干涉仪的原理与使用考核试卷

干涉仪的原理与使用考核试卷考生姓名：答题日期：得分：判卷人：

本次考核旨在检验考生对干涉仪原理及其使用的掌握程度，包括干涉仪的基本结构、工作原理、操作步骤和实验数据处理等方面。

一、单项选择题（本题共30小题，每小题0.5分，共15分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）

1.干涉仪的基本原理是利用两束光波相互干涉产生干涉条纹，以下哪项不是干涉仪的主要组成部分？（）

A.激光发生器

B.分束器

C.平面镜

D.检测器

2.在杨氏双缝干涉实验中，当双缝间距减小时，干涉条纹的间距将会怎样变化？（）

A.变大

B.变小

C.不变

D.无法确定

3.干涉仪中使用的激光束通常具有的特点是：（）

A.相干性差

B.单色性好

C.方向性差

D.焦散性差

4.干涉仪的分辨率取决于哪些因素？（）

A.光源波长

B.干涉条纹间距

C.干涉仪的光路差

D.以上都是

5.以下哪个因素不会影响干涉条纹的清晰度？（）

A.空气湿度

B.光源强度

C.干涉仪的稳定性

D.干涉光束的偏振态

6.在迈克尔逊干涉仪中，移动哪个部件可以改变干涉条纹的间距？（）

A.平面镜

B.分束器

C.反射镜

D.粗调旋钮

7.干涉仪的灵敏度是指：（）

A.干涉条纹的对比度

B.干涉条纹的清晰度

C.干涉仪能够检测的最小光强变化

D.干涉条纹的分辨率

8.在双缝干涉实验中，如果将双缝间距增加，干涉条纹的宽度将会怎样变化？（）

A.变大

B.变小

C.不变

D.无法确定

9.干涉仪中的激光束经过分束器后，会产生两束光波，以下哪种情况不会导致干涉条纹的模糊？（）

A.光束强度不均匀

B.光束路径中存在杂质

C.干涉仪的光路差恒定

D.光束经过分束器时产生相位差

10.以下哪种因素不会影响干涉条纹的对比度？（）

A.光源的单色性

B.干涉仪的稳定性

C.空气湿度的变化

D.干涉光束的偏振态

11.在双缝干涉实验中，如果将光源波长增加，干涉条纹的间距将会怎样变化？（）

A.变大

B.变小

C.不变

D.无法确定

12.干涉仪中使用的激光束通常具有的特点是：（）

A.相干性差

B.单色性好

C.方向性差

D.焦散性差

13.干涉仪的分辨率取决于哪些因素？（）

A.光源波长

B.干涉条纹间距

C.干涉仪的光路差

D.以上都是

14.以下哪个因素不会影响干涉条纹的清晰度？（）

A.空气湿度

B.光源强度

C.干涉仪的稳定性

D.干涉光束的偏振态

15.在迈克尔逊干涉仪中，移动哪个部件可以改变干涉条纹的间距？（）

A.平面镜

B.分束器

C.反射镜

D.粗调旋钮

16.干涉仪的灵敏度是指：（）

A.干涉条纹的对比度

B.干涉条纹的清晰度

C.干涉仪能够检测的最小光强变化

D.干涉条纹的分辨率

17.在双缝干涉实验中，如果将双缝间距增加，干涉条纹的宽度将会怎样变化？（）

A.变大

B.变小

C.不变

D.无法确定

18.干涉仪中的激光束经过分束器后，会产生两束光波，以下哪种情况不会导致干涉条纹的模糊？（）

A.光束强度不均匀

B.光束路径中存在杂质

C.干涉仪的光路差恒定

D.光束经过分束器时产生相位差

19.以下哪种因素不会影响干涉条纹的对比度？（）

A.光源的单色性

B.干涉仪的稳定性

C.空气湿度的变化

D.干涉光束的偏振态

20.在双缝干涉实验中，如果将光源波长增加，干涉条纹的间距将会怎样变化？（）

A.变大

B.变小

C.不变

D.无法确定

21.干涉仪中的激光束通常具有的特点是：（）

A.相干性差

B.单色性好

C.方向性差

D.焦散性差

