干涉儀的原理與操作考核試卷考生姓名：__________答題日期：__________得分：__________判卷人：__________

一、單項選擇題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）

1.干涉儀是基于以下哪種物理現(xiàn)象工作的？（）

A.光的折射

B.光的散射

C.光的干涉

D.光的衍射

2.下列哪種干涉儀是利用雙縫進行干涉實驗的？（）

A.邁克爾遜干涉儀

B.揚氏干涉儀

C.法布里-珀羅干涉儀

D.洛埃鏡干涉儀

3.在干涉儀中，相干光源一般是指（）

A.頻率相同的光源

B.波長相同的光源

C.頻率和相位都相同的光源

D.強度相同的光源

4.以下哪種情況下，干涉條紋會移動？（）

A.改變入射光的波長

B.改變干涉儀的臂長

C.改變觀察屏的位置

D.A和B

5.在邁克爾遜干涉儀中，當兩束相干光重合時，干涉條紋的間距與下列哪個因素成正比？（）

A.入射光的波長

B.光源到干涉儀的距離

C.干涉儀臂長的差值

D.干涉儀臂長的平均值

6.關于干涉條紋的間距，以下哪個說法是正確的？（）

A.與入射光的強度無關

B.與干涉儀的臂長成正比

C.與入射光的波長成反比

D.與干涉儀的臂長差值成反比

7.下列哪個因素會導致干涉條紋的對比度降低？（）

A.增加入射光的強度

B.減小干涉儀的臂長差

C.增加干涉儀的臂長

D.增加觀察屏與干涉儀的距離

8.法布里-珀羅干涉儀的主要組成部分是（）

A.一個分束鏡和兩個反射鏡

B.兩個分束鏡和一個反射鏡

C.兩個平行板

D.一個透鏡和兩個反射鏡

9.在干涉儀中，為了觀察到明顯的干涉條紋，光源的相干性需要（）

A.非常好

B.一般即可

C.不需要考慮

D.越差越好

10.下列哪種情況下，不會在干涉儀中觀察到干涉條紋？（）

A.入射光為單色光

B.入射光為白光

C.干涉儀的臂長差為奇數(shù)倍波長

D.干涉儀的臂長差為零

11.在邁克爾遜干涉儀中，當移動反射鏡時，干涉條紋的移動方向與下列哪個因素有關？（）

A.反射鏡移動的方向

B.入射光的波長

C.干涉儀的臂長差

D.A和B

12.關于干涉儀中的光程差，以下哪個說法是正確的？（）

A.光程差為零時，干涉條紋最亮

B.光程差為半波長時，干涉條紋最暗

C.光程差為波長整數(shù)倍時，干涉條紋最暗

D.光程差為波長奇數(shù)倍時，干涉條紋最亮

13.下列哪種方法可以用來測量干涉儀中的光程差？（）

A.觀察干涉條紋的間距

B.改變干涉儀的臂長

C.使用光強計測量干涉條紋的光強

D.A和B

14.在干涉儀中，當入射光的波長發(fā)生變化時，干涉條紋的間距會如何變化？（）

A.增加入射光的波長，干涉條紋間距減小

B.減小入射光的波長，干涉條紋間距增加

C.干涉條紋間距與入射光的波長成正比

D.干涉條紋間距與入射光的波長成反比

