光的干涉习题答案
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λdr y 0=∆第一章 光的干涉●1.波长为nm 500的绿光投射在间距d 为cm 022.0的双缝上,在距离cm 180处的光屏上形成干涉条纹,求两个亮条纹之间的距离.若改用波长为nm 700的红光投射到此双缝上,两个亮条纹之间的距离又为多少?算出这两种光第2级亮纹位置的距离.解:由条纹间距公式λd r y y y j j 01=-=∆+ 得:cm 328.0818.0146.1cm146.1573.02cm818.0409.02cm573.010700022.0180cm 409.010500022.018021222202221022172027101=-=-=∆=⨯===⨯===⨯⨯==∆=⨯⨯==∆--y y y drj y d rj y d r y d r y j λλλλ●2.在杨氏实验装置中,光源波长为nm 640,两狭缝间距为mm 4.0,光屏离狭缝的距离为cm 50.试求:(1)光屏上第1亮条纹和中央亮条纹之间的距离;(2)若p 点离中央亮条纹为mm 1.0,问两束光在p 点的相位差是多少?(3)求p 点的光强度和中央点的强度之比.式: 解:(1)由公得λd r y 0=∆ =cm 100.8104.64.05025--⨯=⨯⨯(2)由课本第20页图1-2的几何关系可知52100.01sin tan 0.040.810cm 50y r r d d dr θθ--≈≈===⨯521522()0.8106.4104r r πππϕλ--∆=-=⨯⨯=⨯(3) 由公式2222121212cos 4cos 2I A A A A A ϕϕ∆=++∆= 得8536.042224cos 18cos 0cos 421cos 2cos42cos 422202212212020=+=+==︒⋅=∆∆==πππϕϕA A A A I I pp●3. 把折射率为1.5的玻璃片插入杨氏实验的一束光路中,光屏上原来第5级亮条纹所在的位置为中央亮条纹,试求插入的玻璃片的厚度.已知光波长为6×10-7m.解:未加玻璃片时,1S 、2S 到P 点的光程差,由公式2rϕπλ∆∆=可知为 Δr =215252r r λπλπ-=⨯⨯=现在1S 发出的光束途中插入玻璃片时,P 点的光程差为()210022r r h nh λλϕππ'--+=∆=⨯=⎡⎤⎣⎦所以玻璃片的厚度为421510610cm 10.5r r h n λλ--====⨯-4. 波长为500nm 的单色平行光射在间距为0.2mm 的双狭缝上.通过其中一个缝的能量为另一个的2倍,在离狭缝50cm 的光屏上形成干涉图样.求干涉条纹间距和条纹的可见度.解:6050050010 1.250.2r y d λ-∆==⨯⨯=mm122I I = 22122A A =12A A =()()122122/0.94270.941/A A V A A ∴===≈+5. 波长为700nm 的光源与菲涅耳双镜的相交棱之间距离为20cm ,棱到光屏间的距离L 为180cm,若所得干涉条纹中相邻亮条纹的间隔为1mm ,求双镜平面之间的夹角θ。
光的干涉试题及答案一、选择题1. 光的干涉现象是指:A. 光波的叠加B. 光波的衍射C. 光波的反射D. 光波的折射答案:A2. 以下哪个条件是产生光的干涉的必要条件?A. 光波的频率相同B. 光波的振幅相同C. 光波的传播方向相同D. 光波的相位差恒定答案:D3. 杨氏双缝干涉实验中,干涉条纹的间距与以下哪个因素无关?A. 双缝间的距离B. 光的波长C. 屏幕与双缝的距离D. 观察者与屏幕的距离答案:D二、填空题1. 在光的干涉中,当两列波的相位差为0时,光强增强,这种现象称为________。
答案:相长干涉2. 光的干涉条纹的间距可以通过公式________计算得出。
答案:Δx = (λL) / d三、简答题1. 请简述光的干涉现象是如何产生的?答案:光的干涉现象是由两列或多列光波在空间某点相遇时,由于光波的相位差,导致光强在某些区域增强,在另一些区域减弱,从而形成明暗相间的干涉条纹。
2. 光的干涉实验中,如何改变干涉条纹的间距?答案:可以通过改变光源的波长、改变双缝间的距离或者改变屏幕与双缝之间的距离来改变干涉条纹的间距。
四、计算题1. 已知杨氏双缝干涉实验中,双缝间的距离d=0.5mm,屏幕与双缝之间的距离L=1.5m,光的波长λ=600nm,求干涉条纹的间距。
答案:Δx = (λL) / d = (600×10^-9 m × 1.5m) / (0.5×10^-3 m) = 1.8×10^-4 m2. 如果在上述实验中,将双缝间的距离增加到1.0mm,求新的干涉条纹间距。
