第13章 光的干涉习题答案

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1、思考题13-1.单色光从空气射入水中，则（）（A）频率、波长和波速都将变小（B）频率不变、波长和波速都变大（C）频率不变，波长波速都变小（D）频率、波长和波速都不变答：频率不变，，，而，故选（C）13-思考题2图2.如图所示，波长为λ的单色平行光垂直入射到折射率为n2、厚度为e的透明介质薄膜上，薄膜上下两边透明介质的折射率分别为n1和n3，已知n1n3，则从薄膜上下两表面反射的两光束的光程差是()(A)2en2。(B)2en2+。(C)2en2-λ。(D)2en2+。答：由n1n3可知，光线在薄膜上下两表面反射时有半波损失，故选(B)。1

2、3-3来自不同光源的两束白光，例如两束手电筒光，照射在同一区域内，是不能产生干涉花样的，这是由于（）(A)白光是由许多不同波长的光构成的。(B)来自不同光源的光，不能具有正好相同的频率。(C)两光源发出的光强度不同。(D)两个光源是独立的，不是相干光源。答：普通的独立光源是非相干光源。选（D）。13-4思考题13-5图在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是()(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。答：由条纹间距公式，可知选（B）。13-5.在杨氏双缝实验中，如以过双缝中点垂直的

3、直线为轴，将缝转过一个角度α，转动方向如图所示，则在屏幕上干涉的中央明纹将()(A)向上移动(B)向下移动(C)不动(D)消失答：中央明纹出现的位置是光通过双缝后到屏幕上光程差为0的地方，故选（A）13-6.在双缝干涉实验中，入射光的波长为λ，用玻璃纸遮住双缝中的一条缝，若玻璃纸中的光程比相同厚度的空气的光程大2.5l，则屏上原来的明纹处（）(A)仍为明条纹(B)变为暗条纹(C)既非明条纹，也非暗条纹(D)无法确定是明条纹还是暗条纹答：明条纹和暗条纹光程差，故选(B)。13-7.用波长为的单色光垂直照射折射率为n的劈尖上表面。当水平坐标为x时，该劈尖的厚度,e0和b均

4、为常数，则劈尖表面所呈现的干涉条纹的间距应是()。(A)(B)(C)(D)答：条纹间距为，，故选（A）13-8.两块平板玻璃构成空气劈尖，左边为棱边，用单色平行光垂直入射。若上面的平板玻璃以棱边为轴，沿逆时针方向作微小转动，则干涉条纹的()(A)间隔变小，并向棱边方向平移(B)间隔变大，并向远离棱边方向平移(C)间隔不变，向棱边方向平移(D)间隔变小，并向远离棱边方向平移答：由，q增大，条纹间隔l变小，并向棱边方向平移。选（A）。13-9.波长为l的单色光垂直照射折射率为n2的劈尖薄膜（如图）,图中各部分折射率的关系是n1

5、从劈尖顶开始向右数第5条暗条纹中心所对应的膜厚e=()n3n2n1l思考题9图(A)(B)(C)(D)答：由，对第5条暗纹，k=4，，故选（A）。13-l思考题10图10．将平凸透镜放在平玻璃上，中间夹有空气，对平凸透镜的平面垂直向下施加压力，观察反射光干涉形成的牛顿环，将发现()。(A)牛顿环向中心收缩，中心处时明时暗交替变化(B)牛顿环向外扩张，中心处时明时暗交替变化(C)牛顿环向中心收缩，中心始终为暗斑(D)牛顿环向外扩张，中心始处终为暗斑答：根据暗环（或明环）出现位置的厚度满足的光程差公式，可知，从里往外，级次逐渐增加。若厚度e减小，则级次k减小。而中心处e=

6、0，满足暗纹公式，故选（D）13-11.在牛顿环实验中，平凸透镜和平玻璃板的折射率都是n1，其间原为空气，后来注满折射率为n2(n2>n1)的透明液体，则反射光的干涉条纹将()A．变密B．变疏C．不变D．不能确定解：牛顿环暗（或明）环半径，对同一级条纹，n2大则rk小，所以条纹变密，选（A）13-思考题13图l1.521.521.751.621.62P12在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则在接触点P处形成的圆斑为()(A)全明(B)全暗(C)左半部明，右半部暗(D)左半部暗，右半部明答：由，明纹；，暗纹；左边：无

7、半波损失，半=0；e=0处为明纹。右边：有半波损失，半=；e=0处为暗纹。故选（C）。13-13在迈克尔逊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)λ/(2n)(C)λ/n(D)λ/[2(n-1)]。答：由2(n-1)e=l，得e=λ/[2(n-1)]，故选（D）。习题13-1用白光照射杨氏双缝，已知d＝1.0mm，D=1.0m，设屏无限大。求：(1)=500nm的光的第四级明纹位置及明纹间距；(2)=600nm的光理论上在屏上可呈现的最大级数；(3)1=50