15.以下哪種情況下，干涉條紋的對比度最高？（）

A.入射光的波長范圍較寬

B.入射光的波長范圍較窄

C.干涉儀的臂長差較大

D.干涉儀的臂長差較小

16.在使用干涉儀進行測量時，如何判斷干涉條紋的亮暗？（）

A.通過觀察干涉條紋的顏色

B.通過觀察干涉條紋的形狀

C.通過觀察干涉條紋的光強

D.通過觀察干涉條紋的間距

17.關于干涉儀的臂長差，以下哪個說法是正確的？（）

A.臂長差為零時，干涉條紋間距最小

B.臂長差為波長整數(shù)倍時，干涉條紋間距最大

C.臂長差為半波長時，干涉條紋最亮

D.臂長差為波長的奇數(shù)倍時，干涉條紋最暗

18.在干涉儀操作過程中，如何調整干涉條紋的位置？（）

A.調整光源的位置

B.調整干涉儀的臂長

C.調整觀察屏的位置

D.調整干涉儀的傾斜角度

19.下列哪種方法可以用來消除干涉儀中的環(huán)境干擾？（）

A.使用單色光源

B.使用抗干擾涂層

C.保持干涉儀的清潔

D.A和B

20.在干涉儀操作過程中，為什么需要保持干涉儀的穩(wěn)定性？（）

A.確保干涉條紋的清晰度

B.防止干涉儀的損壞

C.提高干涉條紋的對比度

D.A和C

二、多選題（本題共20小題，每小題1.5分，共30分，在每小題給出的四個選項中，至少有一項是符合題目要求的）

1.下列哪些因素會影響干涉儀中干涉條紋的間距？（）

A.入射光的波長

B.干涉儀的臂長

C.觀察屏與干涉儀的距離

D.光源的類型

2.以下哪些情況下，干涉條紋的對比度會降低？（）

A.入射光為白光

B.干涉儀的臂長差過大

C.干涉儀部件之間存在傾斜

D.觀察環(huán)境中的振動增加

3.邁克爾遜干涉儀與揚氏干涉儀的主要區(qū)別在于（）

A.光路結構

B.光源的類型

C.干涉條紋的形成機制

D.使用場合

4.在干涉儀中，哪些操作可以調整干涉條紋的位置？（）

A.移動反射鏡

B.調整光源的位置

C.移動分束鏡

D.調整觀察屏的位置

5.以下哪些措施可以提高干涉條紋的對比度？（）

A.使用單色光源

B.增加干涉儀的穩(wěn)定性

C.減小干涉儀的臂長差

D.提高光源的相干性

6.在干涉條紋的觀察中，以下哪些現(xiàn)象可能表明干涉儀存在問題？（）

A.干涉條紋不清晰

B.干涉條紋間距不均勻

C.干涉條紋顏色變化

D.干涉條紋完全消失

7.以下哪些因素會影響干涉儀的測量精度？（）

A.干涉儀的臂長精度

B.光源的穩(wěn)定性

C.環(huán)境溫度變化

D.觀察者的視覺疲勞

8.法布里-珀羅干涉儀通常用于測量以下哪些物理量？（）

A.光的波長

B.氣體折射率

C.光譜線的精細結構

D.光的強度

9.在使用干涉儀進行測量時，以下哪些做法是正確的？（）

A.確保干涉儀的清潔

B.避免在振動環(huán)境中操作

C.盡量使用較強的光源

D.調整干涉儀至最佳狀態(tài)

