15 在白炽光入射的牛顿环中，同级圆环中相应于颜色兰到红的空间位置是 B 。

A．由外到里 B．由里到外 C．不变 D．随机变化

16 在对称平板双光束干涉中，无论是

n?n0还是

n?n0，两反射光束间的附加相位突变总是 A 。

A．等于? B．等于0 C．可以为?也可以为0 D．在0和?之间

17 把一平凸透镜放在平玻璃上构成牛顿环装置，当平凸透镜慢慢地向上平移时，由反射光形成的牛顿环

B 。

A. 向中心收缩， 条纹间隔不变 B. 向中心收缩，环心呈明暗交替变化 C. 向外扩张，环心呈明暗交替变化 D. 向外扩张，条纹间隔变大

18 牛顿环中，最接近中心环的色散 B 。

A．最强 B．最弱 C．等于常数 D．等于零

19 等倾干涉条纹和牛顿环都是明暗相间的同心圆环， C 。

A 两者都是中心部分圆环的干涉级次大 B 两者都是边缘部分圆环的干涉级次大

C 前者中心部分圆环的干涉级次大，后者边缘部分圆环的干涉级次大 D 前者边缘部分圆环的干涉级次大，后者中心部分圆环的干涉级次大

20 对于单层光学薄膜，增透膜和增反膜的光学厚度 C 。

A．分别为

?2和

?4 B．分别为

?4和

?2 C．都等于

?4 D．都等于

?2.

21 在迈克耳孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n、厚度为d 的透明薄片后，这条光路的光程改变

量为 A 。

A 2 ( n-1 ) d B 2nd C 2 ( n-1 ) d+?变量为一个波长A

，则薄膜的厚度是 D 。

nd

22 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

?2 B

?2n C

?n D

?2?n?1?

23 关于光的空间相干性，下列说法不正确的是 D 。

A. 光场的空间相干性来源于普通扩展光源不同部分发出的光的不相干性 B. 普通光源的空间扩展越大，其光场的空间相干范围越小 C. 光的空间相干性反映了光波场的横向相干性 D. 空间相干性与光波的波列长度有关

24 关于光的时间相干性，下列说法不正确的是 B 。

A. 光场的时间相干性来源于普通光源的原子发光持续时间的有限性 B. 光场的时间相干性与光源的光谱展宽无关 C. 光场的时间相干性反映了光场的纵向相干性 D. 光波的波列越长，其光场的时间相干性越好

25 由A、B两只结构相同的激光器发出的激光具非常相近的强度、波长及偏振方向，这两束激光 C 。

A．相干 B．可能相干 C．不相干 D．无法确定是否相干

26 等倾干涉图样中心圆环 B 。

A．级次最高，色散最弱 B．级次最高，色散最强 C．级次最低 色散最弱 D．级次最低，色散最强

9

三. 名词解释

1 相干时间：

⑴光源发出的一个光波列所用的平均时间；⑵指光源发出的光波列被一分为二再合二为一时能产生干涉的最大时间差（答对1，2个中的一个即可）(2分)；⑶相干时间越大，单色性越好。(1分)

2 相干长度：

⑴指光源发出的光波列的平均长度；⑵光源发出的光波列被一分为二，再合二为一时能产生干涉的最大光称差（答对1，2中的一个即可）(2分)；⑶是光源单色性的标志(1分)

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3 惠更斯——菲涅耳原理：任一时刻，波前上的每一点都可看成是新的子波波源，下一时刻的波前就是

这些子波的公切面（包络面）。(1分)后来，菲涅耳考虑到惠更斯原理中诸子波既然来自同一波前，它们必定是相干的，因此求出诸子波的干涉效应，也就得出新波前的强度分布了，所以一般把惠更斯原理加干涉原理称为惠更斯——菲涅耳原理。(1分)

4 等倾干涉：指薄膜（一般板的厚度很小时，均称为薄膜）厚度处处相同(1分)，两光束以各种角度入

射时产生的一组干涉条纹(2分)。

5 等厚干涉：各相干光均以同样的角度入射于薄膜(1分)，入射角θo不变(1分)，改变膜厚度，这时每

个干涉条纹对应的是同一个厚度的光干涉的结果。(1分)

6 干涉条纹的半宽度：在透射光的情况下，半宽度是指透射光强度下降到其峰值的一半时所对应的位相

变化量

7 半波损失：在小角度入射(1分)或掠入射(1分)两种情况下，光波由折射率小的媒质（光疏媒质）进

入折射率大的媒质（光密媒质）时，反射光和入射光的振动方向相反，这种现象通常称为“半波损失”。(1分)

8 相干光束会聚角：对应干涉场上某一点P的两支相干光线的夹角(?)。 9 干涉孔径角：对于干涉场某一点P的两支相干光线从光源发出时的张角(?)。 10 光源的临界宽度：条纹对比度刚好下降为0时的光源宽度。