答案:Δx = (λL) / d = (600×10^-9 m × 1.5m) / (1.0×10^-3 m) = 9.0×10^-4 m。
光的干涉(参考答案)一、选择题1. 【答案】AB【解析】A .肥皂膜因为自重会上面薄而下面厚,因表面张力的原因其截面应是一个圆滑的曲面而不是梯形,A 正确;B .薄膜干涉是等厚干涉,其原因为肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹,B 正确;C .形成条纹的原因是前后表面的反射光叠加出现了振动加强点和振动减弱点,形成到破裂的过程上面越来越薄,下面越来越厚,因此出现加强点和减弱点的位置发生了变化,条纹宽度和间距发生变化,C 错误;D .将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动90︒,由于重力,表面张力和粘滞力等的作用,肥皂膜的形状和厚度会重新分布,因此并不会跟着旋转90°;D 错误。
2. 【答案】D【解析】从薄膜的上下表面分别反射的两列光是相干光,其光程差为△x =2d ,即光程差为薄膜厚度的2倍,当光程差△x =nλ时此处表现为亮条纹,故相邻亮条纹之间的薄膜的厚度差为12λ,在图中相邻亮条纹(或暗条纹)之间的距离变大,则薄膜层的厚度之间变小,因条纹宽度逐渐变宽,则厚度不是均匀变小。
选项D 正确。
3. 【答案】D【解析】【分析】本题考查折射定律以及双缝干涉实验。
【详解】由双缝干涉条纹间距的公式Lx d λ∆=可知,当两种色光通过同一双缝干涉装置时,波长越长条纹间距越宽,由屏上亮条纹的位置可知12λλ>反射光经过三棱镜后分成两束色光,由图可知M 光的折射角大,又由折射定律可知,入射角相同时,折射率越大的色光折射角越大,由于12λλ>则12n n <所以N 是波长为λ1的光出射位置,故D 正确,ABC 错误。
故选D 。
4. 【答案】C【解析】解:因为路程差即(膜的厚度的两倍)是半波长的偶数倍,振动加强,为亮条纹,路程差是半波长的奇数倍,振动减弱,为暗条纹。
所以人从同侧看,可看到亮条纹时,同一高度膜的厚度相同,则彩色条纹水平排列,因竖直放置的肥皂薄膜受到重力的作用,下面厚,上面簿,形状视如凹透镜,因此,在薄膜上不同的地方,来自前后两个面的反射光所走的路程差不同,导致上疏下密,故C 正确,ABD 错误。
第十七章 光的干涉一、 选择题1.在真空中波长为λ的单色光,在折射率为n 的均匀透明介质中从A 沿某一路径传播到B ,若A ,B 两点的相位差为3π,则路径AB 的长度为:( D )A 、 1、5λB 、 1、5n λC 、 3λD 、 1、5λ/n解: πλπϕ32==∆nd 所以 n d /5.1λ= 本题答案为D 。
2.在杨氏双缝实验中,若两缝之间的距离稍为加大,其她条件不变,则干涉条纹将 ( A )A 、 变密B 、 变稀C 、 不变D 、 消失解:条纹间距d D x /λ=∆,所以d 增大,x ∆变小。
干涉条纹将变密。
本题答案为A。
3.在空气中做双缝干涉实验,屏幕E上的P处就是明条纹。
若将缝S2盖住,并在S1、S2连线的垂直平分选择题3图面上放一平面反射镜M,其它条件不变(如图),则此时( B )A、 P处仍为明条纹B、 P处为暗条纹C、 P处位于明、暗条纹之间D、屏幕E上无干涉条纹解对于屏幕E上方的P点,从S1直接入射到屏幕E上与从出发S1经平面反射镜M反射后再入射到屏幕上的光相位差在均比原来增 ,因此原来就是明条纹的将变为暗条纹,而原来的暗条纹将变为明条纹。
故本题答案为B。
4.在薄膜干涉实验中,观察到反射光的等倾干涉条纹的中心就是亮斑,则此时透射光的等倾干涉条纹中心就是( B )A、亮斑B、暗斑C、可能就是亮斑,也可能就是暗斑 D 、 无法确定解:反射光与透射光的等倾干涉条纹互补。
本题答案为B 。
5.一束波长为λ的单色光由空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上,透明薄膜放在空气中,要使反射光得到干涉加强,则薄膜最小的厚度为 ( B )A 、 λ/4B 、 λ/ (4n )C 、 λ/2D 、 λ/ (2n )6.在折射率为n '=1、60的玻璃表面上涂以折射率n =1、38的MgF 2透明薄膜,可以减少光的反射。
当波长为500、0nm 的单色光垂直入射时,为了实现最小反射,此透明薄膜的最小厚度为( C )A 、 5、0nmB 、 30、0nmC 、 90、6nmD 、 250、0nm解:增透膜 6.904/min ==n e λnm本题答案为C 。
