿环装置(都是用折射率为的玻璃制成的)由空气搬入折射率为的水中,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】:C7、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】:C8、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。
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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】:A2、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】:A3、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】:B4、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:( )是明的,圆环是等距离的; 是明的,圆环是不等距离的;是暗的,圆环是等距离的; 是暗的,圆环是不等距离的。
【答案】:B5、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】:B6、若把牛顿环装置(都是用折射率为的玻璃制成的)由空气搬入折射率为的水中,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】:C7、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】:C8、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 =的液体中,凸透镜可沿O O '移动,用波长λ=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( )nm ; nm ; nm ; nm 。
【答案】:C10、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 ' Oλ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λdD 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λdD 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θλn l 2=(2分)。
(1)上表面A 向上平移时,棱边明暗交替变化,相同厚度的空气薄模向棱边处移动,条纹间距不变。
(4分)(2) A 绕棱边逆时针转动时,棱边明暗不变,各级条纹向棱边方向移动,条纹变密。
(4分)4、在玻璃(5.1=n )上镀上25.1=n 的介质薄膜,波长 nm 500=λ的光从空气中垂直照射到此薄膜上,要使其为高反膜和增透膜求膜的厚度。
【答案】:解:设薄膜厚度为h ,则两束反射光的光程差为:2cos 2i nh =δ(2分) 当λδj i nh ==2cos 2时,反射光光强最大, 此时薄膜为高反膜:(3分)==2cos 2i n j h λ5.2105272m j n j -⨯=λ m j h 7102-⨯=(2分) 当λδ)21(cos 22+==j i nh 时,反射光光强最小,此时薄膜为增透膜(3分) =+=2cos 2)21(i n j h λ5105)12(2)21(72m j n j -⨯+=+λ m j h 710)12(-⨯+=(2分) 5、利用迈克尔逊干涉仪测量光波波长的实验中:(1)画出实验的光路图。
(2)试分析当两反射镜垂直和近似垂直时干涉花样的特点,以及当其中一个反射镜移动时花样的变化规律。
【答案】:解:(1)光路图(2分)(2)干涉花样的特点:两反射镜垂直时,相当于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,内疏外密中央阶次最高。
(2分)若其中一个反射镜移动,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。
(2分)两反射镜近似垂直时,相当于扩展光源照到劈尖薄膜上形成干涉花样属于等厚干涉。
(1分)光经过膜形成的干涉花样为:明暗相间的直条纹,条纹等间距,光强分布均匀。
(2分)若其中一个反射镜移动,棱边明暗交替变化,相同厚度的空气薄模向棱边处移动,条纹间距不变。
(2分)四、证明题1、如图为利用劈尖干涉检测微小变化示意图。
(1)工件表面纹路是凹的还是凸的?(2)证明凹纹深度2λ⋅=b a H 。
【答案】:(1)P 点Q 点在j 级条纹上,P 点对应空气膜厚度与Q 点对应厚度同,因此P 点对应的纹路是凹的。
(2分)(2)21λ=-+j j h h (2分)b b h 2sin λθ=∆= 又a H =θsin (2分) 2,2λλb a H a H b =∴=(2分) 五、计算题1、杨氏双缝实验中缝间距cm d 02.0=、距光屏m 2,当nm 500=λ的光入射到双缝上时,求二级亮条纹的宽度和位置。
【答案】:解:由亮条纹的位置公式: λdD j y = (2分) 可得 cm m m m m d D y 101.010*******742==⨯⨯⨯⨯==--λ(2分) 条纹宽度为 λd D y =∆cm m m mm 5.0005.010*******==⨯⨯⨯=--(3分) 2、杨氏双缝实验中以波长nm 600=λ的单色光入射到双缝上时,在距离双缝cm 50的光屏上 测得条纹宽度为mm 3.0求:双缝的间距。
【答案】:解:杨氏双缝实验条纹的宽度 λd D y =∆=mm 3.0(3分) mm m m mm y D d 1001.01061035.074==⨯⨯⨯=∆=--λ(4分) 3、在洛埃镜实验中,nm 500=λ的绿光源S 在反射镜左方40cm 处,与镜面垂直距离为1mm ,镜长40cm ,在镜右方40cm 处垂直放置观察屏。
求:(1)画光路图,求干涉条纹间隔;(2)一共最多能观察到多少条明纹。
【答案】:解:(1)mm r mm d 1200 ,20==(1分)mm d r y 3.010********=⨯⨯==∆-λ(2分) 804012=y ,mm y 22=;(1分) 408011=y , mm y 5.01= (1分) 明纹间隔数:53.05.0212=-=∆-y y y (1分) 最多明纹数:6条 (1分) 4、杨氏双缝实验中以波长nm 600=λ的单色光入射到双缝上时,在距离双缝cm 50的光屏上测得条纹宽度为mm 3.0求:1)双缝的宽度;2)若在一缝后放置厚度为mm 3108.4-⨯的平板式薄介质膜发现新的中央亮条纹恰好落到原来第4级亮条纹处,求介质的折射率。
【答案】:杨氏双缝实验条纹的间距λd D y =∆=mm 3.0 (1分) mm m m mm y D d 1001.01061035.074==⨯⨯⨯=∆=--λ(2分) 加入玻璃板后光程差变化了)1(-=∆n d δ 由题意可知=-=∆)1(n d δλ4 (2分)5.11108.410641467=+⨯⨯⨯=+=--mm d n λ (2分) 5、如图在双缝干涉实验中,mm d 5.0=,cm D 50=用波长nm 480=λ的光垂直照射。