11 光源的许可宽度：一般认为，当光源宽度不超过其临界宽度的14时条纹对比度依然是很好的

（K，我们把此时的光源宽度称为光源的许可宽度。 ?0.9）

12 相干长度：对于光谱宽度为??的光源而言，能够发生干涉现象的最大光程差。

13 干 涉：在两个（或多个）光波叠加的区域，某些点的振动始终加强，另一些点的振动始终减弱，

形成在该区域内稳定的光强强弱分布的现象。

14 横向相干宽度：当光源宽度等于临界宽度时，通过s1，s2两点的光不能发生干涉，则称此时的s1，

s2之间的距离为横向相干宽度。

15 空间相干性：若通过光波场横方向上两点的光在空间相遇时能够发生干涉，则称通过这两点的光具

有空间相干性。

16 时间相干性：若同一光源在相干时间?t内不同时刻发出的光，经过不同的路径相遇时能够产生干涉，

则称光的这种相干性为时间相干性。

17 相干时间：我们把光通过波列长度或相干长度所需的时间称为相干时间。

18 条纹对比度/可见度：K?(IM?Im)(IM?Im)它表现了干涉场中某处条纹亮暗反差的程度，其中

IM

和Im分别是所考察位置附近的最大光强和最小光强。

四. 简答题

1 分波前法和分振幅法的区别及其典型代表

①分波前法，截取的是同一波面的不同部分，再度汇合并且干涉。典型代表：杨氏干涉 ②分振幅法，截取的是同一波面的相同部分，再度汇合并且干涉。典型代表：? ?0平行平板双光束干涉。

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2 常见的获取相干光波的方法

答：①分波前法：对于波动场截取同一波面的不同部分，再度汇合并且干涉；

②分振幅法：对于波动场截取同一波面的相同部分，再度汇合并且干涉。

3 发生干涉的条件

答：①频率相同； ②振动方向相同；③相位差恒定； ④光程差小于波列长度。

4 影响干涉条纹对比度的因素

①两相干光束的振幅比； ②光源的大小； ③光源的非单色性。

5 定域条纹和非定域条纹的区别

①非定域条纹：由单色点源照明所产生的光波叠加区域，任何一个平面上都能观察到的干涉条纹。 ②定域条纹：只能在定域面及其附近观察到的干涉条纹。定域面，指当光源为扩展光源时，总可以找到一个平面，在该平面及其附近可观察到清晰的干涉条纹，此平面就是定域面。

6 在杨氏双缝干涉实验中，影响条纹对比度V的因素有哪些？各因素是如何影响的？

答：影响条纹对比度V的因素有：光源S的横向宽度（或双缝间的距离）、光源的光谱范围（或从双缝到

观察屏的光程差）。（3分）

光源的横向宽度越大，整个观察屏条纹对比度越低; 光源光谱范围越大，条纹的对比度越低，离零级条纹越远处对比度降低越明显。

7 解释“半波损失”和“附加光程差”。

答：半波损失是光在界面反射时，反射光在入射点相对于入射光的相位突变?，对应的光程为半个波长。（3分）

附加光程差是光在两界面分别反射时，由于两界面的物理性质不同（一界面为光密到光疏，而另一界面为光疏到光密；或相反的情形）在两反射光中引入的附加相位突变?，对应的附加光程差也为半个波长。（3分）

8 肥皂泡为什么是彩色的、明暗相间的

①构成肥皂泡的水膜很薄，且受重力影响导致上薄下厚，形成薄楔板；

②楔板在自然光照射下形成干涉，薄楔板干涉的定域面在楔板附近，因此人们看到的条纹在肥皂泡上。 ③又因为入射光为复色光，干涉条纹的形成与波长相关，所以形成彩色的明暗相间条纹。

9 彩色肥皂泡在快要破裂时会变暗的原因

①形成肥皂泡的水膜构成楔板，并在肥皂泡附近形成彩色的干涉条纹； ②楔板光程差：??2nhcos?2??2，在快要破裂时，h?0，???2为暗纹，因此肥皂泡在快

要破裂时会失去色彩并变暗。

10 双光束干涉与多光束干涉在条纹上的差异，哪一种更好

①双光束干涉条纹的亮条纹与暗条纹的宽度近似相等，而多光束干涉条纹则非常“明锐”。 ②双光束干涉条纹的亮暗过度比较平缓不够鲜明而多光束干涉条纹则明暗分界特别清晰。 ③双光束干涉条纹的条文对比度较差而多光束干涉条纹的条纹对比度较高。 综上，多光束干涉更好。

11 泰曼-格林干涉仪与迈克尔逊干涉仪的区别

①光源：泰曼-格林干涉仪使用单色点光源。迈克尔逊干涉仪使用扩展光源，且可用复色光。 ②结构：泰曼-格林干涉仪不用补偿板。迈克尔逊干涉仪必用补偿板。

12 牛顿环与等倾干涉条纹有何异同？实验上如何区分这两种干涉图样？ (5分)

解：⑴ 相同处：(2分) ⅰ 干涉条纹都是同心圆环

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