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光学期末试题

第一章习题

一、填空题：

1001．光的相干条件为、和。

1015.迈克尔逊干涉仪的反射镜M2移动0.25mm时,看到条纹移动的数目为1000个，若光为垂直入射，则所用的光源的波长为_____________。

1039,光在媒介中通过一段几何路程相应的光程等于_________和_________的乘积。

1089.振幅分别为A1和A2的两相干光同时传播到p点，两振动的相位差为ΔΦ。

则p点的光强I＝__________________。

1090.强度分别为

和

的两相干光波迭加后的最大光强

=_____________。

1091.强度分别为I1和I2的两相干光波迭加后的最小光强

=_____________。

1092.振幅分别为A1和A2的两相干光波迭加后的最大光强

=_____________。

1093.振幅分别为A1和A2的两相干光波迭加后的最小光强

=_____________。

1094.两束相干光迭加时，光程差为λ/2时，相位差

=_____________。

1095.两相干光波在考察点产生相消干涉的条件是光程差为半波长的_______倍，相位差为π的_________倍。

1096.两相干光波在考察点产生相长干涉的条件是光程差为波长的_______倍，相位差为π的_________倍。

1097.两相干光的振幅分别为A1和A2，则干涉条纹的可见度v=____________。

1098.两相干光的强度分别为I1和I2，则干涉条纹的可见度v=____________。

1099.两相干光的振幅分别为A1和A2，当它们的振幅都增大一倍时，干涉条纹的可见度为_____________。

1100.两相干光的强度分别为I1和I2，当它们的强度都增大一倍时，干涉条纹的可见度_____________。

1101.振幅比为1/2的相干光波，它们所产生的干涉条纹的可见度V=______________。

1102.光强比为1/2的相干光波，它们所产生的干涉条纹的可见度V=______________。

1103.在杨氏双缝干涉实验中，缝距为d，缝屏距为D，屏上任意一点p到屏中心p点的距离为y，则从双缝所发光波到达p点的光程差为___________。

1104.在杨氏双缝干涉实验中，缝距为d，缝屏距为D，波长为λ，屏上任意一点p到屏中心p0点的距离为y，则从双缝所发光波到达p点的相位差为_______________。

1105.在杨氏双缝干涉实验中，缝距为d，缝屏距为D，波长为λ,屏上任意一点p到对称轴与光屏的交点p0的距离为y，设通过每个缝的光强是I0，则屏上任一点的光强I=__________。

1106.在杨氏双缝干涉实验中，缝距为d，缝屏距为D，入射光的强度为I0，波长为λ，则观察屏上相邻明条纹的距离为__________。

1107.波长为600nm的红光透射于间距为0.02cm的双缝上，在距离1m处的光屏上形成干涉条纹，则相邻明条纹的间距为___________mm。

1108.在杨氏双缝干涉实验中，缝距为d，缝屏距为D，屏上干涉条纹的间距为Δy。

现将缝距减小一半，则干涉条纹的间距为______________。

1109.在杨氏双缝干涉实验中，用一薄云母片盖住实验装置的上缝，则屏上的干涉条纹要向___________移动，干涉条纹的间距____________。

1110.在杨氏双缝干涉实验中，得到干涉条纹的的间距为Δy，现将该装置移入水中，（n=4/3），则此时干涉条纹的焦距为______________________。

1111.用波长为500nm的单色光照射杨氏双缝，入用折射率为1.5的透明薄片覆盖下缝，发现原来第五条移至中央零级处，则该透明片的厚度为_______________。

