2025年大学物理（光的干涉）试题及答案.doc

2025年大学物理（光的干涉）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
（总共6题，每题5分，每题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请将正确选项的序号填在题后的括号内）
w1. 在双缝干涉实验中，若保持双缝间距不变，将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹的变化情况是（ ）
A. 条纹间距变窄 B. 条纹间距变宽 C. 条纹间距不变 D. 无法确定
w2. 用波长为λ的单色光垂直照射到空气劈尖上，从反射光中观察干涉条纹，距顶点为L处是暗条纹。使劈尖角θ连续变大，直到该点处再次出现暗条纹为止，则劈尖角的改变量是（ ）
A. λ/4L B. λ/2L C. λ/L D. 2λ/L
w3. 若把牛顿环装置（都是用折射率为1.52的玻璃制成的）由空气搬入折射率为1. ...的介质中，则干涉条纹（ ）
A. 中心暗斑变成亮斑 B. 变疏 C. 变密 D. 间距不变
w4. 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. 向右平移 B. 静止不动 C. 向外扩张 D. 向中心收缩
w5. 一平面单色光垂直照射在厚度均匀的薄油膜上，油膜覆盖在玻璃板上。所用光源的波长可以连续变化，观察到500nm与700nm这两个波长的光在反射中消失。油膜的厚度是（已知油的折射率为1.30，玻璃的折射率为1.50）（ ）
A. 6.73×10^-7m B. 5.77×10^-7m C. 6.1×10^-7m D. 4.81×10^-7m
w6. 两块平玻璃构成空气劈尖,左边为棱边,用单色平行光垂直入射。若上面的平玻璃慢慢地向上平移,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. 向远离棱边的方向平移,条纹间隔不变

第II卷（非选择题 共70分）
w7. （10分）在双缝干涉实验中，两缝间距为0.30mm，用单色光垂直照射双缝，在离缝1.20m的屏上测得中央明纹一侧第5条暗纹与另一侧第5条暗纹间的距离为22.78mm。问所用光的波长为多少，是什么颜色的光？

w8. （15分）用波长为589.3nm的钠黄光垂直照射到空气劈尖上，测得相邻明条纹的间距为0.1mm，求劈尖的夹角θ。若用波长为442nm的蓝光垂直照射此劈尖，相邻明条纹的间距又是多少？

w9. （15分）在牛顿环装置的平凸透镜和平板玻璃间充满某种透明液体时，观测到第10个明环的直径由充液前的14.8mm变为充液后的12.7mm，求这种液体的折射率。

w10. （20分）如图所示，用波长l = 500nm的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈尖上。在观察反射光的干涉现象中，距劈尖棱边l = ...处是从棱边算起的第2条明条纹中心。求：
（1）此空气劈尖的劈尖角q；
（2）改用600nm的单色光垂直照射到此劈尖上，仍观察反射光的干涉条纹，此时距劈尖棱边l = ...处是明条纹还是暗条纹？

w11. （20分）用波长为l的单色光照射迈克耳孙干涉仪，当动镜移动距离为d时，干涉条纹移动了N条，求该单色光的波长l。

答案：
w1. B
w2. B
w3. C
w4. D
w5. A
w6. C
w7. 由双缝干涉暗纹公式\(x=(2k+1)\frac{\lambda D}{2d}\)，中央明纹一侧第5条暗纹与另一侧第5条暗纹间的距离为\(x=2\times5\times\frac{\lambda D}{2d}\)，已知\(d = 0.30mm\)，\(D = 1.20m\)，\(x = 22.78mm\)，代入可得\(\lambda = 590nm\)，为钠黄光。
w8. 由劈尖明纹间距公式\(\Delta x=\frac{\lambda}{2\theta}\)，可得\(\theta=\frac{\lambda}{2\Delta x}\)，已知\(\lambda = 589.3nm\)，\(\Delta x = 0.1mm\)，则\(\theta = 2.9465\times10^{-3}rad\)。当\(\lambda' = 442nm\)时，\(\Delta x'=\frac{\lambda'}{2\theta}=7.56\times10^{-2}mm\)。
w9. 设充液前第10个明环半径为\(r_1\)，充液后为\(r_2\)，根据牛顿环明环半径公式\(r=\sqrt{(k-\frac{1}{2})R\lambda}\)，可得\(r_