光学教程[干涉]习题课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,选择题,1.,在双缝干涉实验中，单色光源S到双缝S,1,、S,2,的距离相等，则观察到中央明纹在图中的O处，若将单色光源向下移到图中的S位置，则,【,】,（A）中央明纹也向下移动，且条纹间距不变；,（B）中央明纹向上移动，且条纹间距不变；,（C）中央明纹向下移动，且条纹间距变大；,（D）中央明纹向上移动，且条纹间距变大,。,O,S,S,1,S,2,S,1,2,、在双缝干涉实验中，在屏幕上P点处是明条纹，若将缝S,2,遮盖住，并在S,1,、S,2,连线的垂直平分面处放置一反射镜M，如图所示，则【】,（A）P点处仍然是明纹；,（B）P点处为暗纹；,（C）不能确定P点处是明纹还是暗纹；,（D）无干涉条纹。,P,S,S,1,S,2,M,2,3,、在杨氏双缝干涉实验中，两条缝的宽度原来是相等的，若将其中一条缝的宽度略变窄，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，但原来极小处的强度不再等于零；,（D）不再发生干涉现象。,4,、用白光进行双缝实验，若用纯红色的滤光片遮盖一条缝，用纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝，则【】,（A）产生红色和蓝色两套干涉条纹；,（B）条纹的宽度发生变化；,（C）干涉条纹的亮度发生变化；,（D）不产生干涉条纹。,3,5,、在杨氏双缝干涉实验中，将整个装置放置于折射率为,n,的透明液体介质中，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；,（D）不再发生干涉现象。,4,6,.如图,a,所示，一光学平板玻璃,A,与待测工件,B,之间形成空气劈尖，用波长,l,500 nm(1 nm=10,-9,m)的单色光垂直照射看到的反射光的干涉条纹如图,b,所示有些条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的连线相切则工件的上表面缺陷是,(A)不平处为凸起纹，最大高度为500 nm,(B)不平处为凸起纹，最大高度为250 nm,(C)不平处为凹槽，最大深度为500 nm,(D)不平处为凹槽，最大深度为250 nm,B,5,7,.在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则在接触点P处形成的圆斑为,(A)全明；,(B)全暗；,(C)右半部明，左半部暗；,(D)右半部暗，左半部明。,D,明,暗,6,8,.在迈克尔逊干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为,n,的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波长,，则薄膜的宽度是,（A）,/2.,（B）,/（2,n,）.,（C）,/,n,.,（D）,/2(,n,-1).,=2,e,(,n,-1),=,e,n,D,7,由 得,在一支光路中放入一介质薄膜后，两束光的光程差的改变即上述支路的光程改变：2(n 1)d,若在S1与A之间插入厚度为e、折射率为n 的薄玻璃片，则两光源发出的光在A点的位相差=。,0m处的墙上观察到中央 明纹和第1 级明纹的间隔为14cm.,5,=5000A，A点恰为第四级明纹中心，则e=。,（D）中央明条纹向上移动，且条纹间距不变。,与两束光线在相遇处的光程差为：,用波长=500nm(1nm=10-9m)的单色光垂直照射在由两块玻璃板(一端刚好接触成为劈棱)构成的空气劈尖上。,波长为的平行单色光垂直照射到双缝上屏幕上干涉条纹中相邻暗纹之间的距离是：,25借助于玻璃表面上所涂的折射率为n=1.,r1-(nt+r2-t)=0。,18利用光的干涉可以检验工件质量。,2 mm的双缝上，双缝与屏幕的垂直距离为1 m.,相邻暗纹（或明纹）间距：,两个光束的光强不一样；,M M 为金属反射镜，NN为涂百极薄感光层的玻璃板，M M与NN 之间夹角=3.,在双缝干涉实验中，若单色光源S到两缝 S1、S2 距离相等，则观察弄上中央明条纹位于图中o 处。,（B）干涉条纹的间距变窄；,（C）条纹下移，其间距不变；,9.两块平玻璃构成空气劈尖，左边为棱边，用单色平行,光垂直照射，若上面平玻璃缓慢向上平移，则干涉条纹：,（,A）,向棱边方向平移，条纹间隔变小；,（,B）,向棱边方向平移，条纹间隔变大；,（,C）,向棱边方向平移，条纹间隔不变；,（,D）,向远离棱边方向平移，条纹间隔不变；,（,E）,向远离棱边方向平移，条纹间隔变小。,思考：,若上面平玻璃以棱边为轴缓慢向上转动？,8,10.如图，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,3,。,若用波长为,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(用与示意)的光程差是,（,A）,2,n,2,e；（B）,2,n,2,e/2,；,（,C）,2,n,2,e ；（D）,2,n,2,e/(,2,n,2,),。,B,分析,：因,n,1,n,3,，则薄膜上表面的反射有半波损失，下表面的反射无半波损失。,n,1,n,2,n,3,e,与两束光线在相遇处的光程差为：,9,（E）向远离棱边方向平移，条纹间隔变小。,5)表面符有一层油膜（n=1.,已知在迈克耳逊干涉仪中使用波长为的单色光。,充入液体前后第五个明纹移动的距离,（A）P点处仍为明条纹；,（D）右半部晴，左半部明。,与两束光线在相遇处的光程差为：,（C）条纹下移，其间距不变；,=n e e=(n 1)e,充入液体后第五个明纹位置,(C)不平处为凹槽，最大深度为500 nm,在杨氏双缝干涉实验中，用波长=589.,加玻璃片后此处为零级明纹，光程差为,相邻暗纹（或明纹）间距：,（B）条纹的宽度发生变化；,(D)不平处为凹槽，最大深度为250 nm,加玻璃片后此处为零级明纹，光程差为,C是暗的，圆环是不等距离的。,11.