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大学物理光学习题集
光源、光的相干性
1.选择题
难度系数等级：
1
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，是不能产生干涉图样的，这是由于
（A）白光是由不同波长的光构成的（B）两光源发出不同强度的光
（C）两个光源是独立的，不是相干光源（D）不同波长的光速是不同的
[]
答案：
（C）
难度系数等级：
2
有三种装置
（1）完全相同的两盏钠光灯,发出相同波长的光，照射到屏上；
（2）同一盏钠光灯，用黑纸盖住其中部将钠光灯分成上下两部分同时照射到屏上；
（3）用一盏钠光灯照亮一狭缝，此亮缝再照亮与它平行间距很小的两条狭缝，此二亮缝的光照射到屏上；
以上三种装置,能在屏上形成稳定干涉花样的是：
（A）装置（3）（B）装置
（2）
（C）装置
（1）（3）（D）装置
（2）（3）
[]
答案：
（A）
难度系数等级：
1
对于普通光源，下列说法正确的是：
（A）普通光源同一点发出的光是相干光（B）两个独立的普通光源发出的光是相干光
（C）利用普通光源可以获得相干光（D）普通光源发出的光频率相等
[]
答案：
（C）
难度系数等级：
4
在双缝干涉实验中，用单色自然光在屏上形成干涉条纹。
若在两缝后放一个偏振片，则
（A）干涉条纹间距不变，且明纹亮度加强（B）干涉条纹间距不变，但明纹亮度减弱
（C）干涉条纹的间距变窄，且明纹的亮度减弱（D）无干涉条纹
[]
答案：
（B）
难度系数等级：
1
杨氏双缝干涉实验是：
（A）分波阵面法双光束干涉（B）分振幅法双光束干涉
（C）分波阵面法多光束干涉（D）分振幅法多光束干涉
[]
答案：
（A）
407光程、光程差的概念（选择5判断10填空5）
1.选择题
难度系数等级：
1
在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中
（A）传播的路程相等，走过的光程相等
（B）传播的路程相等，走过的光程不相等
（C）传播的路程不相等，走过的光程相等
（D）传播的路程不相等，走过的光程不相等
[]
答案：
（C）
难度系数等级：
1
光在真空中和介质中传播时，正确的描述是:
（A）波长不变，介质中的波速减小（B）介质中的波长变短，波速不变
（C）频率不变，介质中的波速减小（D）介质中的频率减小，波速不变
[]
答案：
（C）
难度系数等级：
2
如图所示,两光源s1、s2发出波长为的单色光，分别通过两种介质（折射率分别为n1和n2，且n1>n2）射到介质的分界面上的P点，己知s1P=s2P=r，则这两条光的几何路程r，光程差和相位差分别为：
（A）r=0,=0,=0
（B）r=（n1－n2）r,=（n1－n2）r,=2（n1－n2）r/
（C）r=0,=（n1－n2）r,=2（n1－n2）r/
（D）r=0,=（n1－n2）r,=2（n1－n2）r
[]
答案：
（C）
难度系数等级：
2
如图所示，s1、s2为两个光源，它们到P点的距离分别为r1和r2，路径s1P垂直穿过一块厚度为t1，折射率为n1的介质板，路径s2P垂直穿过厚度为t2，折射率为n2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于
（A）（r2+n2t2）－（r1+n1t1）
（B）[r2+（n2－1）t2]－[r1+（n1－1）t1]
（C）（r2－n2t2）－（r1－n1t1）
（D）n2t2－n1t1
[]
答案：
（B）
难度系数等级：
3
真空中波长为的单色光，在折射率为n的均匀透明媒质中，从A点沿某一路径传播到B点，路径的长度为l,则A、B两点光振动位相差记为,则
（A）当l=3/2,有=3
（B）当l=3/（2n）,有=3n.
（C）当l=3/（2n）,有=3
（D）当l=3n/2,有=3n.
