《大学物理学》光的干涉练习题2016马解答.docx

《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S、S 距离相等,则观察屏上中央明纹中心位于图中O

1 2

S1S2O处,现将光源S向下移动到示意图中的S?位置,则(D)(A)

S

1

S

2

O

中央明条纹向上移动,且条纹间距增大;

S

中央明条纹向下移动,且条纹间距增大;

中央明条纹向上移动,且条纹间距不变。 S?

【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n

2

,厚度为e的透明介质薄膜的上方与下方的透明介质折射率分别为n与

1

n,且n

3 1

?n,n

2 2

n,若波长为?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

3

n?n12

n

?

n

1

2

(A)2n

2

e; (B)2n

2

e?λ/2; e

n

(C)2n

2

e?λ; (D)2n

2

e?λ/2n。 3

2

【提示:上表面反射有半波损失,下表面反射没有半波损失】

L11-3.两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,

L

如图所示,单色光垂直照射,可瞧到等厚干涉条纹,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】

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)产生红光与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,红光与蓝光不相干】

如图所示,用波长λ?600nm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的薄透明玻璃片盖在其中一条缝上,此时P处变成中央明纹极大的位置,则此玻璃片厚度为

PS1S

P

S

1

S

2

O

(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λ?480nm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)

PS1SO2(A)3、4μm; (B)6、0μm;(C)8、0μm

P

S

1

S

O

2

【提示:两光在玻璃内的光程差应为5λ,即(n2-1)d-(n1-1)d=5λ,可得d】

在双缝干涉实验中,为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采取的办法就是 (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。

d

【提示:根据公式?x?

?判断】

d

将双缝干涉实验放在水中进行,与空气中的实验相比,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,知在水中光波长变短】

在双缝干涉实验中,若双缝所在的平板稍微向上平移,其她条件不变,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】

有半波损失11--1.折射率为1、30的油膜覆盖在折射率为1、50的玻璃上。用白光垂直照射油膜,观察到透射光

有半波损失

中绿光(λ=500nm)加强,则油膜的最小厚度为(D)

d(A)83.3nm;(B)250nm;(C)192.3nm;(D)96.2nm。

d

n ?1.3

2

n ?1.5

3

【提示:如图透射光的干涉考虑半波损失,由2n

d?(k?1)?知d

?(k?1)?/2n

。∵求油膜最小厚度,取k=1】

2 2 2 2

11-16.照相机镜头就是将折射率为1、38的MgF2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)1