光學(xué)元件光學(xué)干涉技術(shù)考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在檢驗(yàn)考生對(duì)光學(xué)元件及其干涉技術(shù)的理解和掌握程度，涵蓋光學(xué)元件的基本知識(shí)、干涉現(xiàn)象的產(chǎn)生原理、干涉儀的類型與應(yīng)用等方面內(nèi)容。

一、單項(xiàng)選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.光學(xué)干涉現(xiàn)象產(chǎn)生的前提是（）。

A.光的波動(dòng)性

B.光的粒子性

C.光的衍射性

D.光的吸收性

2.下列哪種情況不會(huì)產(chǎn)生光的干涉現(xiàn)象？（）

A.兩束相干光疊加

B.兩束非相干光疊加

C.兩束頻率相同的光疊加

D.兩束相位相同的光疊加

3.干涉條紋的間距與下列哪個(gè)因素成正比？（）

A.光源波長(zhǎng)

B.光源頻率

C.光程差

D.光速

4.在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若將雙縫間距增大，則干涉條紋的間距（）。

A.變大

B.變小

C.不變

D.無法確定

5.在牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中，若減小透鏡與平板之間的空氣層厚度，則牛頓環(huán)的（）。

A.數(shù)量增多

B.數(shù)量減少

C.直徑增大

D.直徑減小

6.下列哪種干涉現(xiàn)象稱為等厚干涉？（）

A.牛頓環(huán)

B.楊氏雙縫干涉

C.米氏干涉

D.拉曼-諾伊曼干涉

7.在邁克爾遜干涉儀中，若移動(dòng)反射鏡，則干涉條紋的（）。

A.間距增大

B.間距減小

C.數(shù)量增多

D.數(shù)量減少

8.光柵衍射的公式為（）。

A.dsinθ=mλ

B.dsinθ=mλ/2

C.dsinθ=mλ/4

D.dsinθ=mλ/8

9.光柵衍射的條紋間距與哪些因素有關(guān)？（）

A.光柵常數(shù)

B.光源波長(zhǎng)

C.觀察角度

D.以上都是

10.在光柵衍射實(shí)驗(yàn)中，若增大光柵常數(shù)，則衍射條紋的（）。

A.間距增大

B.間距減小

C.數(shù)量增多

D.數(shù)量減少

11.下列哪種現(xiàn)象是光的干涉？（）

A.光的衍射

B.光的折射

C.光的偏振

D.以上都是

12.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若將屏幕向遠(yuǎn)離光源的方向移動(dòng)，則干涉條紋的（）。

A.間距增大

B.間距減小

C.數(shù)量增多

D.數(shù)量減少

13.下列哪種干涉現(xiàn)象稱為等傾干涉？（）

A.牛頓環(huán)

B.楊氏雙縫干涉

C.米氏干涉

D.拉曼-諾伊曼干涉

14.在邁克爾遜干涉儀中，若使用不同波長(zhǎng)的光，則干涉條紋的（）。

A.間距增大

B.間距減小

C.數(shù)量增多

D.數(shù)量減少

15.光柵衍射的公式中，d代表（）。

A.光柵常數(shù)

B.光源波長(zhǎng)

C.觀察角度

D.衍射角

16.在光柵衍射實(shí)驗(yàn)中，若減小光柵常數(shù)，則衍射條紋的（）。

A.間距增大

B.間距減小

C.數(shù)量增多

D.數(shù)量減少

17.下列哪種干涉現(xiàn)象是利用薄膜干涉原理產(chǎn)生的？（）

A.牛頓環(huán)

B.楊氏雙縫干涉

C.米氏干涉

D.拉曼-諾伊曼干涉

18.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若將光源的波長(zhǎng)增加，則干涉條紋的（）。

A.間距增大

B.間距減小

C.數(shù)量增多

D.數(shù)量減少

19.在邁克爾遜干涉儀中，若使用不同厚度的反射鏡，則干涉條紋的（）。

A.間距增大

B.間距減小

C.數(shù)量增多

D.數(shù)量減少

20.在光柵衍射實(shí)驗(yàn)中，若增大光柵常數(shù)，則衍射條紋的（）。

A.間距增大

B.間距減小

C.數(shù)量增多

D.數(shù)量減少

21.下列哪種干涉現(xiàn)象稱為薄膜干涉？（）

A.牛頓環(huán)

B.楊氏雙縫干涉

C.米氏干涉

D.拉曼-諾伊曼干涉

22.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若將屏幕向靠近光源的方向移動(dòng)，則干涉條紋的（）。