[]
答案：
（C）
填空5
3.填空题
难度系数等级：
1
波长为λ的单色光在折射率为n的媒质中，由a点传到b点相位改变了π，则对应的光程差（光程）为。
答案：
λ/2。
难度系数等级：
2
如图所示，假设有两个同相的相干点光源S1和S2，发出波长为
的光。
是它们连线的中垂线上一点。
若在S1与
之间插入厚度为
，折射率为
的薄玻璃片，则两光源发出的光在
点的相位差= 。
答案：
。
难度系数等级：
2
在双缝干涉实验中,两缝分别被折射率为n1和n2的透明薄膜遮盖,二者的厚度均为e,波长为的平行单色光垂直照射到双缝上,在屏中央处,两束相干光的相位差=。
答案：
2（n1n2）e/.。
难度系数等级：
3
真空中波长为500nm绿光在折射率为1.5的介质中从A点传播到B点时，相位改变了5π，则光从A点传到B点经过的光程为__________。
答案：
1250nm。
难度系数等级：
4
真空中波长为500nm绿光在折射率为1.5的介质中从A点传播到B点时，相位改变了5π，则光从A点传到B点经过的实际路程为__________。
答案：
833nm。
408分波阵面干涉（选择20判断8填空20计算12）
1.选择题
难度系数等级：
1
一束波长为λ的光线，投射到一双缝上，在屏幕上形成明、暗相间的干涉条纹，那么对应于第一级暗纹的光程差为：
（A）2λ（B）1/2λ（C）λ（D）λ/4
[]
答案：
（B）
难度系数等级：
1
用单色光做双缝干涉实验，下述说法中正确的是
（A）相邻干涉条纹之间的距离相等
（B）中央明条纹最宽，两边明条纹宽度变窄
（C）屏与缝之间的距离减小，则屏上条纹宽度变窄
（D）在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距
[]
答案：
（A）
难度系数等级：
4
在空气中做光的双缝实验，屏幕E上的P点处是明条纹。
若将缝S2盖住，并在S1S2连线的垂直平分面上放一面反射镜M，其它条件不变（如图），则此时：
（A）P处仍为明条纹（B）P处为暗条纹
（C）P处于明、暗条纹之间（D）屏幕E上的P无干涉条纹
[]
答案：
（B）
难度系数等级：
2
在杨氏双缝干涉实验中，正确的叙述是：
（A）增大双缝间距，干涉条纹间距也随之增大
（B）增大缝到观察屏之间的距离，干涉条纹间距增大
（C）频率较大的可见光产生的干涉条纹间距较大
（D）将整个实验装置放入水中，干涉条纹间距变大
[]
答案：
（B）
难度系数等级：
4
在杨氏双缝干涉实验中，以下叙述错误的是：
（A）减小入射光强度,则条纹间距不变
（B）增大缝到观察屏之间的距离，干涉条纹间距增大
（C）若将双缝干涉实验放在水面之下进行，则干涉条纹间距离将比在空气中小
（D）频率大的可见光产生的干涉条纹间距较小
[]
答案：
（D）
难度系数等级：
3
用单色光垂直照射杨氏双缝时，下列说法正确的是：
（A）减小缝屏距离，干涉条纹间距不变
（B）减小双缝间距，干涉条纹间距变小
（C）减小入射光强度,则条纹间距不变
（D）减小入射波长,则条纹间距不变
[]
答案：
（C）
难度系数等级：
1
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）把两个缝的宽度稍微调窄
（C）使两缝的间距变小（D）改用波长较小的单色光源
[]
答案：
（C）
难度系数等级：
4
用白光（波长为400nm～760nm）垂直照射间距为a=0.25mm的双缝，距缝50cm处放屏幕，则观察到的第一级彩色条纹和第五级彩色条纹的宽度分别是：
（A）3.6×104m，3.6×104m
（B）7.2×104m，3.6×103m
（C）7.2×104m，7.2×104m
（D）3.6×104m，1.8×104m
[]
答案：
（B）
难度系数等级：
3
双缝干涉实验中，入射光波长为
，用玻璃纸遮住其中一缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气大
，则屏上原0级明纹中心处
（A）仍为明纹中心（B）变为暗纹中心
（C）不是最明，也不是最暗（D）无法确定
[]
答案：
（B）
难度系数等级：
5
如图所示，用频率为f的单色光照射双缝，在屏上P点处出现第3条暗纹，设光速为c，则P点到双缝s1和s2的距离之差
应为
（A）
（B）
（C）
（D）
[]
答案：
（D）
难度系数等级：
5
如图所示，用波长为的单色光照射双缝干涉实验装置，若将一折射率为n、劈尖角为的透明劈尖b插入光线2中，则当劈尖b缓慢地向上移动时（只遮住s2），屏C上的干涉条纹：
（A）间隔不变，向下移动（B）间隔变小，向上移动