1112.增透膜是用氟化镁（n=1.38）镀在玻璃表面形成的，当波长为λ的单色光从空气垂直入射到增透膜表面时，膜的最小厚度为_____________。

1113.在玻璃（n0=1.50）表面镀一层MgF2（n=1.38）薄膜，以增加对波长为λ的光的反射，膜的最小厚度为______________。

1114.在玻璃（n=1.50）表面上镀一层ZnS（n0=2.35），以增加对波长为λ的光的反射，这样的膜称之为高反膜，其最小厚度为____________。

1115.单色光垂直照射由两块平板玻璃构成的空气劈，当把下面一块平板玻璃缓慢向下平移时，则干涉条纹___________，明暗条纹间隔___________。

1116.波长为λ的单色光垂直照射劈角为α的劈形膜，用波长为的单色光垂直照射，则在干涉膜面上干涉条纹的间距为________________。

1117.空气中折射率为n，劈角为α的劈形膜，用波长为λ的单色光垂直折射，则在干涉膜面上干涉条纹的间距为____________。

1118.由平板玻璃和平凸透镜构成的牛顿环仪，置于空气中，用单色光垂直入射，在反射方向观察，环心是___________，在透射方向观察，环心是__________。

1119.通常牛顿环仪是用平凸透镜和平板玻璃接触而成，若平凸透镜的球面改为_____________面，则可观察到等距同心圆环。

1120.在牛顿环中，将该装置下面的平板玻璃慢慢向下移动，则干涉条纹___________。

1121.牛顿环是一组内疏外密的，明暗相间的同心圆环，暗环半径与___________成正比。

1122.用波长为λ的单色光产生牛顿环干涉图样，现将该装置从空气移入水中（折射率为n），则对应同一级干涉条纹的半径将是原条纹半径的_____________倍。

1123.当牛顿环装置中的平凸透镜与平板玻璃之间充以某种液体时，原来第10个亮环的直径由1.4cm变为1.27cm，则这种液体的折射率为________________。

1124.在迈克尔逊干涉仪中，当观察到圆环形干涉条纹时，这是属于___________干涉。

1125.在迈克尔逊干涉仪实验中，当M1和M2垂直时，可观察到一组明暗相间的同心圆环状干涉条纹，环心级次________，环缘级次________。

1126.观察迈克尔逊干涉仪的等倾圆环形条纹，当等效空气薄膜的厚度增大时，圆环形条纹______________。

1127.在调整迈克尔逊干涉仪的过程中，在视场中发现有条纹不断陷入，这说明等效空气膜的厚度在________________。

1128.调整好迈克尔逊干涉仪，使M1和M2严格垂直的条件下，干涉条纹将是一组同心圆环。

当移动动镜使等效薄膜厚度连续增大，则视场中观察到干涉条纹从中心_________，条纹间距______________。

1129.调整好迈克尔逊干涉仪，使M1和M2严格垂直的条件下，干涉条纹将是一组同心圆环。

当移动动镜使等效薄膜厚度连续减小，则视场中观察到干涉条纹从中心_________，条纹间距______________。

1130.用波长为600nm的光观察迈克尔逊干涉仪的干涉条纹，移动动镜使视场中移过100个条纹，则动镜移动的距离为__________。

1131.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的透明介质片，放入后两光路的程差改变______________。

1132.迈克尔逊干涉仪的一臂重插有一折射率为n，厚度为h的透明膜片，现将膜片取走，为了能观察到与膜片取走前完全相同级次的干涉条纹，平面镜移动的距离为_____________。

二、选择题：

2007．将扬氏双缝干涉实验装置放入折射率为n的介质中，其条纹间隔是空气中的（　　　）

（A）

倍（B）

倍（C）

倍（D）n倍

2013．用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉，当反射镜M1移动0.1mm时，瞄准点的干涉条纹移过了400条，那么所用波长为（）

（A）500nm。

（B）498.7nm。

（C）250nm。

（D）三个数据都不对。

2015．用单色光观察牛顿环，测得某一亮环直径为3mm，在它外边第5个亮环直径为4.6mm，用平凸透镜的凸面曲率半径为1.0m，则此单色光的波长为（）

（A）590.3nm（B）608nm（C）760nm（D）三个数据都不对

2024．以波长为650nm的红光做双缝干涉实验，已知狭缝相距10-4m，从屏幕上测量到相邻两条纹的间距为1cm，则狭缝到屏幕之间的距离为多少m？

（A）2（B）1.5（C）1.8（D）3.2

2025．玻璃盘中的液体绕中心轴以匀角速度旋转，液体的折射率为4/3，若以波长600nm的单色光垂直入射时，即可在反射光中形成等厚干涉条纹，如果观察到中央是两条纹，第一条纹的半径为10.5mm，则液体的旋转速度为多少rad/s？