A.間距增大

B.間距減小

C.數(shù)量增多

D.數(shù)量減少

23.在邁克爾遜干涉儀中，若使用不同波長(zhǎng)的光，則干涉條紋的（）。

A.間距增大

B.間距減小

C.數(shù)量增多

D.數(shù)量減少

24.光柵衍射的公式中，m代表（）。

A.光柵常數(shù)

B.光源波長(zhǎng)

C.觀察角度

D.衍射級(jí)數(shù)

25.在光柵衍射實(shí)驗(yàn)中，若減小光柵常數(shù)，則衍射條紋的（）。

A.間距增大

B.間距減小

C.數(shù)量增多

D.數(shù)量減少

26.下列哪種干涉現(xiàn)象是利用光程差產(chǎn)生的？（）

A.牛頓環(huán)

B.楊氏雙縫干涉

C.米氏干涉

D.拉曼-諾伊曼干涉

27.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若將光源的波長(zhǎng)減少，則干涉條紋的（）。

A.間距增大

B.間距減小

C.數(shù)量增多

D.數(shù)量減少

28.在邁克爾遜干涉儀中，若使用不同厚度的反射鏡，則干涉條紋的（）。

A.間距增大

B.間距減小

C.數(shù)量增多

D.數(shù)量減少

29.在光柵衍射實(shí)驗(yàn)中，若增大光柵常數(shù)，則衍射條紋的（）。

A.間距增大

B.間距減小

C.數(shù)量增多

D.數(shù)量減少

30.下列哪種干涉現(xiàn)象稱為等厚干涉？（）

A.牛頓環(huán)

B.楊氏雙縫干涉

C.米氏干涉

D.拉曼-諾伊曼干涉

二、多選題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的選項(xiàng)中，至少有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.光的干涉現(xiàn)象可以通過以下哪些方法產(chǎn)生？（）

A.雙縫干涉

B.單縫衍射

C.薄膜干涉

D.光柵衍射

2.下列哪些是干涉條紋的特點(diǎn)？（）

A.條紋是明暗相間的

B.條紋間距與光源波長(zhǎng)有關(guān)

C.條紋間距與光程差有關(guān)

D.條紋間距與光速有關(guān)

3.在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，以下哪些因素會(huì)影響干涉條紋的間距？（）

A.雙縫間距

B.光源波長(zhǎng)

C.屏幕到雙縫的距離

D.光的強(qiáng)度

4.下列哪些情況會(huì)導(dǎo)致牛頓環(huán)的直徑減??？（）

A.增大透鏡與平板之間的空氣層厚度

B.減小透鏡與平板之間的空氣層厚度

C.增大透鏡的曲率半徑

D.減小透鏡的曲率半徑

5.下列哪些干涉現(xiàn)象屬于等厚干涉？（）

A.牛頓環(huán)

B.薄膜干涉

C.米氏干涉

D.拉曼-諾伊曼干涉

6.在邁克爾遜干涉儀中，以下哪些操作可以改變干涉條紋的間距？（）

A.移動(dòng)反射鏡

B.改變光源的波長(zhǎng)

C.改變干涉儀的腔長(zhǎng)

D.改變觀察角度

7.光柵衍射的公式dsinθ=mλ中，d代表什么？（）

A.光柵常數(shù)

B.光源波長(zhǎng)

C.觀察角度

D.衍射角

8.在光柵衍射實(shí)驗(yàn)中，以下哪些因素會(huì)影響衍射條紋的間距？（）

A.光柵常數(shù)

B.光源波長(zhǎng)

C.觀察角度

D.衍射級(jí)數(shù)

9.下列哪些現(xiàn)象是由于光的干涉引起的？（）

A.水面上油膜的彩色

B.鏡子表面的反光

C.晶體中的布拉格衍射

D.雙縫干涉實(shí)驗(yàn)

10.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，以下哪些因素會(huì)影響干涉條紋的對(duì)比度？（）

A.光的強(qiáng)度

B.雙縫間距

C.屏幕到雙縫的距離

D.光源波長(zhǎng)

11.下列哪些干涉現(xiàn)象屬于等傾干涉？（）

A.楊氏雙縫干涉

B.牛頓環(huán)

C.薄膜干涉

D.米氏干涉

12.在邁克爾遜干涉儀中，以下哪些因素會(huì)影響干涉條紋的可見度？（）

A.干涉儀的腔長(zhǎng)