22.干涉仪的分辨率取决于哪些因素？（）

A.光源波长

B.干涉条纹间距

C.干涉仪的光路差

D.以上都是

23.以下哪个因素不会影响干涉条纹的清晰度？（）

A.空气湿度

B.光源强度

C.干涉仪的稳定性

D.干涉光束的偏振态

24.在迈克尔逊干涉仪中，移动哪个部件可以改变干涉条纹的间距？（）

A.平面镜

B.分束器

C.反射镜

D.粗调旋钮

25.干涉仪的灵敏度是指：（）

A.干涉条纹的对比度

B.干涉条纹的清晰度

C.干涉仪能够检测的最小光强变化

D.干涉条纹的分辨率

26.在双缝干涉实验中，如果将双缝间距增加，干涉条纹的宽度将会怎样变化？（）

A.变大

B.变小

C.不变

D.无法确定

27.干涉仪中的激光束经过分束器后，会产生两束光波，以下哪种情况不会导致干涉条纹的模糊？（）

A.光束强度不均匀

B.光束路径中存在杂质

C.干涉仪的光路差恒定

D.光束经过分束器时产生相位差

28.以下哪种因素不会影响干涉条纹的对比度？（）

A.光源的单色性

B.干涉仪的稳定性

C.空气湿度的变化

D.干涉光束的偏振态

29.在双缝干涉实验中，如果将光源波长增加，干涉条纹的间距将会怎样变化？（）

A.变大

B.变小

C.不变

D.无法确定

30.干涉仪中的激光束通常具有的特点是：（）

A.相干性差

B.单色性好

C.方向性差

D.焦散性差

二、多选题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的选项中，至少有一项是符合题目要求的）

1.干涉仪的主要组成部分包括：（）

A.激光发生器

B.分束器

C.平面镜

D.成像系统

E.检测器

2.杨氏双缝干涉实验中，以下哪些因素会影响干涉条纹的间距？（）

A.光源波长

B.双缝间距

C.屏幕与双缝的距离

D.空气折射率

E.干涉仪的稳定性

3.在迈克尔逊干涉仪中，以下哪些操作可以改变干涉条纹的间距？（）

A.调整粗调旋钮

B.移动反射镜

C.调整分束器角度

D.改变光源的强度

E.调整干涉仪的光路

4.干涉仪的应用领域包括：（）

A.光谱分析

B.测量微小长度变化

C.测量折射率

D.精密测量角度

E.光学元件的测试

5.以下哪些因素会影响干涉条纹的对比度？（）

A.光源的单色性

B.干涉仪的分辨率

C.空气湿度的变化

D.干涉光束的偏振态

E.干涉仪的光路差

6.在双缝干涉实验中，以下哪些操作可以改变干涉条纹的宽度？（）

A.改变双缝间距

B.改变光源波长

C.改变屏幕与双缝的距离

D.改变干涉仪的光路

E.改变空气折射率

7.干涉仪中的激光束经过分束器后，以下哪些情况会导致干涉条纹的模糊？（）

A.光束强度不均匀

B.光束路径中存在杂质

C.干涉仪的光路差变化

D.光束经过分束器时产生相位差

E.干涉仪的稳定性良好

8.以下哪些因素会影响干涉仪的分辨率？（）

A.光源波长

B.干涉条纹间距

C.干涉仪的光路差

D.干涉仪的稳定性

E.空气湿度的变化

9.在双缝干涉实验中，以下哪些因素不会影响干涉条纹的清晰度？（）

A.光源强度

B.空气湿度的变化

C.干涉仪的稳定性

D.光束的偏振态

E.干涉光束的相位差

10.以下哪些操作可以增加迈克尔逊干涉仪的分辨率？（）

A.减小光源波长

B.增大干涉条纹间距

C.减小干涉仪的光路差

D.增加干涉仪的稳定性

E.改变干涉仪的几何结构

11.在杨氏双缝干涉实验中，以下哪些因素会影响干涉条纹的对比度？（）

A.光源的单色性

B.干涉仪的分辨率

C.空气湿度的变化

D.干涉光束的偏振态

E.干涉仪的光路差

12.以下哪些因素会影响干涉条纹的间距？（）

A.光源波长

B.双缝间距