（A）0.638（B）0.9（C）1.04（D）0.104

2096,两光强均为I的相干光干涉的结果，其最大光强为（）

（A）I（B）2I（C）4I（D）8I

2097，两相干光的振幅分别为A1和A2，他们的振幅增加一倍时，干涉条纹可见度（）

（A）增加一倍（B）增加1/2倍（C）不变（D）减小一半

2098,两相干光的光强度分别为I1和I2，当他们的光强都增加一倍时，干涉条纹的可见度（）

（A） 增加一倍（B） 增加1/2倍（C）不变（D） 减小一半

2099,两相干光的振幅分别为A1和2A1，他们的振幅都减半时，干涉条纹的可见度（）

（A）增加一倍（B）增加1/2倍（C）不变（D）减小一半

2100,两相干光的光强分别为I1和2I1，当他们的光强都减半时，干涉条纹的可见度（）

（A）减小一半（B）减为1/4（C）增大一倍（D）不变

2101,在杨氏干涉花样中心附近，其相邻条纹的间隔为（）

（A）与干涉的级次有关

（B）与干涉的级次无关

（C）仅与缝距有关

（D）仅与缝屏距有关

2102,在杨氏双缝干涉试验中，从相干光源S1和S2发出的两束光的强度都是Io，在双缝前面的光屏上的零级亮条纹的最大光强度为（）

（A）Io（B）2Io（C）3Io（D）4Io

2103,在杨氏双缝干涉试验中，如果波长变长，则（）

（A）干涉条纹之间的距离变大

（B）干涉条纹之间的距离变小

（C）干涉条纹之间的距离不变

（D）干涉条纹变红

2104.在杨氏双缝干涉试验中，若将两缝的间距加倍，则干涉条纹的间距（）

（A）是原来的两倍

（B）是原来的四倍

（C）是原来的四分之一

（D）是原来的二分之一

2105,将整个杨氏试验装置（双缝后无会聚透镜），从空气移入水中，则屏幕上产生的干涉条纹（）

（A）间距不变

（B）间距变大

（C）间距变小

（D）模糊

2106,在杨氏双缝干涉试验中，若用薄玻璃片盖住上缝，干涉条纹将（）

（A）上移（B）下移（C）不动（D）变密

2107,若用一张薄云母片将杨氏双缝干涉试验装置的上缝盖住，则（）

（A）条纹上移，但干涉条纹间距不变

（B）条纹下移，但干涉条纹间距不变

（C）条纹上移，但干涉条纹间距变小

（D）条纹上移，但干涉条纹间距变大

2108,用白光作杨氏干涉试验，则干涉图样为（）

（A）除了零级条纹是白色，附近为内紫外红的彩色条纹

（B）各级条纹都是彩色的

（C）各级条纹都是白色的

（D）零级亮条纹是白色的，附近的为内红外紫的彩色条纹

2109,日光照在窗户玻璃上，从玻璃上、下表面反射的光叠加，看不见干涉图样的原因是（）

（A）两侧光的频率不同

（B）在相遇点两束光振动方向不同

（C）在相遇点两束光的振幅相差太大

（D）在相遇点的光程差太大

2110,雨后滴在马路水面上的汽油薄膜呈现彩色时，油膜的厚度是（）

（A）十的-5次方

（B）十的-6次方

（C）十的-7次方

（D）十的-8次方

2111,白光垂直照射在肥皂膜上，肥皂膜呈彩色，当肥皂膜的厚度趋于零时，从反射光方向观察肥皂膜（）

（A）还是呈彩色（B）呈白色（C）呈黑色（D）透明无色

2112,单色光垂直入射到两平板玻璃板所夹的空气劈尖上，当下面的玻璃板向下移动时，干涉条纹将（）

（A）干涉条纹向棱边移动，间距不变

（B）干涉条纹背离棱编移动，间距不变

（C）干涉条纹向棱边密集

（D）干涉条纹背向棱边稀疏

2113,单色光垂直入射到两块平板玻璃板所形成的空气劈尖上，当劈尖角度逐渐增大时，干涉条纹如何变化（）

（A）干涉条纹向棱边密集

（B）干涉条纹背向棱边密集

（C）干涉条纹向棱边稀疏

（D）干涉条纹内向棱边稀疏