（C）间隔变大，向下移动（D）间隔不变，向上移动
[]
答案：
（C）
难度系数等级：
4
在双缝干涉实验中，用单色自然光，在屏幕上形成干涉条纹，若在两缝后放一个偏振片，则：
（A）无干涉条纹
（B）干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度加强
（C）干涉条纹的间距变窄，且明纹的亮度减弱
（D）干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度减弱
[]
答案：
（D）
难度系数等级：
2
用单色光做杨氏双缝实验，如现将折射率n=1.5的薄透明玻璃片盖在上侧缝上，此时中央明纹的位置将：
（A）向上平移且条纹间距不变（B）向下平移，且条纹间距不变
（C）不移动，但条纹间距改变（D）向上平移，且间距改变
[]
答案：
（A）
难度系数等级：
3
在双缝干涉实验中，设缝是水平的，若双缝所在的平板稍微向上平移（如图），其他条件不变，则屏上的干涉条纹：
（A）向下平移，且条纹间距不变
（B）向上平移，且条纹间距不变
（C）不移动，但条纹间距改变
（D）向上平移，且间距改变
[]
答案：
（B）
难度系数等级：
1
杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是（k为自然数，λ为光波波长）
①在距双缝的路程相等的点形成暗条纹
②在距双缝的路程差为kλ的点形成亮条纹
③在距双缝的路程差为k
的点形成亮条纹
④在距双缝的路程差为（k+
）λ的点形成暗条纹
（A）①②（B）②③（C）③④（D）②④
[]
答案：
（D）
难度系数等级：
3
如图所示，用波长
nm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：
（A）5.0×10-4cm（B）6.0×10-4cm
（C）7.0×10-4cm（D）8.0×10-4cm
[]
答案：
（B）
难度系数等级：
3
在双缝干涉实验中，先后用红光和紫光在相同条件下照射同一双缝，则在屏上出现的干涉条纹中，这两种色光的两明条纹间的距离和两暗纹间距离相比较：
（A）红光都比紫光大（B）紫光都比红光大
（C）红光两明纹间距离比紫光大，两暗纹间距离比紫光小
（D）紫光两明纹间距离比红光大，两暗纹间距离比红光小
[]
答案：
（A）
难度系数等级：
4
在双缝干涉实验中，设单缝宽度为t，双缝间距离d，双缝与屏距离为d’，下列四组数据中哪一组在屏上可观察到清晰干涉条纹：
（A）t=1cm,d=0.1cm,d’=1m（B）t=1mm,d=0.1mm,d’=10cm
（C）t=1mm,d=1cm,d’=100cm（D）t=1mm,d=0.1mm,d’=100cm
[]
答案：
（D）
难度系数等级：
2
在双缝干涉中，屏幕E上的P点处是明条纹，若将缝s2盖住，并在s1s2连线的垂直平分面处放一反射镜M，如图所示，则此时：
（A）P点处仍为明条纹
（B）P点处为暗条纹
（C）不能确定P点处是明条纹还是暗条纹
（D）无干涉条纹
答案：
（B）
难度系数等级：
2
用单色光做杨氏双缝实验，如现将折射率n=1.5的薄透明玻璃片盖在下侧缝上，此时中央明纹的位置将：
（A）向上平移且条纹间距不变（B）向下平移，且条纹间距不变
（C）不移动，但条纹间距改变（D）向上平移，且间距改变
[]
答案：
（B）
填空20
3.填空题
难度系数等级：
1
一束真空中波长为λ的光线，投射到一双缝上，在屏幕上形成明、暗相间的干涉条纹，那么对应于第一级明纹的光程差为。
答案：
λ。
难度系数等级：
3
在双缝干涉实验中，用白光照射时，明纹会出现彩色条纹，明纹内侧呈色。
答案：
紫。
难度系数等级：
2
用白光进行双缝实验时，如果用纯红色滤光片和纯蓝色滤光片分别盖住两缝，则
产生干涉条纹。
（填能或不能）
答案：
不能。
难度系数等级：
1
用单色光垂直照射杨氏双缝时，减小双缝间距，则条纹间距。
（填变大、变小或不变）
答案：
变大。
难度系数等级：
2
如图s1、、s2为双缝,s是单色缝光源，当s沿平行于s1、和s2的连线向上作微小移动时,中央明条纹向移动。
（填上、下）
答案：
下。
难度系数等级：
3
如图所示，波长为的平行单色光斜入射到距离为d的双缝上,入射角为，在图中的屏中央O处（
=
），两束相干光的位相差为。
答案：
2dsin/。
难度系数等级：
4
在两条缝宽度相等的双缝干涉实验中，若其中一条缝的宽度稍稍增加，则干涉条纹的宽度将。
（填变宽、变窄或不变）
答案：
不变。
难度系数等级：
2
s1、、s2为双缝，s是单色缝光源，若s不动，而在上缝s1后加一很薄的云母片，中央明条纹将向移动。
