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?0.9），我们把此时的光源宽度称为光源的许可宽度。
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。
11
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
12
ⅱ 等倾干涉：条纹间距
eN?f2n0n?h(N?1??)
eN?1N
即越向边缘环的半径越大，条纹越密 等厚干涉：（牛顿环）em⑵ 不同点：(1分) ⅰ等倾干涉：?
?1R?,m增加 em减少 ,即 越向外条纹越密
2m?2nhcos???2 对于h固定时，θ=0是中央条纹，即
??2nh??2nh??2 光程差和干涉极次最大，当环半径增大时对应θ增大Δ减小，m减小
ⅱ等厚干涉：??2 （若小角度入射时）
中央条纹的光程差最小即 干涉极次最小即
???2
12??m? m?
当环的半径增大时，干涉极次和光程差都在增大。
⑶ 实验上区别的方法，可以改变h值的方法（用手压h减小，反之h增大）(2分) ⅰ 等倾干涉：?变小时cosθ
?2nhcos??m?，每个圆条纹均有自己的干涉极次m，对于m亮环来说，当h
必然要增大，以保持m?不变,因此这第m极环所对应的半张角θ0 就跟着减小，也就是环的
半径不断减小，环向中心收缩而且每减少一个环，中心点的亮暗就要变化一次。 ⅱ 等厚干涉：??2nh??2 ，对于h=0时是中央条纹，干涉极次最小，等厚干涉的每一条纹是对应
膜上厚度相同的点，当h减小Δ减小，对应干涉极次m减小，所以对于原来同一位置即同一半径r处当h减小时，干涉极次由m减小到m-1，即牛顿环在h变化时向外扩张。
13 画出迈克尔逊干涉仪的原理图，说明产生干涉的原理及补偿板的作用。
解：① 扩展光源S发出光束在A面上反射和透射后分为强度相等的两束相干光⑴和⑵。⑴经M1反射后通过A面，⑵经M2反射后通过A面，两者形成干涉，⑴和⑵干涉可看作M2在A面内虚像M2′和M1构成的虚平板产生的干涉。(2分)
② P2作用是补偿光路，相干光⑴一共经过平板P1三次，附加光程差为3nl，相干光⑵一共经过平板P1一次，附加光程差为nl。由于在空气中行程无法补偿，所以加P2使⑵走过的光程同⑴，P1 与P2材料、厚度完全相同且平行。(2分)
(3分)
13
14 写出平行平板多光束干涉的光强分布公式，并给出公式中各项的物理意义，并分析透射光强I(t)的最大，
最小值分别是多少？(5分)
I(t)1解：⑴光强分布： ?I(0)1?Fsin2⑵各项含义：F?2 （1分)
?4R(0)(t)II R –反射率 –入射光光强 –透射光相干后在干涉仪处的光2(1?R)强 (1分)， δ–相邻两透射光位相差(1分) ⑶Imax Imin(t)(t)1(0)?I?I(0) 当sin?0 有最大值(1分) 1?02?1?I(0) 当sin?1 有最小值(1分)
21?F?15 在双缝实验中，就下列两种情况，用曲线表示出观察屏上的光强分布，并讨论其特点。①复色光源只
含有波长400.0nm和500.0nm，强度相等的两成分②复色光源只含有波长400.0nm，550.0nm和700.0nm，强度相等的三种成分。并由此推论白光干涉图样的特点。 解：⑴双缝干涉，得到屏幕上亮暗条纹位置如下
亮条纹：
Xm?m?d0D
m?0,?1,?2?（1分） 暗条纹：
Xm?m?d0D
35（1分） m??12,?2,?2?亮条纹：m=0时对于不同的λ有相同的X值，即X0=0,当λ增加，
Xm增加，即λ
2的一级亮条纹对应
的
X2大于λ
1的一级亮条纹对应的
，（b）所示。 X1，如图（a）
图（a）（1分）
图（b） （1分）
⑵ 由曲线可知各波长的条纹，除零级重合外，其余各级间都相互有位移，于是产生了各组条纹的重叠，
这就使条纹的可见度下降，而白光从340.0nm~700.0nm的，条纹的可见度将极差，（1分）白光干涉零级条纹是白色条纹，其他位置都是彩色的且级次低。（2分）
14
16 平行光的双缝衍射实验中，若挡住一缝，条纹有何变化？原来亮条纹处的光强是否会变小？为什么？
（4分） （1）已知
N?2，缝距d?2a，光强分布为I(p)?4I0(sin??)2cos2?2，??1kasin?，2??kdsin?，??0处，干涉主极大，衍射主极大，∴I?Imax?4I0(1分)
衍射主极大内包含2?(d)?1?3 个干涉主极大。条纹的光强分布如下图所示。 a
（2）挡住一缝相当于单缝衍射，条纹变宽。(1分) （3）由于双缝的光强分布为：I(p)( 1分)
?4I0(sin??)2cos2?2
单缝的光强分布为：I(p)?Io(sin??)2
双缝亮条纹I(p)?4I0(sin??)2为单缝的4倍，所以原来亮条纹处的光强会变小。(1分)
17 迈克尔逊干涉仪作为等倾干涉仪使用时，如h连续变化，干涉条纹如何变化？为什么？
解：h连续变化，将引来圆条纹的收缩或扩散，加粗或变细。(1分)
??2nhcos?0?m? （θ
0
- 第m极环对应的半张角）
h减小 cosθ0增大 θ0减小，将引起圆条纹不断向中心收缩，在圆条纹中心周期性的 发生明暗变化。(2分)
h增大 cosθ0减小θ0增大，将引起圆条纹不断向外扩张，在圆条纹中心周期性的发生 明暗变化。(2分)
18 何谓“半波损失”？产生“半波损失”的条件是什么？
“半波损失”是指，在光的反射过程中，反射光的振动方向与入射光的振动方向发生反向，即相当于光在反射过程中突变?相位差，或称损失半个波长的光程差。 条件：（1）光由光疏媒质射向光密媒质；（2）正射或掠射
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