2114,单色光垂直照射在空气劈尖上形成干涉条纹，若要使干涉条纹变宽，可以（）

（A）增大劈角（B）增大光频（C）增大入射角（D）充满介质

2115,在两块光学平板之间形成空气薄膜，用单色光垂直照射，观察等厚干涉若将平板间的空气用水代替，则（）

（A）干涉条纹移向劈棱，条纹间距变小

（B）干涉条纹移向劈背，条纹艰巨变小

（C）干涉条纹移向劈背，条纹间距变大

（D）干涉条纹移向劈棱，条纹间距变大

2116，利用劈尖干涉装置可以检验工件表面的平整度，在钠光垂直照射下，观察到平行而且等距的干涉条纹，说明工作表面是（）

（A）平整的（B）有凹下的缺陷（C）有突起的缺陷（D）有缺陷但是不能确定凸凹

2117.利用劈尖干涉装置可以检测工件表面的平整度，在钠光垂直照射下，观察到在平行而且等距的干涉条纹中，有局部弯曲背向棱边的条纹，说明工作表面是（）

（A）平整的（B）有凹下的缺陷（C）有突起的缺陷（D）有缺陷但是不能确定凸凹

2118,在两块光学平板玻璃板形成劈形空气膜，用单色光垂直入射时，观察到平行干涉条纹，当上面的玻璃板向下移动时，干涉条纹（）

（A）向棱边移动（B）背向棱边移动（C）不动（D）向中心移动

2119,在两块光学平板玻璃板形成劈形空气膜，用单色光垂直入射时，观察到平行干涉条纹，当上面的玻璃板向下移动时，干涉条纹（）

（A）向棱边移动（B）背向棱边移动（C）不动（D）向中心移动

2120.用力下压牛顿环实验装置的平凸透镜时，干涉条纹将（）

（A）向中心收缩（B）向外扩散（C）不动（D）变窄

2121,在透射光中观察白光所形成的牛顿环，则零级条纹是（）

（A）暗（B）红色亮斑（C）紫色亮斑（D）白色亮斑

2122,等倾干涉花样和牛顿环相比，他们的中心明暗情况是（）

（A）等倾干涉花样中心是亮的，牛顿环中心是暗的

（B）等倾干涉和牛顿环干涉花样中心都是亮的

（C）等倾干涉和牛顿环干涉花样的中心都是暗的

（D）等倾干涉花样的中心可亮可暗，牛顿环干涉花样中心一定是暗的

2123,等倾干涉花样和牛顿环干涉花样干涉级分布是（）

（A）等倾干涉，干涉级向外递增，牛顿环干涉级向外递减

（B）等倾干涉，干涉级向外递减，牛顿环干涉级向外递增

（C）等倾干涉和牛顿环干涉级都是向外递增

（D）等倾干涉和牛顿环干涉级都是向外递减

2124,迈克尔孙干涉仪的两块平面反射镜互相垂直时，从该干涉仪中观察到的干涉图样是一组同心圆圈，他们是：

（）

（A）内圈的干涉级数高于外圈的等厚干涉条纹；

（B）内圈的干涉级数低于外圈的等厚干涉条纹；

（C）内圈的干涉级数高于外圈的等倾干涉条纹；

（D） 内圈的干涉级数低于外圈的等倾干涉条纹；

2125在迈克尔孙干涉仪实验中，调整平面镜M2的像M′2与另一平面镜之间的距离d，当d增加时：

（）

（A）干涉圈环不断在中心消失，且环的间距增大；

（B）干涉圈环不断在中心冒出，且环的间距增大；

（C）干涉圈环不断在中心消失，且环的间距减小；

（D）干涉圈环不断在中心冒出，且环的间距减小；

2126在迈克尔孙的等倾干涉实验中，可以观察到环形干涉条纹，干涉仪的平面反射镜M2由分光板所成的像为M′2，当M′2与干涉仪的另一块平面反射镜M1之间的距离变小时，则：

（）

（A）条纹一个一个地从中间冒出，条纹间距变小；

（B）条纹一个一个地向中间陷入，条纹间距变大；

（C）条纹不变，但条纹的可见度下降；

（D）条纹不变，但条纹的可见度提高。

2127.在迈克尔孙干涉仪的一条光路中放入一折射率为n，厚度为d的透明介质片，两光路的光程差改变：

（）

（A）nd;（B）（n-1）d;（C）     2nd；（D）2（n-1）d.

