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第18单元 波动光学（一）
学号 姓名 专业、班级 课程班序号
一 选择题
①
②
[ A ]1. 如图所示,折射率为、厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质折射率分别为和,,则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是
（A) 2e (B） 2
（C） 2 (D) 2
［ A ］2. 双缝干涉的实验中，两缝间距为d，双缝与屏幕之间的距离为D（D>〉d），单色光波长为,屏幕上相邻的明条纹之间的距离为
（A) (B） （C） （D)
［ B ]3. 如图，、 是两个相干光源，它们到P点的距离分别为 和。路径P垂直穿过一块厚度为、折射率为的介质板,路径垂直穿过厚度为、折射率为的另一块介质板,其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于
S1
S2
（A）
(B)
（C）
(D）
[ C ］4. 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, 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) (B)
（C) (D) 。
单色光
［ B ]5. 如图,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) 向中心收缩
(C） 向外扩张 （D) 静止不动
（E） 向左平移
［ D ]6. 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l，则薄膜的厚度是
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(A) (B） (C） (D）
二 填空题
1. 如图所示，两缝 和 之间的距离为d，媒质的折射率为n=1，平行单色光斜入射到双缝上，入射角为θ，则屏幕上P处，两相干光的光程差为.
θ
s1
s2
r1
r2
d
P
o
n=1
λ
2. 如图所示，假设有两个同相的相干点光源 和，发出波长为λ的光。、折射率为n的薄玻璃片，则两光源发出的光在A点的相位差△φ=。若已知λ=500nm,n=1。5，A点恰为第四级明纹中心，则e=.
s1
s2
A
n
e
3。 波长为λ的平行单色光垂直照射到劈尖薄膜上，劈尖角为θ，劈尖薄膜的折射率为n，第k级明条纹与第k+5级明纹的间距是。
4. 波长l = 600nm的单色光垂直照射到牛顿环装置上,第二级明条纹与第五级明条纹所对应的空气薄膜厚度之差为 900 nm.
5。 用波长为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，,直到该点处再次出现暗条纹为止。劈尖角的改变量是 l/(2L） 。
6. 在迈克耳孙干涉仪的一条光路中，插入一块折射率为n，厚度为d的透明薄片,插入这块薄片使这条光路的光程改变了____2(n-1)d______.
7 在迈克尔孙干涉仪的可动反射镜平移一微小距离的过程中，观察到干涉条纹恰好移动1848条，所用单色光的波长为546。1nm，由此可知反射镜平移的距离等于__
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.（给出四位有效数字）。
三 计算题
1. 用波长＝500 nm （1 nm＝10—9 m)的单色光垂直照射在由两块玻璃板(一端刚好接触成为劈棱)构成的空气劈形膜上．劈尖角＝2×10—4 rad．如果劈形膜内充满折射率为n＝．求从劈棱数起第五个明条纹在充入液体前后移动的距离．
解：设第五个明纹处膜厚为e，则有2ne＋l / 2＝5 l
设该处至劈棱的距离为l，则有近似关系e＝lq，
由上两式得 2nlq＝9 l / 2，l＝9l / 4nq
充入液体前第五个明纹位置 l1＝9 l / 4q
充入液体后第五个明纹位置 l2＝9 l / 4nq
充入液体前后第五个明纹移动的距离
Dl＝l2–l1＝9 l ( 1 / n - 1 ) / 4q ＝-1。61 mm
2. 用白光垂直照射在相距0。25mm的双缝上，,问在屏上的第一级明纹彩色带有多宽？第三级明纹彩色带有多宽？
解:因为白光的波长，且明条纹位置：
，
所以第一级明纹彩色带宽度：
第三级明纹彩色带宽度