10.以下哪些條件是干涉儀中兩束相干光的重要特征？（）

A.頻率相同

B.波長相同

C.相位差固定

D.光強分布相同

11.在干涉儀中，哪些情況下會產生相消干涉？（）

A.光程差為波長的整數(shù)倍

B.光程差為半波長

C.光程差為零

D.光程差為波長的奇數(shù)倍

12.以下哪些因素會影響干涉儀中反射鏡的調整精度？（）

A.反射鏡的表面質量

B.反射鏡的定位精度

C.調整裝置的穩(wěn)定性

D.環(huán)境溫度變化

13.在干涉儀操作過程中，以下哪些方法可以幫助確定干涉條紋的亮暗變化？（）

A.使用光強計

B.觀察干涉條紋的顏色

C.改變光源的強度

D.觀察干涉條紋的形狀

14.以下哪些情況下，干涉條紋會出現(xiàn)不均勻或扭曲的現(xiàn)象？（）

A.干涉儀的光學元件存在缺陷

B.干涉儀的臂長不均勻

C.觀察屏與干涉儀的距離變化

D.環(huán)境中的氣流變化

15.以下哪些設備可以用于干涉儀中的光源？（）

A.氫燈

B.激光器

C.白熾燈

D.發(fā)光二極管

16.在干涉儀的調整過程中，以下哪些操作可能導致干涉條紋的消失？（）

A.過度調整反射鏡

B.移動分束鏡

C.改變光源的位置

D.A和B

17.以下哪些措施可以減小干涉儀中的噪聲和干擾？（）

A.使用屏蔽減少電磁干擾

B.在干涉儀周圍鋪設防震墊

C.使用低噪聲光源

D.A和B

18.在干涉儀的維護中，以下哪些做法是正確的？（）

A.定期清潔干涉儀的光學元件

B.避免用手直接觸摸光學元件

C.存放干涉儀時保持光學元件的防護

D.所有上述做法

19.以下哪些情況下，干涉儀的測量結果可能不準確？（）

A.光源的波長不穩(wěn)定

B.干涉儀的光學元件受到污染

C.干涉儀的調整不精確

D.環(huán)境溫度變化劇烈

20.在干涉儀的應用中，以下哪些領域可能用到干涉儀技術？（）

A.光學檢測

B.光譜分析

C.長度測量

D.所有上述領域

三、填空題（本題共10小題，每小題2分，共20分，請將正確答案填到題目空白處）

1.在干涉儀中，兩束相干光相遇產生的干涉現(xiàn)象，其干涉條紋的間距與入射光的______成反比。（）

2.邁克爾遜干涉儀的干涉條紋是由兩束相干光在______和______反射后相遇產生的。（）

3.法布里-珀羅干涉儀中，兩束相干光在兩個______之間多次反射形成干涉。（）

4.干涉儀中，當光程差為波長的______倍時，將出現(xiàn)亮條紋。（）

5.為了觀察到明顯的干涉條紋，光源的相干性需要盡可能______。（）

6.在干涉儀中，通過調整______來改變干涉條紋的位置。（）

7.干涉條紋的對比度受到______和______等因素的影響。（）

8.在使用干涉儀進行測量時，通常使用______來記錄干涉條紋的光強變化。（）

9.干涉儀的臂長差會導致干涉條紋的______或______。（）

10.為了保持干涉儀的穩(wěn)定性，操作過程中應避免______和______等環(huán)境干擾。（）

四、判斷題（本題共10小題，每題1分，共10分，正確的請在答題括號中畫√，錯誤的畫×）

1.干涉儀中，兩束相干光的光程差為零時，干涉條紋最亮。（）

2.在邁克爾遜干涉儀中，移動反射鏡會使得干涉條紋向反射鏡移動的方向移動。（）

3.干涉條紋的間距與干涉儀的臂長成正比。（）

4.任何光源都可以用于干涉儀，因為干涉儀對光源的相干性要求不高。（）

5.在干涉儀中，光程差為半波長時，將出現(xiàn)最暗的干涉條紋。（）

6.干涉儀的臂長差只能通過改變干涉儀的結構來調整。（）

7.觀察干涉條紋時，環(huán)境中的振動不會影響條紋的清晰度。（）

8.法布里-珀羅干涉儀可以用來精確測量光的波長。（）

9.在干涉儀操作過程中，可以隨意調整光源的位置以觀察干涉條紋的變化。（）

10.干涉儀的維護只需要在每次使用后進行清潔即可。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題10分，共40分）

1.請簡述邁克爾遜干涉儀的工作原理，并說明如何通過邁克爾遜干涉儀測量光的波長。

2.法布里-珀羅干涉儀與邁克爾遜干涉儀有何不同？請列舉至少三個區(qū)別，并說明法布里-珀羅干涉儀在光學測量中的應用。

3.在進行干涉實驗時，如何判斷兩束光是否具有足夠的相干性？請列舉幾種提高光源相干性的方法。

4.請闡述在干涉儀操作過程中，可能影響干涉條紋對比度的因素，并提出相應的解決辦法以提高干涉條紋的對比度。

標準答案

一、單項選擇題

1.C

2.B

3.C

4.D

5.A

6.A

7.D

8.C

9.C

10.D

11.D

12.B

13.D

14.A

15.B

16.C

17.D

18.B

19.A

20.D

二、多選題

1.ABD

2.ABD

3.A

4.AB

5.ABD

6.ABC

7.ABC

8.ABC

9.ABC

10.ABC

11.B

12.ABC

13.A

14.ABCD

15.AB

16.AD

17.ABC

18.D

19.ABCD

20.D

三、填空題

1.波長

2.分束鏡；反射鏡

3.平行板

4.整數(shù)

5.好

6.反射鏡

7.光源相干性；環(huán)境干擾

8.光強計

9.移動；變形

10.振動；溫度變化

四、判斷題

1.√

2.√

3.×

4.×

5.√

6.×

7.×

8.√

9.×

10.×

五、主觀題（參考）

1.邁克爾遜干涉儀通過分束鏡將入射光分為兩束，分別沿兩個不同路徑傳播后