三、简答题

3001．光的干涉分哪几类？

3003．你对“迈氏干涉仪”知多少？

3005．光的相干条件是什么？

3006．何为“光程”？

3007．何为“干涉相长”？

何为“干涉相消”？

3008．杨氏双缝干涉实验中亮、暗条纹的位置及间距如何确定？

3009．影响干涉条纹可见度大小的主要因素是什么？

3

010．计算干涉条纹可见度大小的常用公式有哪几个？

3011．光源的非单色性对干涉条纹有什么影响？

3012．光源的线度对干涉条纹有什么影响？

3013．在什么情况下哪种光有半波损失？

3014．何为“等倾干涉”？

何为“等厚干涉”？

3015．迈克耳孙干涉仪的基本原理和主要计算公式是什么？

3016．法布里-珀罗干涉仪的基本原理是什么？

3017．试比较法氏干涉仪与迈氏干涉仪的异同。

3018．干涉现象有哪些重要应用？

3019．你对“劈尖”知多少？

3020．你对“牛顿环”知多少？

3021．将杨氏双孔干涉装置分别作如下单项变化，屏幕上干涉条纹有何改变？

（1）将双孔间距d变小；

（2）将屏幕远离双孔屏；

（3）将钠光灯改变为氦氖激光；

（4）将单孔S沿轴向双孔屏靠近；

（5）将整个装置浸入水中；

（6）将单孔S沿横向向上作小位移；

（7）将双孔屏沿横向向上作小位移；

（8）将单孔变大；

（9）将双孔中的一个孔的直径增大到原来的两倍．

第二章习题

一、选择题：

2008．在菲涅耳圆屏衍射的几何阴影中心处（　　　）

（A）永远是个亮点，其强度只与入射光强有关。

（B）永远是个亮点，其强度随着圆屏的大小而变。

（C）有时是亮点，有时是暗点。

2014．一波长为500nm的单色平行光，垂直射到0.02cm宽的狭缝上，在夫琅禾费衍射花样中心两旁第二条暗纹之间的距离为3mm，则所用透镜的焦距为（）

（A）60mm（B）60cm（C）30mm（D）30cm

2026．一个衍射光栅宽为3cm，以波长为600nm的光照射，第二级主极大出现于衍射角为300处。

则光栅的总刻度线数为

（A）1.25*104（B）2.5*104（C）6.25*103（D）9.48*103

2028．X射线投射在间距为d的平行点阵面的晶体中，试问发生布拉格晶体衍射的最大波长为多少？

（A）d/4（B）d/2（C）d（D）2d

2128.菲涅尔圆孔衍射实验表明，几何光学是波动光学在一定条件下的近似，如果从圆孔露出来的波面对所考察的点作出的的半波带的数目为K，这种条件下可表达成：

（）

（A） 衍射波级数K~0；

（B） 衍射波级数K=1；

（C） 衍射波级数K〉1；

（D）衍射波级数K〉〉1。

2129.用半波带法研究菲涅尔圆孔的衍射的结果说明，圆孔轴线上的P点的明暗决定于：

（）

（A）圆孔的大小；

（B）圆孔到P点的距离；

（C）半波带数目的奇偶；

（D）圆孔半径与波长的比值。

2130用半波带法研究菲涅尔圆孔衍射时，圆孔线上P点的明暗决定于：

（）

（A）圆孔的直径；

（B）光源到圆孔的距离；

（C）圆孔到P的距离；

（D）圆孔中心和边缘光线到P点的光程差。

2131一波带片主焦点的光强约为入射光强的400倍，则波带片的开带数为：

（）

（A）10；（B）20；（C）40；（D）100。