（填上、下）
答案：
上。
难度系数等级：
3
在如图的洛埃镜干涉装置中，若光源s离屏的距离为D,s离平面镜的垂直距离为a（a很小）。
设入射光波长为，则相邻条纹中心间的距离为。
答案：
x=D/（2a）。
难度系数等级：
1
在洛埃镜干涉装置中，平面镜与屏交界处的干涉条纹应为条纹。
（填明、暗）
答案：
暗。
难度系数等级：
4
在双缝干涉实验中，如果逐渐增加光源狭缝S的宽度，则屏幕上的条纹逐渐变。
答案：
模糊，直止消失。
难度系数等级：
5
双缝干涉实验中，若双缝间距由
变为
，使屏上原第十级明纹中心变为第五级明纹中心，则
∶
=。
答案：
1∶2。
难度系数等级：
1
若在杨氏双缝其中一缝后加一透明媒质薄片，使原光线光程增加
，则此时屏中心处将变为纹。
（填明或暗）
答案：
暗。
难度系数等级：
2
在双缝干涉实验中，已知屏与双缝间距
，双缝间距离
，设入射光波长
，如果用折射率分别是
和
的两块厚度均为
的薄玻璃片覆盖在两缝上，则干涉条纹将向折射率的方向移动。
（填大或小）
答案：
大。
难度系数等级：
1
在双缝干涉实验中若使两缝之间距离增大，则屏幕上干涉条纹间距。
（填变大、变小或不变）
答案：
变小。
难度系数等级：
1
在双缝干涉实验中若使单色光波长减小，则屏幕上干涉条纹间距。
（填变大、变小或不变）
答案：
变小。
难度系数等级：
2
在双缝干涉实验中若使两缝之间距离增大一倍,光的波长减小一半,其它条件不变,则相邻两暗纹间的距离将是原来的。
答案：
1/4。
难度系数等级：
3
若将双缝干涉实验从空气移入水面之下进行，则干涉条纹间的距离将。
（填变大、变小或不变）
答案：
变小。
难度系数等级：
3
薄钢片上有两条紧靠着的平行细缝，用双缝干涉方法来测量两缝间距。
如果用波长
的单色光照射，双缝与屏的距离
。
测得中央明条纹两侧的两个第五级明条纹的间距为
。
则两缝间距离为
。
答案：
。
难度系数等级：
4
洛埃镜干涉装置如图，已知光源波长
，则
反射镜右边缘到第一条亮纹的距离为
。
答案：
。
409分振幅干涉（选择20判断8填空20计算12）
1.选择题
难度系数等级：
1
光波从光疏媒质垂直入射到光密媒质，当它在界面反射时，其
（A）相位不变（B）频率增大（C）相位突变（D）频率减小
[]
答案：
（C）
难度系数等级：
3
波长为500nm的单色光从空气中垂直地入射到镀在玻璃（折射率为1.50）上折射率为1.375、厚度为1.0×10-4cm的薄膜上。
入射光的一部分进入薄膜，并在下表面反射,则这条光线在薄膜内的光程上有多少个波长？
反射光线离开薄膜时与进入时的相位差是：
（A）2.75，5.5π（B）2.75，6.5π（C）5.50，11π（D）5.50，12π
[]
答案：
（D）
难度系数等级：
1
如图所示,薄膜的折射率为n2，入射介质的折射率为n1，透射介质为n3，且n1＜n2＜n3，入射光线在两介质交界面的反射光线分别为
（1）和
（2），则产生半波损失的情况是：
（A）
（1）光产生半波损失，
（2）光不产生半波损失
（B）
（1）光
（2）光都产生半波损失
（C）
（1）光
（2）光都不产生半波损失
（D）
（1）光不产生半波损失，
（2）光产生半波损失
[]
答案：
（B）
难度系数等级：
3
波长为的单色光垂直入射到厚度为e的平行膜上，如图若反射光消失，则当n1＜n2＜n3时,应满足条件
（1）；当n1＜n2＞n3时应满足条件
（2）。
条件
（1），条件
（2）分别是：
（A）
（1）2ne=k,
（2）2ne=k
（B）
（1）2ne=k+/2,
（2）2ne=k+/2
（C）
（1）2ne=k－/2,
（2）2ne=k
（D）
（1）2ne=k,
（2）2ne=k－/2
[]
答案：
（C）
难度系数等级：
2
在照相机镜头的玻璃片上均匀镀有一层折射率n小于玻璃的介质薄膜，以增强某一波长的透射光能量。
假设光线垂直入射，则介质膜的最小厚度应为：
（A）
（B）
（C）
（D）
[]
答案：
（D）
难度系数等级：
3
如图所示，折射率为n2、厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n1和n3，已知n1＜n2＞n3，若用波长为的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束（用①②示意）的光程差是：
（A）2n2e（B）2n2e－/（2n2）
（C）2n2e－（D）2n2e－/2
[]
答案：
（D）
难度系数等级：
