大学物理学》光的干涉练习题马解答

《大学物理学》光的干涉学习材料（解答）

一、选择题：

11-1．在双缝干涉实验中，若单色光源S 到两缝1S 、2S 距离相等，则观察屏上中央明纹中心位于图中O 处，现将光源S 向下移动到示意图中的S '位置，则（ D ） （A ）中央明条纹向下移动，且条纹间距不变；

（B ）中央明条纹向上移动，且条纹间距增大； （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，且条纹间距不变。

【提示：画出光路，找出'S 到光屏的光路相等位置】

11-2．如图所示，折射率为2n ，厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质折射率分别为1n 和3n ，且12n n <，23n n >，若波长为λ的平行单色光垂直入射在薄膜上，则上下两个表面反射的两束光的光程差为（ B

（A ）22n e ；

（B ）22/2n e λ-； （C ）22n e λ-； （D ）222/2n e λn -。

【提示：上表面反射有半波损失，下表面反射没有半波损失】

11-3．两个直径相差甚微的圆柱体夹在两块平板玻璃之间构成

空气劈尖，

如图所示，单色光垂直照射，可看到等厚干涉条纹，如果将两个圆柱 之间的距离L 拉大，则L 范围内的干涉条纹（ C ）

（A ）数目增加，间距不变； （B ）数目增加，间距变小； （C ）数目不变，间距变大； （D ）数目减小，间距变大。

【提示：两个圆柱之间的距离拉大，空气劈尖夹角减小，条纹变疏，但同时距离L 也变大，考虑到两圆柱的高度差不变，所以条纹数目不变】

S

S 3

n

4．用白光光源进行双缝试验，如果用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝，则：（ D ）

（A ）干涉条纹的宽度将发生改变； （B ）产生红光和蓝光两套彩色干涉条纹； （C ）干涉条纹的亮度将发生改变； （D ）不产生干涉条纹。

【提示：不满足干涉条件，红光和蓝光不相干】

5．如图所示，用波长600λ=nm 的单色光做杨氏双缝实验，在光屏P 处产生第五级明纹极大，现将折射率n =1.5

央明纹极大的位置，则此玻璃片厚度为（ B ） （A ）5.0×10-4cm ；

（B ）6.0×10-4cm ； （C ）7.0×10-4cm ； （D ）8.0×10-4cm 。

【提示：光在玻璃内多走的光程应为5λ，即（n -1）d =5λ，可得d 】

11-14．如图所示，用波长480λ=nm 的单色光做杨氏双缝实验，其中一条缝用折射率n =1.4的薄透明玻璃片盖在其上，另一条缝用折射率n =1.7的同样厚度的薄透明玻璃片覆盖，则覆盖玻璃片前的中央明纹极大位置现变成了第五级明纹极大，则此玻璃片厚度为（ C ）

（A ）3.4 μm ； （B ）6.0 μm ； （C ）8.0 μm ； （D ）12 μm 。

【提示：两光在玻璃内的光程差应为5λ，即（n 2-1）d -（n 1-1）d =5λ，可得d 】

7．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。

【提示：根据公式'd x d

λ∆=

判断】

8．将双缝干涉实验放在水中进行，和空气中的实验相比，相邻明纹间距将（ B ） （A ）不变； （B ）减小； （C ）增大； （D ）干涉条纹消失。

【提示：由/n n λλ=，知在水中光波长变短】

9．在双缝干涉实验中，若双缝所在的平板稍微向上平移，其他条件不变，则屏上的干涉条纹（ B ）

（A ）向下移动，且间距不变；（B ）向上移动，且间距不变；

（C ）不移动，但间距改变； （D ）向上移动，且间距改变。

【见第1题提示】

11--1．折射率为1.30

观察到透射光中绿光（λ=500nm （A ）83.3nm ； （B ）250nm ； （C ）192.3nm ；（D ）【提示：如图透射光的干涉考虑半波损失，由21

2()2

n d k λ=+知21

()/22

d

k n λ=-。∵求油膜最小厚度，取k =1】

11-16．照相机镜头是将折射率为1.38的MgF 2增透膜覆盖在折射率为1.52的玻璃镜头上。若此膜仅适用于波长λ=550nm 的光，则增透膜的最小厚度为（ C ） （A ）398.6nm ； （B ）199.3nm ； （C ）99.6nm ； （D ）90.5nm 。

【同上题提示】

12．用单色光垂直照射牛顿环装置，设其平凸透镜可以在垂直的方向上移动，在透镜离开平玻璃的过程中，可以观察到这些环状干涉条纹（ B ）

（A ）向右平移； （B ）向中心收缩； （C ）向外扩张； （D ）向左平移。

【提示：空气厚度相同的地方对应同一条纹。因此，凸透镜垂直上移后中心的空气厚度与原先边缘处的空气厚度相同，原边缘处的条纹就跑到现中心处了，可见干涉条纹向中心收缩】

11--8光中看到干涉条纹，则在接触点形成的圆斑为：（ D （A ）全明；（B ）左半暗，右半明； （C ）全暗；（D ）左半明，右半暗。

【提示：由图可见，左边半波损失抵消，右边有半波损失。】

14．如图所示，波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为2n 的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉。若薄膜厚度为e ，而且321n n n >>，则两束反射光在相遇点的相位差为（ A ）

（A ）24/πn e λ； （B ）22/πn e λ； （C ）24/ππn e λ+； （D ）24/ππn e λ-+。 【提示：上下两个表面的反射都有半波损失。另外，相位差和光程差换算有2π因子】

二、填空题

3

n 1.521.52

1.75

2 1.3

n =3 1.5

n =