大学物理下光学部分答案(马文蔚版)

光的干涉

一、选择题

1、 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以产生干涉现象。[ A ]

2、 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（1）与（2）的光程差是 A 、2n 2e B 、2n 2e-λ

C 、2n 2e-λ

D 、2n 2e-λ/2n 2 [ A ]

3、 用两根直径分别为d 1和d 2的细金属丝将两块平板玻璃垫起来。形成一个空气劈。如果

将两金属丝拉近，这时：

A 、条纹宽度变宽，两金属丝间的条纹数变少；

B 、条纹宽度不变，两金属丝间的条纹数变少；

C 、条纹宽度变窄，两金属丝间的条纹数不变；

D 、条纹宽度不变，两金属丝间的条纹数不变。 [ C ] 二、填空题

4、 如图所示，双缝干涉实验装置中两个缝用厚度均为e ，折射率分别

为n 1和n 2的透明介质膜覆盖（ n 1 > n 2 ），波长为λ的平行单色光照射双缝，双缝间距为d ，在屏幕中央O 处（S 1O = S 2O ），两束相干

光的位相差122()n n e π

φλ

∆=

-

5、 用波长为λ的平行单色光垂直照射折射率为n 的劈尖薄膜，形成等厚干涉条纹，若测得

相邻明条纹的间距为l ，则劈尖角θ=arcsin(

)2nl

λ

6、 由两块玻璃片组成空气劈形膜，当波长为λ的单色平行光垂直入射时，测得相邻明条纹的距离为L 1。在相同的条件下，当玻璃间注满某种透明液体时，测得两相邻明条纹的距

离为L 2。则此液体的折射率为

1

2L L 。

7、 已知在迈克尔逊干涉仪中使用波长为λ的单色光，在干涉仪的可动反射镜移动一距离d

过程中，干涉条纹将移动

2d

λ

条。 三、计算题

8、 在杨氏双缝干涉实验中，用波长为5.0×10-7

m 的单色光照射到间距为d =0.5mm 的双缝上，

屏到双缝中心的距离D=1.0m 。求：

（1）屏上中央明纹两侧第10级明纹中心之间的距离； （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

母处的厚度是多少？ 解：(1) 10102200.02D D

x k x x m d

d

λλ

=∆=== （2）0.001D

l m d

λ∆=

= （3）68(1)8 6.9101

n e e m n λ

λ

--==

=⨯- 9、 白光垂直照射到空气中一厚度为 400nm 的肥皂膜上，设肥皂膜的折射率为n =1.33，试

问该膜的正面呈什么颜色，背面又呈什么颜色？

解：21064

22

22

nd nd k nm k k λδλ

λ=+=

=--

正面：＝ 21064

21

22

nd nd k nm k k

λλ

δλ=+=

=背面：＝（2＋） 4007601,2128()

2,709()

3,425()4()

nm k k nm k nm k λλλ-=======可见光波长范围：正面：红外红光紫光，紫外1,1064()

2,532()

3,355()k k nm k nm λλλ======背面:红外黄光紫外

光的衍射

一、选择题

1、 根据惠更斯-菲涅耳原理，若已知光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 [ D ] 2、 波长λ=5000Å的单色光垂直照射到宽度a=0.25mm 的单缝上，单缝后面放置一屏幕，

用以观测衍射条纹，今测得屏幕上中央明条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹中心之间的距离为d =12mm ，则凸透镜的焦距f 为 A 、20m B 、1m

C 、0.5m

D 、0.2m [ B ] 3、 在单缝夫琅和费衍射实验装置中，S 为单缝，L 为透镜，屏幕放在L 的焦面处的，当

把单缝S 垂直于透镜光轴稍微向上平移时，屏幕上的衍射图样

A 、向上平移

B 、向下平移

C 、不动

D 、条纹间距变大 [ C ]

4、 已知光栅常数为(a+b )＝6.00×10-4cm ，透光孔a ＝1.5×10-4

cm 。以波长为6000 Å的

单色光垂直照射在光栅上，其明条纹的特点是

A 、不缺级，最大级数是10；

B 、缺2k 级，最大级数是9;

C 、缺3k 级，最大级数是10；

D 、缺4k 级，最大级数是9 [ D ] 二、填空题

5、 在单缝夫琅和费衍射实验中，用波长为λ平行光垂直照射缝面，屏上P 点为四级明纹

中心，则在单缝处，该衍射角方向的波面可划分 9 半波带，若缝宽减小为原的1/3，P 是 1 级 明 纹。

6、 波长为600nm 的单色平行光，垂直入射到缝宽为a =0.60mm 的单缝上，缝后有一焦距

f ’=60cm 的透镜，在透镜焦平面上观察衍射图样。则：中央明纹的宽度为