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习题七 光的干涉

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一、选择题

1．在真空中波长为λ的单色光，在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B，若A、B两点相位差为3π，则此路径AB的光程为［ ］
(A) 1.5 l． (B) 1.5 l/ n．
(C) 1.5 n l． (D) 3 l．
2．两块平玻璃构成空气劈形膜，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．
(E) 向远离棱边的方向平移，条纹间隔变小．

3. 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 n1＜n2＞n3，λ1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) 2p n2e / (n1l1)． (B)[4pn1e / (n2l1)] +p．
(C) [4p n2e / (n1l1) ]+ p． (D) 4p n2e / (n1 l1)． ［ ］

4.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λ＝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．

5.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λ，则薄膜的厚度是［ ］
(A) λ/ 2． (B) lλ/ (2n)． (C) λ/ n． (D) ．
6． 在玻璃(折射率n2＝1.60)表面镀一层MgF2 (折射率n2＝1.38)薄膜作为增透膜．为了使波
长为500 nm(1nm=10­9m)的光从空气(n1＝1.00)正入射时尽可能少反射，MgF2薄膜的最少厚度应是
(A) 78.1 nm (B) ) 90.6 nm (C) 125 nm (D) 181 nm (E) 250nm ［ ］

二、填空题

1.波长为l=480.0 nm的平行光垂直照射到宽度为a=0.40 mm的单缝上，单缝后透镜的焦距为f=60 cm，当单缝两边缘点A、B射向P点的两条光线在P点的相位差为π时，P点离透镜焦点O的距离等于_______________________．

2.一平凸透镜，凸面朝下放在一平玻璃板上．透镜刚好与玻璃板接触．波长分别为λ11＝600 nm和λ2＝500 nm的两种单色光垂直入射，观察反射光形成的牛顿环．从中心向外数的两种光的第五个明环所对应的空气膜厚度之差为______nm．

3.一个平凸透镜的顶点和一平板玻璃接触，用单色光垂直照射，观察反射光形成的牛顿环，测得中央暗斑外第k个暗环半径为r1．现将透镜和玻璃板之间的空气换成某种液体(其折射率小于玻璃的折射率)，第k个暗环的半径变为r2，由此可知该液体的折射率为____________________．

4.如图，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__________________．

5.用波长为λ的单色光垂直照射如图所示的牛顿环装置，观察从空气膜上下表面反射的光形成的牛顿环．若使平凸透镜慢慢地垂直向上移动，从透镜顶点与平面玻璃接触到两者距离为d的移动过程中，移过视场中某固定观察点的条纹数目等于_______________．

三、计算题
1． 用很薄的云母片（n =1.58）覆盖在双缝实验中的一条缝上，这时屏幕上的零级明条纹移到原来的第七级明条纹的位置上。如果入射光波长为550nm，试问此云母片的厚度为多少？

2． 在双缝干涉实验装置中，屏幕到双缝的距离D远大于双缝之间的距离d，对于钠黄光（）产生的干涉条纹，相邻两明条纹的角距离（即相邻两明条纹对双缝处的张角）为。
（1）对于什么波长的光，这个双缝装置所得相邻两条纹的角距离比用钠黄光测得的角距离大10%？
（2）假想将此装置浸入水中（水的折射率），用钠黄光垂直照射时，相邻两明条纹的角距离有多大？

3．如图所示，用白光垂直照射折射率的薄膜。（1）若薄膜的厚度为350nm，且，问在反射光中哪些波长的可见光得到加强？（2）若薄膜厚度为400nm，且，则在反射光中又有哪些波长的可见光得到加强？

4．玻璃表面附有一层厚度均匀的液体薄膜，垂直入射的连续光谱（波长范围在可见光及其附近）从薄膜反射。观察到可见光区波长为600nm的红光有一干涉相消，而波长为375nm的近紫外光有一干涉极大。设薄膜的折射率为1.33，玻璃的折射率为1.50，求薄膜的厚度。

5．在利用牛顿环测未知单色光波长的实验中，当用已知波长为589.3nm的钠黄光垂直照射时，测得第一和第四暗环的距离为；而当用未知单色光垂直照射时，测得第一和第四暗环的距离为，求未知单色光的波长。