牛頓環(huán)考試題及答案

單項(xiàng)選擇題(每題2分,共10題)1.牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中,觀察到的干涉條紋是（）A.等間距直條紋B.同心圓環(huán)條紋C.不等間距直條紋D.同心橢圓環(huán)條紋答案：B2.牛頓環(huán)是由()產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象。A.光的衍射B.光的折射C.光的干涉D.光的散射答案：C3.在牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中,若增大透鏡的曲率半徑,則干涉條紋()A.變疏B.變密C.不變D.消失答案：A4.牛頓環(huán)干涉條紋中心是()A.亮斑B.暗斑C.不確定D.以上都不對(duì)答案：B5.用波長為λ的單色光照射牛頓環(huán)裝置,測得第k級(jí)暗環(huán)半徑為rk,第k+5級(jí)暗環(huán)半徑為rk+5,則平凸透鏡的曲率半徑R為()A.(rk+52-rk2)/(5λ)B.(rk2-rk+52)/(5λ)C.(rk+52-rk2)/(λ)D.(rk2-rk+52)/(λ)答案：A6.牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中,測量暗環(huán)直徑時(shí),叉絲交點(diǎn)()A.必須通過環(huán)心B.不必通過環(huán)心C.無所謂D.以上都不對(duì)答案：A7.若在牛頓環(huán)裝置的空氣層中充以某種液體,干涉條紋將()A.變疏B.變密C.不變D.消失答案：B8.牛頓環(huán)干涉屬于()A.等傾干涉B.等厚干涉C.兩者都不是D.兩者都是答案：B9.實(shí)驗(yàn)中測量牛頓環(huán)直徑時(shí),要測量多次取平均值,目的是()A.減小偶然誤差B.減小系統(tǒng)誤差C.消除偶然誤差D.消除系統(tǒng)誤差答案：A10.用白光照射牛頓環(huán)裝置,看到的干涉條紋是()A.彩色同心圓環(huán)B.黑白同心圓環(huán)C.彩色直條紋D.黑白直條紋答案：A多項(xiàng)選擇題(每題2分,共10題)1.以下關(guān)于牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)的說法正確的是(）A.牛頓環(huán)是一種薄膜干涉現(xiàn)象B.實(shí)驗(yàn)中用到的儀器有讀數(shù)顯微鏡C.測量暗環(huán)直徑比測量亮環(huán)直徑更準(zhǔn)確D.干涉條紋的疏密與透鏡曲率半徑有關(guān)答案:ABCD2.牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中可能產(chǎn)生誤差的來源有(）A.讀數(shù)顯微鏡的讀數(shù)誤差B.平凸透鏡和平板玻璃的表面不平整C.測量時(shí)環(huán)境溫度的變化D.光源的不穩(wěn)定答案:ABCD3.在牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中,為了提高測量精度可以采取的措施有（）A.多次測量取平均值B.測量較多級(jí)次的干涉條紋C.對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)D.更換不同的光源答案:ABC4.關(guān)于牛頓環(huán)干涉條紋的特點(diǎn),以下說法正確的是（）A.中心是暗斑B.條紋是同心圓環(huán)C.從中心向外條紋越來越密D.各級(jí)條紋間距相等答案:ABC5.牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中,以下哪些操作是正確的()A.調(diào)節(jié)讀數(shù)顯微鏡時(shí),先下降物鏡接近牛頓環(huán)裝置,再緩慢上升物鏡聚焦B.測量時(shí)要保持讀數(shù)顯微鏡的目鏡不動(dòng)C.記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意正負(fù)號(hào)D.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要將儀器整理歸位答案:ACD6.影響牛頓環(huán)干涉條紋形狀的因素有(）A.透鏡的曲率半徑B.光的波長C.空氣層的厚度D.透鏡和平板玻璃的材質(zhì)答案:ABC7.牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)可以用來測量(）A.透鏡的曲率半徑B.光的波長C.平板玻璃的厚度D.透鏡的焦距答案:AB8.