B.光源波長(zhǎng)

C.反射鏡的反射率

D.空氣中的水蒸氣含量

13.下列哪些干涉現(xiàn)象是由于光程差產(chǎn)生的？（）

A.牛頓環(huán)

B.薄膜干涉

C.米氏干涉

D.拉曼-諾伊曼干涉

14.在光柵衍射實(shí)驗(yàn)中，以下哪些因素會(huì)影響衍射條紋的對(duì)比度？（）

A.光柵常數(shù)

B.光源波長(zhǎng)

C.光柵的刻線密度

D.衍射級(jí)數(shù)

15.下列哪些現(xiàn)象是由于光的衍射引起的？（）

A.雨后彩虹

B.小孔成像

C.日食和月食

D.雙縫干涉實(shí)驗(yàn)

16.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，以下哪些因素會(huì)影響干涉條紋的可見度？（）

A.光的強(qiáng)度

B.雙縫間距

C.屏幕到雙縫的距離

D.光源波長(zhǎng)

17.下列哪些干涉現(xiàn)象屬于等厚干涉？（）

A.牛頓環(huán)

B.楊氏雙縫干涉

C.薄膜干涉

D.米氏干涉

18.在邁克爾遜干涉儀中，以下哪些因素會(huì)影響干涉條紋的間距？（）

A.移動(dòng)反射鏡

B.改變光源的波長(zhǎng)

C.改變干涉儀的腔長(zhǎng)

D.改變觀察角度

19.下列哪些干涉現(xiàn)象是由于光程差產(chǎn)生的？（）

A.牛頓環(huán)

B.薄膜干涉

C.米氏干涉

D.拉曼-諾伊曼干涉

20.在光柵衍射實(shí)驗(yàn)中，以下哪些因素會(huì)影響衍射條紋的間距？（）

A.光柵常數(shù)

B.光源波長(zhǎng)

C.觀察角度

D.衍射級(jí)數(shù)

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請(qǐng)將正確答案填到題目空白處）

1.光的干涉現(xiàn)象是指兩束______的光波疊加時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象。

2.楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，干涉條紋的間距與______成正比。

3.牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中，干涉條紋的半徑與______成反比。

4.在邁克爾遜干涉儀中，移動(dòng)反射鏡會(huì)導(dǎo)致______的變化。

5.光柵衍射公式中，d代表______。

6.薄膜干涉中，光的干涉是由于______產(chǎn)生的。

7.在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若要增大條紋間距，可以增大______。

8.牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中，若要觀察到更多的環(huán)，可以減小______。

9.光柵衍射中，若要觀察到更多的衍射條紋，可以增大______。

10.光的相干性是指光波具有______的性質(zhì)。

11.干涉條紋的可見度與______有關(guān)。

12.在光柵衍射實(shí)驗(yàn)中，若要觀察到第一級(jí)衍射條紋，則入射角應(yīng)滿足______。

13.牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中，若要觀察到更多的環(huán)，可以增大______。

14.光柵衍射中，若要觀察到更多的衍射條紋，可以減小______。

15.在邁克爾遜干涉儀中，若要減小干涉條紋的間距，可以減小______。

16.光柵衍射中，若要觀察到更多的衍射條紋，可以增大______。

17.在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若要增大條紋間距，可以減小______。

18.牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中，若要觀察到更多的環(huán)，可以減小______。

19.光柵衍射中，若要觀察到更多的衍射條紋，可以增大______。

20.在邁克爾遜干涉儀中，若要增大干涉條紋的間距，可以增大______。

21.光的干涉條紋可以是______的，也可以是______的。

22.在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若要觀察到更多的條紋，可以增大______。

23.牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中，若要觀察到更多的環(huán)，可以增大______。

24.光柵衍射中，若要觀察到更多的衍射條紋，可以減小______。

25.在邁克爾遜干涉儀中，若要觀察到更多的條紋，可以增大______。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請(qǐng)?jiān)诖痤}括號(hào)中畫√，錯(cuò)誤的畫×）

1.光的干涉現(xiàn)象只會(huì)在相干光束之間發(fā)生。（）

2.在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，干涉條紋的間距與光源的頻率無關(guān)。（）