2132在夫琅和费单缝衍射中，当入射光的波长变大时，中央零级条纹：

（）

（A）     宽度变小；

（B）     宽度变大；

（C）     宽度不变；

（D）    颜色变红。

2135从光栅衍射光谱中你看出哪种可见光衍射比较显著？

（）

（A）      红光；

（B）     黄光；

（C）     绿光；

（D）    紫光。

2136在光栅衍射实验中，为了得到较多的谱线，应该：

（）

（A）      适当减小光栅常数d；

（B）     适当增大光栅常数d；

（C）     适当减少缝数N；

（D）    适当增加缝数N。

2137在光栅衍射实验中，若只增加光栅的缝数N，将会改变衍射图中的：

（）

（A）      干涉主最大的位置；

（B）     单缝衍射中亮纹内的谱线数；

（C）     光谱线的亮度和宽度；

（D）    光谱线的亮度和位置。

2138若白光照射到衍射光栅上，在某一级光谱中，偏离中心最远的光的颜色是：

（）

（A）      红；

（B）     黄；

（C）     蓝；

（D）    紫。

2139为了增加光栅衍射的分辨本领，可以：

（）

（A）      减小缝的宽度；

（B）     减小光栅常数；

（C）     增加缝数；

（D）    增加光的波长。

3140NaCl晶体的晶格常数为0.28nm，用波长为1.40Å的伦琴射线照射晶面，转动晶体出现第二级衍射条纹的偏向角φ为：

（）

（A）30度；（B）40度；（C）50度；（D）60度。

2141NaCl晶体的晶格常数为0.28nm，用x射线照射晶面，第二级光谱的掠射角为1度，则x射线的波长为：

（）

（A）0.049Å；（B）0.025Å;（C）2.8Å；（D）1.4Å。

二、填空题：

1002．衍射可分为和两大类。

1014.光的衍射条件是________________________。

1133.光波的波长为λ的单色光，通过线度为l的障碍物时，只有当__________________才能观察到明显的衍射现象。

1134.惠更斯－菲涅尔原理是在惠更斯原理基础上，进一步考虑了_________，补充和发展了惠更斯原理二建立起来的。

1135.在菲涅尔圆孔衍射中，单色点光源距圆孔为R，光波波长为λ，半径为ρ的圆孔露出的波面对在轴线上的距圆孔无限远处可作的半波带数为_________________。

1136.在菲涅尔圆孔衍射中，圆孔半径为6mm，波长为600nm的平行单色光垂直通过圆孔，在圆孔的轴线上距圆孔6m处可作________个半波带。

1137.在菲涅尔圆孔衍射中，入射光的强度为I0，在轴线上P点的光程差为λ/2时，P点的光强与入射光强的比为_______________。

1138.在菲涅尔圆孔衍射中，入射光的振幅为A，在轴线上P点恰好作出一个半波带，该点的光强为________________。

1139.在夫琅禾费单缝衍射中，缝宽为a，在衍射角为方向θ，狭缝边缘与中心光线的光程差为____________。

1140.在夫琅禾费单缝衍射中，缝宽为a，波长为λ，在衍射角为方向θ，狭缝两边缘光波的位相差为________