C.屏幕与双缝的距离

D.空气折射率

E.干涉仪的稳定性

13.在迈克尔逊干涉仪中，以下哪些操作可以改变干涉条纹的间距？（）

A.调整粗调旋钮

B.移动反射镜

C.调整分束器角度

D.改变光源的强度

E.调整干涉仪的光路

14.干涉仪的应用领域包括：（）

A.光谱分析

B.测量微小长度变化

C.测量折射率

D.精密测量角度

E.光学元件的测试

15.以下哪些因素会影响干涉条纹的对比度？（）

A.光源的单色性

B.干涉仪的分辨率

C.空气湿度的变化

D.干涉光束的偏振态

E.干涉仪的光路差

16.在双缝干涉实验中，以下哪些操作可以改变干涉条纹的宽度？（）

A.改变双缝间距

B.改变光源波长

C.改变屏幕与双缝的距离

D.改变干涉仪的光路

E.改变空气折射率

17.干涉仪中的激光束经过分束器后，以下哪些情况会导致干涉条纹的模糊？（）

A.光束强度不均匀

B.光束路径中存在杂质

C.干涉仪的光路差变化

D.光束经过分束器时产生相位差

E.干涉仪的稳定性良好

18.以下哪些因素会影响干涉仪的分辨率？（）

A.光源波长

B.干涉条纹间距

C.干涉仪的光路差

D.干涉仪的稳定性

E.空气湿度的变化

19.在双缝干涉实验中，以下哪些因素不会影响干涉条纹的清晰度？（）

A.光源强度

B.空气湿度的变化

C.干涉仪的稳定性

D.光束的偏振态

E.干涉光束的相位差

20.以下哪些操作可以增加迈克尔逊干涉仪的分辨率？（）

A.减小光源波长

B.增大干涉条纹间距

C.减小干涉仪的光路差

D.增加干涉仪的稳定性

E.改变干涉仪的几何结构

三、填空题（本题共25小题，每小题1分，共25分，请将正确答案填到题目空白处）

1.干涉仪的基本原理是利用两束光波相互______产生干涉条纹。

2.杨氏双缝干涉实验中，干涉条纹的间距与______成正比。

3.在迈克尔逊干涉仪中，移动反射镜可以改变______，从而改变干涉条纹的间距。

4.干涉仪中使用的激光束通常具有的特点是______和______。

5.干涉仪的分辨率取决于______和______。

6.干涉条纹的清晰度受______的影响。

7.在双缝干涉实验中，如果双缝间距减小，干涉条纹的______会变大。

8.干涉仪中的分束器用于将激光束分为______束光波。

9.干涉仪的光路差是指两束光波在______上的差异。

10.干涉仪的灵敏度是指其能够检测的最小______变化。

11.在杨氏双缝干涉实验中，当光源波长增加时，干涉条纹的______会减小。

12.干涉仪中使用的激光束通常具有______的特点，有利于提高干涉条纹的对比度。

13.干涉仪的稳定性对于获得清晰的干涉条纹至关重要，因为它关系到______的稳定性。

14.在迈克尔逊干涉仪中，通过移动______可以改变干涉条纹的间距。

15.干涉仪的分辨率受______的限制，波长越短，分辨率越高。

16.干涉条纹的对比度取决于______和______。

17.在双缝干涉实验中，如果屏幕与双缝的距离增加，干涉条纹的______会变大。

18.干涉仪中的激光束经过分束器后，会产生______级干涉条纹。

19.干涉仪的光路差可以通过调整______来改变。

20.在杨氏双缝干涉实验中，如果光源的单色性较差，会导致干涉条纹的______。

21.干涉仪的分辨率可以通过减小______来提高。

22.在迈克尔逊干涉仪中，如果反射镜的移动距离为d，则干涉条纹的移动条数为______。

23.干涉仪中的激光束通常具有______的特点，有利于提高干涉条纹的清晰度。

24.干涉条纹的间距可以通过计算______和______的比值来得到。

25.干涉仪在科学研究和工程应用中具有广泛的应用，例如______和______。