當(dāng)在牛頓環(huán)裝置的空氣層中插入一薄透明介質(zhì)片時(shí),干涉條紋會(huì)（）A.整體移動(dòng)B.條紋間距改變C.條紋形狀改變D.中心暗斑變亮答案:AB9.以下哪些光學(xué)現(xiàn)象與牛頓環(huán)干涉原理類似(）A.劈尖干涉B.邁克爾遜干涉C.單縫衍射D.雙縫干涉答案:AB10.在牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中,若實(shí)驗(yàn)環(huán)境的濕度發(fā)生變化,可能會(huì)導(dǎo)致（）A.干涉條紋模糊B.條紋間距改變C.中心暗斑大小改變D.測量結(jié)果不準(zhǔn)確答案:AD判斷題(每題2分,共10題)1.牛頓環(huán)干涉條紋是等厚干涉條紋。(）答案：√2.牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中,測量亮環(huán)和暗環(huán)得到的透鏡曲率半徑結(jié)果是一樣的。()答案：×3.只要光源穩(wěn)定,牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)就不會(huì)有誤差。()答案：×4.牛頓環(huán)干涉條紋的半徑與光的波長成正比。()答案：√5.實(shí)驗(yàn)中如果平凸透鏡和平板玻璃之間有灰塵,不會(huì)影響干涉條紋。()答案：×6.用不同波長的光照射牛頓環(huán)裝置,干涉條紋的形狀不變。()答案：×7.牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中,讀數(shù)顯微鏡的目鏡可以隨意轉(zhuǎn)動(dòng)。()答案：×8.牛頓環(huán)干涉條紋的中心一定是暗斑。()答案：√9.測量牛頓環(huán)直徑時(shí),只要測量一次就可以得到準(zhǔn)確結(jié)果。()答案：×10.改變牛頓環(huán)裝置中空氣層的厚度,干涉條紋會(huì)發(fā)生變化。()答案：√簡答題(每題5分,共4題)1.簡述牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)的原理。答案:牛頓環(huán)是由平凸透鏡和平板玻璃間空氣薄膜上下表面反射光干涉形成。光程差與空氣膜厚度有關(guān),厚度相同處干涉情況相同,形成以接觸點(diǎn)為中心的同心圓環(huán)干涉條紋。2.為什么牛頓環(huán)干涉條紋中心是暗斑?答案:在中心處,空氣膜厚度為零,兩反射光存在半波損失,光程差為半個(gè)波長,兩光干涉相消,所以中心是暗斑。3.實(shí)驗(yàn)中測量牛頓環(huán)直徑而不是半徑,原因是什么?答案：測量直徑更方便準(zhǔn)確。由于條紋圓心很難準(zhǔn)確確定,直接測半徑誤差大,而測直徑時(shí)可通過測量環(huán)左右位置確定直徑,能有效減小誤差。4.說明牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中如何減小測量誤差?答案：多次測量取平均值減小偶然誤差；測量較多級(jí)次條紋,提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性；對(duì)儀器校準(zhǔn),減少儀器誤差；測量時(shí)嚴(yán)格規(guī)范操作,避免人為誤差。討論題(每題5分,共4題)1.討論牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)在實(shí)際生活中的應(yīng)用。答案:在光學(xué)元件制造中,用于檢測透鏡表面平整度;在精密測量領(lǐng)域,可測量微小長度、厚度變化;還用于材料研究,分析材料光學(xué)特性變化,助力質(zhì)量檢測與性能研究。2.若牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中觀察到的干涉條紋不清晰,可能有哪些原因及解決辦法?答案：原因可能是光源不穩(wěn)定、儀器未調(diào)好焦、環(huán)境有干擾等。解決辦法：更換穩(wěn)定光源；重新調(diào)節(jié)讀數(shù)顯微鏡焦距；改善實(shí)驗(yàn)環(huán)境,減少振動(dòng)、氣流等干擾,重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察。3.對(duì)比牛頓環(huán)干涉和劈尖干涉的異同點(diǎn)。答案:相同點(diǎn):都是等厚干涉。不同點(diǎn):牛頓環(huán)干涉條紋是同心圓環(huán),由平凸透鏡和平板玻璃間空氣膜產(chǎn)生;劈尖干涉條紋是等間距直條紋,由兩平面間楔形空氣膜產(chǎn)