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n1＜n2＞n3，1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位相差为：
（A）2n2e/（n11）（B）4n1e/（n21）+
（C）4n2e/（n11）+（D）4n2e/（n11）
[]
答案：
（C）
难度系数等级：
3
如图所示，波长为
的平行单色光垂直入射在折射率为
的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉。
若薄膜厚度为e，而且
，则两束反射光在相遇点的位相差为：
（A）
（B）
（C）
（D）
[]
答案：
（A）
难度系数等级：
2
一束波长为的单色光由空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使反射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为：
（A）/4（B）/（4n）（C）/2（D）/（2n）
[]
答案：
（B）
难度系数等级：
1
一束波长为的单色光由空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使透射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为：
（A）/4（B）/（4n）（C）/2（D）/（2n）
[]
答案：
（D）
难度系数等级：
4
由两块玻璃片（n1=1.75）所形成的空气劈尖，其一端厚度为零，另一端厚度为0.002cm，现用波长为7000Å的单色平行光，从入射角为30角的方向射在劈尖的表面，则形成的干涉条纹数为：
（A）27（B）56（C）40（D）100
[]
答案：
（A）
难度系数等级：
5
如图所示,两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为L，夹在两块平晶的中间，形成空气劈尖，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹，如果滚柱之间的距离L变小，则在L范围内干涉条纹的
（A）数目减少，间距变大（B）数目不变，间距变小
（C）数目增加，间距变小（D）数目减少，间距不变
[]
答案：
（B）
难度系数等级：
3
图示为一干涉膨胀仪示意图，上下两平行玻璃板用一对热膨胀系数极小的石英柱支撑着，被测样品
在两玻璃板之间，样品上表面与玻璃板下表面间形成一空气劈尖，在以波长为
的单色光照射下，可以看到平行的等厚干涉条纹。
当W受热膨胀时，条纹将：
（A）条纹变密，向右靠拢（B）条纹变疏，向上展开
（C）条纹疏密不变，向右平移（D）条纹疏密不变，向左平移
[]
答案：
（D）
难度系数等级：
2
严格地说，空气的折射率大于1，因此在牛顿环实验中，若将玻璃夹层中的空气逐渐抽去时，干涉圆环的半径将：
（A）变小（B）不变（C）变大（D）消失
[]
答案：
（C）
难度系数等级：
4
在图所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）右半部明,左半部暗（D）右半部暗,左半部明
[]
答案：
（D）
难度系数等级：
5
用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为的单色平行光垂直入射时，若观察到到反射光干涉条纹（实线为暗条纹）如图所示。
则干涉条纹上A点处所对应的空气薄膜厚度e及工件表面与条纹弯曲处对应的部分：
（A）e=3/2，凸起（B）e=/2，凸起
（C）e=/2，凹陷（D）e=3/2，凹陷
[]
答案：
（A）
难度系数等级：
5
观察牛顿环装置中的平凸透镜换成半径很大的半圆柱面透镜，用单色光垂直照射半圆柱面的平凸透镜时，观察到的干涉条纹的特点是：
（A）间隔不等的与圆柱面母线平行的干涉直条纹，中间密，两边稀
（B）间隔不等的与圆柱面母线平行的干涉直条纹，中间稀，两边密
（C）间隔相等的与圆柱面母线平行的干涉直条纹
（D）间隔相等的与圆柱面母线垂直的干涉直条纹
[]
答案：
（B）
难度系数等级：
2
有两个几何形状完全相同的劈尖：
一个由空气中的玻璃形成，一个由玻璃中的空气形成。
当用相同的单色光分别垂直照射它们时，从入射光方向观察到干涉条纹间距
（A）玻璃劈尖干涉条纹间距较大（B）空气劈尖干涉条纹间距较大
（C）两劈尖干涉条纹间距相同（D）已知条件不够，难以判断
[]
答案：
（B）
难度系数等级：
2
若把
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