四、判断题（本题共20小题，每题0.5分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）

1.干涉仪只能用于测量光的波长。（）

2.杨氏双缝干涉实验中，干涉条纹的间距与双缝间距成正比。（）

3.在迈克尔逊干涉仪中，移动粗调旋钮可以改变干涉条纹的间距。（）

4.干涉仪中的激光束必须是相干光束。（）

5.干涉仪的分辨率越高，可以测量越小范围的光谱。（）

6.干涉条纹的对比度与光源的强度无关。（）

7.在双缝干涉实验中，增加双缝间距会使干涉条纹的宽度减小。（）

8.干涉仪的光路差是指光束在传播过程中经过不同路径的时间差。（）

9.干涉仪的灵敏度越高，可以检测到的光强变化越小。（）

10.在杨氏双缝干涉实验中，增加光源波长会使干涉条纹的间距增大。（）

11.干涉仪的分辨率受光源波长的限制，波长越短，分辨率越低。（）

12.干涉条纹的对比度与干涉仪的光路差成正比。（）

13.在双缝干涉实验中，如果屏幕与双缝的距离增加，干涉条纹的间距会减小。（）

14.干涉仪中的分束器可以将激光束分为两束或多束相干光。（）

15.干涉仪的光路差可以通过移动反射镜来改变。（）

16.干涉仪的稳定性对于获得清晰的干涉条纹不是关键因素。（）

17.在迈克尔逊干涉仪中，移动细调旋钮可以改变干涉条纹的间距。（）

18.干涉条纹的清晰度与干涉仪的分辨率无关。（）

19.干涉仪可以用来测量光学元件的厚度和折射率。（）

20.干涉仪的光路差越小，干涉条纹的对比度越高。（）

五、主观题（本题共4小题，每题5分，共20分）

1.请简要阐述干涉仪的工作原理，并说明干涉仪在光学测量中的应用领域。

2.讨论在杨氏双缝干涉实验中，如何通过改变实验参数（如光源波长、双缝间距、屏幕与双缝的距离）来观察和解释干涉条纹的变化。

3.详细描述迈克尔逊干涉仪的构造和操作步骤，并解释如何通过移动反射镜来改变干涉条纹的间距。

4.分析干涉仪在实际应用中可能遇到的问题，并提出相应的解决方法。例如，如何提高干涉条纹的清晰度和对比度？如何减小实验误差？

六、案例题（本题共2小题，每题5分，共10分）

1.案例题：

某实验室使用迈克尔逊干涉仪测量一块光学平晶的厚度。实验中，观察到干涉条纹的移动条数为50条。已知实验装置的光源波长为632.8nm，求该光学平晶的厚度。

2.案例题：

在杨氏双缝干涉实验中，使用一台单色光源，观察到的干涉条纹间距为0.2mm。若双缝间距为0.5mm，求该光源的波长。在实验过程中，发现由于环境温度变化导致干涉条纹间距发生变化，请分析可能的原因并提出相应的调整措施。

标准答案

一、单项选择题

1.D

2.B

3.B

4.D

5.D

6.A

7.C

8.B

9.C

10.D

11.A

12.B

13.D

14.C

15.D

16.A

17.B

18.E

19.A

20.B

21.B

22.D

23.A

24.D

25.B

26.C

27.A

28.B

29.A

30.B

二、多选题

1.ABCE

2.ABC

3.AB

4.ABCDE

5.ABC

6.ABC

7.ABCD

8.ACD

9.ABC

10.ABC

11.ABC

12.ABC

13.ABC

14.ABCDE

15.ABC

16.ABC

17.ACD

18.ACD

19.ABCD

20.ABC

三、填空题

1.干涉

2.光源波长

3.反射镜

4.单色性好

5.光源波长

6.空气湿度的变化

7.宽度

8.两

9.传播路径

10.光强

11.间距

12.单色性好

13.干涉条纹间距

14.细调旋钮

15.光源波长

16.光源的