07第16章光的干涉-答案2011.docVIP

第十六章 光的干涉 六、基础训练 一．选择题 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 n1＜n2＞n3，?1为入射光在折射率为n1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为 （A） 2?n2e /（n1 ?1） （B）[4?n1e /（n2 ?1）] + ? （C） [4?n2e /（n1 ?1）]+???? （D） 4?n2e /（n1 ?1） 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） （B） （C） 向外扩张 （D） 静止不动 （E） 向左平移 解答提示：[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。 10、在迈克耳孙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） ? / （2n） （C） ? / n （D） 二、填空题 12、如图16-17所示，在双缝干涉实验中，若把一厚度为e、折射率为n的薄云母片覆盖在S1缝上，中央明条纹将向_______移动；覆盖云母片后，两束相干光至原中央明纹O处的光程差为__________。 解答：上 ；（n-1）e S1光线经过云母片，至O点的光程增加，为使其与S2光线的 光程相等，则中央明纹应上移。 覆盖云母片之前的光程差为零，因此，覆盖后的光程差 19、用迈克耳孙干涉仪测微小的位移。若入射光波波长?＝628.9 nm，当动臂反射镜移动时，干涉条纹移动了2048条，反射镜移动的距离d＝________。 解答：0.644 mm 反射镜移动d后，光程差的改变量 三、计算题 20、在杨氏双缝实验中，设两缝之间的距离为0.2 mm。在距双缝1 m远的屏上观察干涉条纹，若入射光是波长为400 nm至760 nm的白光，问屏上离零级明纹20 mm处，哪些波长的光最大限度地加强？ 解答：400 nm、444.4 nm、500 nm、571.4 nm、666.7 nm 光波最大限度地加强即对应于明纹，因此，光程差 因光波的波长在400nm与760nm之间，因此，明纹级次 对应的波长从小到大依次为：400 nm、444.4 nm、500 nm、571.4 nm、666.7 nm 22、在如图16-19所示的牛顿环装置中，把玻璃平凸透镜和平面玻璃（设玻璃折射率n1＝1.50）（n21.00）（1.33）k个暗环半径的相对改变量。 解答：13.3% 因为水和空气的折射率都比玻璃的折射率小，该装置在水中与在空气中类似，都存在半波损失，其k级暗环半径的计算式子相同，即，因此， 七、自测与提高 选择题 4、一束波长为?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 （A）????? （B） ? /（4n） ????? （D） ? /（2n） 8、在双缝干涉实验中，屏幕E上的P点处是明条纹。若将缝S2盖住，并在S1 S2连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M，如图16-24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 解答提示：[B] S1经反射面M发射后到达P点的光程与原S2到P点的光程相同， 但反射后将出现半波损失，又P点处原为明纹，因此，P点处的原明纹将变为暗纹。 9、如图16-25a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的单色光垂直照射。看到的反射光的干涉条纹如图16-29b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 解答：[B] 向上弯曲，高度增加，不平处应凸起以抵偿高度的增加。 设相邻条纹对应的厚度差为 因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，又空气折射率=1，则最大高度 10、如图16-26所示，两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为L，夹在两块平晶的中间，形成空气劈尖，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹。如果两滚柱之间的距离