图中数字为各处的折射率图16-23一、选择题【C 】1.(基础训练2)如图16-15所示,平行单色光垂直照射到薄膜上,经上下两表面反射的两束光发生干涉,若薄膜的厚度为e ,并且 n 1 < n 2 > n 3,则两束反射光在相遇点的相位差为(A ) 2πn 2e /(n 1λ1) (B )[4πn 1e / ( n 2λ1)] + π(C ) [4πn 2e / ( n 1λ1)] + π (D )4πn 2e /( n 1λ1) 解答:[C]根据折射率的大小关系n 1 < n 2 > n 3,判断,存在半波损失,因此光程 差2/2λδ+=e n 2,相位差πλπδλπϕ∆+==en 422。
其中λ为光在真空中的波长,换算成介质1n 中的波长即为11λλn =,所以答案选【C 】。
【B 】2.(基础训练6)一束波长为 λ 的单色光由空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上,透明薄膜放在空气中,要使反射光得到干涉加强,则薄膜的最小厚度为(A ) λ/4 (B ) λ/(4n) (C ) λ/2 (D ) λ/(2n) 解答:[B]干涉加强对应于明纹,又因存在半波损失,所以光程差()()()2/221/4()/4nd k d k n Min d n λλλλ∆=+=⇒=-⇒=【B 】3.(基础训练8)用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上。
当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时,可以观察到这些环状干涉条纹(A ) 向右平移 (B ) 向中心收缩(C ) 向外扩张 (D ) 静止不动 (E ) 向左平移 解答:[B]中央条纹级次最低,随着平凸镜缓慢上移,中央条纹的级次增大即条纹向中心收缩。
【A 】4.(基础训练9)两块平玻璃构成空气劈形膜,左边为棱边,用单色平行光垂直入射。
若上面的平玻璃以棱边为轴,沿逆时针方向作微小转动,则干涉条纹的()。
(A )间隔变小,并向棱边方向平移; (B )间隔变大,并向远离棱边方向平移; (C )间隔不变,向棱边方向平移; (D )间隔变小,并向远离棱边方向平移。
高三物理光的干涉试题答案及解析1.把双缝干涉实验装置放在折射率为n的水中,两缝间距离为d,双缝到屏的距离为 D(D>>d),所用单色光在真空中的波长为λ,则屏上干涉条纹中相邻的明纹间的距离为_________【答案】λD/(nd)【解析】光在水中的波长为:,根据条纹间距的表达式:【考点】双缝干涉;光的折射定律。
2.用绿光做双缝干涉实验,在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹,相邻两条绿条纹间的距离为。
下列说法中正确的有A.如果增大单缝到双缝间的距离,将增大B.如果增大双缝之间的距离,将增大C.如果增大双缝到光屏之间的距离,将增大D.如果减小双缝的每条缝的宽度,而不改变双缝间的距离,将增大【答案】C【解析】公式中表���双缝到屏的距离,d表示双缝之间的距离。
因此与单缝到双缝间的距离无关,于缝本身的宽度也无关。
本题选C。
3.平行光通过小孔得到的衍射图样和泊松亮斑比较,下列说法中正确的有A.在衍射图样的中心都是亮斑B.泊松亮斑中心亮点周围的暗环较宽C.小孔衍射的衍射图样的中心是暗斑,泊松亮斑图样的中心是亮斑D.小孔衍射的衍射图样中亮、暗条纹间的间距是均匀的,泊松亮斑图样中亮、暗条纹间的间距是不均匀的【答案】AB【解析】从课本上的图片可以看出:A、B选项是正确的,C、D选项是错误的。
衍射图样的中心都是亮斑,衍射图样的亮暗条纹间距是非均匀的。
4.(1)用双缝干涉测光的波长。
实验装置如下图a所示,已知单缝与双缝的距离L1=60mm,双缝与屏的距离L2=700mm,单缝宽d1=0.10mm,双缝间距d2=0.25mm。
用测量头来测量光屏上干涉亮条纹中心的距离。
测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻度对准屏上亮纹的中心,(如下图b所示),记下此时手轮的读数,转动测量头,使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的刻度。
①分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时,手轮上的读数如下图c所示,则对准第1条时读数x1=-----________mm,对准第4条时读数x2=-----________mm,相邻两条亮纹间的距离Δx=________mm。