3.牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中，干涉條紋的半徑與透鏡的曲率半徑成正比。（）

4.在邁克爾遜干涉儀中，移動(dòng)反射鏡會(huì)導(dǎo)致干涉條紋的間距不變。（）

5.光柵衍射公式中，m代表衍射級(jí)數(shù)。（）

6.薄膜干涉中，光的干涉是由于光的反射和折射產(chǎn)生的。（）

7.在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若要增大條紋間距，可以減小雙縫間距。（）

8.牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中，若要觀察到更多的環(huán)，可以減小透鏡與平板之間的空氣層厚度。（）

9.光柵衍射中，若要觀察到更多的衍射條紋，可以減小光柵常數(shù)。（）

10.光的相干性是指光波具有相同頻率和固定相位差的性質(zhì)。（）

11.干涉條紋的可見度與光源的強(qiáng)度有關(guān)。（）

12.在光柵衍射實(shí)驗(yàn)中，若要觀察到第一級(jí)衍射條紋，則入射角應(yīng)等于光柵常數(shù)的一半。（）

13.牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中，若要觀察到更多的環(huán)，可以減小透鏡的曲率半徑。（）

14.光柵衍射中，若要觀察到更多的衍射條紋，可以增大光柵的刻線密度。（）

15.在邁克爾遜干涉儀中，若要減小干涉條紋的間距，可以增大干涉儀的腔長(zhǎng)。（）

16.光柵衍射中，若要觀察到更多的衍射條紋，可以增大光柵常數(shù)。（）

17.在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若要增大條紋間距，可以增大雙縫間距。（）

18.牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中，若要觀察到更多的環(huán)，可以增大透鏡與平板之間的空氣層厚度。（）

19.光柵衍射中，若要觀察到更多的衍射條紋，可以減小光柵的刻線密度。（）

20.在邁克爾遜干涉儀中，若要觀察到更多的條紋，可以減小干涉儀的腔長(zhǎng)。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請(qǐng)簡(jiǎn)述光的干涉現(xiàn)象的產(chǎn)生原理，并解釋為什么只有相干光才能產(chǎn)生清晰的干涉條紋。

2.在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，如果實(shí)驗(yàn)條件不變，如何通過改變實(shí)驗(yàn)裝置來觀察不同的干涉條紋？

3.解釋牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中，透鏡與平板之間的空氣層厚度變化如何影響干涉條紋的觀察。

4.光柵衍射實(shí)驗(yàn)中，為什么不同波長(zhǎng)的光會(huì)產(chǎn)生不同的衍射條紋？請(qǐng)結(jié)合光柵公式解釋這一現(xiàn)象。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例題：某光學(xué)實(shí)驗(yàn)室使用邁克爾遜干涉儀測(cè)量一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)玻璃片的厚度。實(shí)驗(yàn)中，觀察到干涉條紋的移動(dòng)次數(shù)為50次。已知玻璃片的折射率為1.5，光在真空中的波長(zhǎng)為500nm。請(qǐng)計(jì)算玻璃片的厚度。

2.案例題：在光柵衍射實(shí)驗(yàn)中，使用一個(gè)光柵常數(shù)d為0.5μm的光柵，觀察到的第一級(jí)衍射條紋在屏幕上的位置為θ=30°。若使用波長(zhǎng)為600nm的光照射，請(qǐng)計(jì)算此時(shí)第一級(jí)衍射條紋的位置。

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項(xiàng)選擇題

1.A

2.B

3.C

4.B

5.A

6.A

7.A

8.D

9.D

10.A

11.D

12.B

13.A

14.B

15.A

16.B

17.C

18.B

19.D

20.C

21.A

22.B

23.B

24.D

25.A

二、多選題

1.A,C,D

2.A,B,C

3.A,B,C

4.A,B

5.A,B

6.A,B,C

7.A,B,C

8.A,B,C,D

9.A,C,D

10.A,B,C,D

11.A,C

12.A,B,C

13.A,B,C

14.A,B,C

15.A,C

16.A,B,C

17.A,B

18.A,B,C

19.A,B,C

20.A,B,C

三、填空題

1.相干

2.光源波長(zhǎng)

3.透鏡與平板之間的空氣層厚度

4.干涉條紋的間距

5.光柵常數(shù)

6.光程差

7.雙縫間距

8.透鏡與平板之間的空氣層厚度

9.光柵常數(shù)

10.相同頻率和固定相位差

11.光的強(qiáng)度

12.dsinθ=mλ

13.透鏡與平板之間的空氣層厚度

14.光柵常數(shù)

15.干涉儀的腔長(zhǎng)

16.光柵常數(shù)

17.雙縫間距

18.透鏡與平板之間的空氣層厚度

19.光柵常數(shù)