如图所示，波长为,的平行单色光垂直入射在折射率为,n,2,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,n,1,n,2,n,3,，则两束反射光在相遇点的位相差为：,（,A）4,n,2,e/;（B）2,n,2,e/;,（C）4,n,2,e/+;（D）2,n,2,e/-。,A,n,1,n,2,n,3,e,相位差,因,n,1,n,2,n,3,，则薄膜上、下表面的反射都有半波损失。,与两束光线在相遇处的光程差为,：,分析,：,10,12.如图所示，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,3,，,1,为入射光在折射率为,n,1,的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的位相差为：,(,A)2,n,2,e/(,n,1,1,);(B)4,n,1,e/(,n,2,1,)+;,(C)4,n,2,e/(,n,1,1,)+;(D)4,n,2,e/(,n,1,1,)。,C,n,1,n,2,n,3,e,1,相位差,因,n,1,n,3,，,则,薄膜上、下表面的两束反射光与在相遇处的光程差为：,为真空中的波长，换算为在,n,1,媒质中的波长,1,，,有,分析,：,11,则光程差为零的位置将上移。,13.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，则观察弄上中央明条纹位于图中,o,处。现将光源,S,向下移动到示意图中的,S,位置,则：,(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。,B,若光源下移至,S,处，,中央明条纹是光程差为零的位置，光源在,S,处时。中央明条纹中心在,o,点。,条纹间距不变：,S,D,S,1,S,2,o,S,o,分析,：,12,14.在双缝干涉实验中，两缝间距离为,d，,双缝与屏幕之间的距离为,D,(,D,d,)。,波长为,的平行单色光垂直照射到双缝上屏幕上干涉条纹中相邻暗纹之间的距离是：,(A),2,D,/,d,；,(,B),d,/,D,；,(,C),d,D,/；,(,D),D,/,d,。,D,相邻暗纹（或明纹）间距：,15.,在双缝干涉实验中，两缝间距离为,d，,双缝与屏幕之间的距离为,D,(,D,d,)。,波长为,的平行单色光垂直照射到双缝上屏幕上相邻明纹之间的距离是：,(A),D,/,d,；,(,B),d,/,D,；,(,C),D,/(2,d,)；,(,D),D,/,d,。,D,分析,：,相邻暗纹（或明纹）间距：,分析,：,13,没放一反射镜,M,时，屏幕,E,上的,P,点的光线来自,S,1,、,S,2,，其光程差为半个波长的偶数倍,。,M,16.,在双缝干涉实验中，屏幕,E,上的,P,点处是明条纹。若将缝,S,2,盖住，若在连线的垂直平分面处放一反射镜,M，,如图所示，则此时：,（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,若盖住,S,2,，放一反射镜,M,，则,条纹间距不变。,S,D,S,1,S,2,o,P,到达,P,点的光线，一束来自,S,1,、,另一束经,M,反射到达,P,点，其光程差必为半个波长的奇数倍。,A,分析,：,14,18.光垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则在接触点,P,处形成的圆班为,（,A）,全明；（,B）,全暗；,（,C）,右半部明，左半部暗；,（,D）,右半部晴，左半部明。,解,:,由于透镜和下面平玻璃间形成的薄膜的厚度变化左半与右半相同，而且折射率同为 1.62，所以形成的圆环的半径相同。只是由于左半光在薄膜上下反射时均有相位跃变,，,所以半圆心明亮,；,1.62,1.62,1.52,1.75,1.52,而右半光只是在薄膜上表面反射时有相位跃变,，,所以半圆心为黑暗。,D,15,19.如图,a,所示，一光学平板玻璃,A,与待测工件,B,之间形成空气劈尖，用波长,=500,nm(1nm=10,-9,m),的单色光垂直照射。看到的反射光的干涉条纹如图,b,所示。有些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),不平处为凸起纹,最大高度为500,nm；,(B),不平处为凸起纹,最大高度为250,nm；,(C),不平处为凹槽,最大深度为500,nm；,(D),不平处为凹槽,虽大深度为250,nm。,B,分析,：,劈尖干涉是等厚条纹，,同一级条,纹对应着薄膜的一条等厚线,，若工件上,表面也是平的，其等厚条纹应是平行于,棱边的直条纹，而图,b,中条纹说明工件不平处为垂直于棱边的凸起纹路。,图,b,图,a,A,B,又：劈尖相邻级次条纹的薄膜厚度差为膜内光波长的一半。对于空气劈尖，,e,=/2。,由,P,145,例3.4的分析可知，纹路凸出,h=,e,=/2。,16,20.在迈克尔逊干涉仪的一条光路中，放入一折射率为,n,，,厚度为,d,的透明薄片，放入后这条光路的光程改变了：,（A）2(,n,-1),d,；（B）2,nd,；,（C）,2(,n,-1),d,+,/2,；（D）,nd,。,A,分析,：,在一光路中放入一透明介质薄片，如图。,则,21.在迈克尔逊干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为,n,的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波长,，则薄膜的厚度是,(A)/2,；(B)/(2,n,)；(C),/,n,；(D)/2(,n,1)。,45,0,G,1,G,2,S,M,1,M,2,M,2,n,d,该光路的光程改变了：,2,nd,2,d=,2(,n,1),d,分析：,在一支光路中放入一介质薄膜后，两束光的光程差的改变即上述支路的光程改变：,2(,n,1),d,=,D,17,22,如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，设屏到双缝的距离D=2.0m，用波长=500nm的单色光垂直入射，若双缝间距d以0.2mms-1的速率对称地增大（但仍满足d n2 n3，则两束反射光在相遇点的位相差为 ,（A）；（B）；,（C）；,（D）。,答案：A,解：三层介质折射率连续变化，故上下两光之间