思 考 题13-1.单色光从空气射入水中,则( )(A )频率、波长和波速都将变小 (B )频率不变、波长和波速都变大 (C )频率不变,波长波速都变小 (D )频率、波长和波速都不变 答:频率ν不变,nλλ=,vcn =,而水空气n n <,故选(C ) 13-2.如图所示,波长为λ的单色平行光垂直入射到折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜上,薄膜上下两边透明介质的折射率分别为n 1和n 3,已知n 1<n 2, n 2>n 3,则从薄膜上下两表面反射的两光束的光程差是( )(A)2en 2。
(B) 2en 2+2λ。
(C) 2en 2-λ。
(D) 2en 2+22n λ。
答:由n 1<n 2, n 2>n 3可知,光线在薄膜上下两表面反射时有半波损失,故选(B)。
13-3 来自不同光源的两束白光,例如两束手电筒光,照射在同一区域内,是不能产生干涉花样的,这是由于( )(A) 白光是由许多不同波长的光构成的。
(B) 来自不同光源的光,不能具有正好相同的频率。
(C) 两光源发出的光强度不同。
(D) 两个光源是独立的,不是相干光源。
答:普通的独立光源是非相干光源。
选(D )。
13-4在双缝干涉实验中,为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采取的办法是(A)使屏靠近双缝。
(B)使两缝的间距变小。
(C)把两个缝的宽度稍微调窄。
(D)改用波长较小的单色光源。
答:由条纹间距公式af x λ2=∆,可知选(B )。
13-5.在杨氏双缝实验中,如以过双缝中点垂直的直线为轴,将缝转过一个角度α,转动方向如图所示,则在屏幕上干涉的中央明纹将( )(A)向上移动 (B)向下移动 (C)不动 (D)消失答:中央明纹出现的位置是光通过双缝后到屏幕上光程差为0的地方,故选(A ) 13-6.在双缝干涉实验中,入射光的波长为λ,用玻璃纸遮住双缝中的一条缝,若玻璃纸中的光程比相同厚度的空气的光程大2.5λ,则屏上原来的明纹处( )(A) 仍为明条纹思考题13-5图(B) 变为暗条纹(C) 既非明条纹,也非暗条纹(D) 无法确定是明条纹还是暗条纹 答:明条纹和暗条纹光程差2λ,故选(B)。
高中物理选择性必修一第四章光第三节光的干涉课后习题答案1.光的干涉现象对认识光的本性有什么意义?解析:干涉现象是一切波所具有的特性,所以光的干涉现象说明了光是一种波.2.两列光干涉时光屏上的亮条纹和暗条纹到两个光源的距离与波长有什么关系?解析:光屏上的点到两个光源的距离差ΔX=(2n+1)λ2(n=0,1,2,3......)时,出现暗条纹;光屏上的点到两个光源的距离差ΔX=nλ(n=0,1,2,3......)时,出现亮条纹。
3.在杨氏双缝干涉实验中,光屏上某点p到双缝S1和S2 的路程差为7.5×10-7m,如果用频率6.0×1014Hz的黄光照射双缝,试通过计算分析P点出现的是亮条纹还是暗条纹。
解析:根据题中的信息可得:λ=vf =3×1086×1014=12×10-6m ,所以ΔX12λ=3,即路程差是半波长的整数倍,所以P点是暗条纹。
4.劈尖干涉是一种薄膜干涉,如图所示。
将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夹入两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜,当光从上方入射后,从上往下看到的干涉条纹有如下特点:(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等;(2)任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。
现若在如图所示装置中抽去一张纸片,则当光入射到劈形空气薄膜后,从上往下可以观察到干涉条纹发生了怎样的变化?解析:从空气膜的上下表面分别反射的两列光是相干光,其光程差为△x=2d即光程差为空气层厚度的2倍,当光程差△x=2d=nλ时λ,显然此处表现为亮条纹,故相邻亮条纹之间的空气层的厚度差12抽去一张纸片后空气层的倾角变小,故相邻亮条纹(或暗条纹)之间的距离变大,故干涉条纹变疏。
解析二:由薄膜干涉的原理和特点可知,干涉条纹是由膜的上、下表面反射的光叠加干涉而形成的,某一明条纹或暗条纹的位置就由上、下表面反射光的路程差决定,且相邻明条纹或暗条纹对应的该路程差是恒定的,而该路程差又决定于条纹下对应膜的厚度,即相邻明条纹或暗条纹下面对应的膜的厚度也是恒定的.当抽去一纸片后,劈形空气膜的劈尖角-上、下表面所夹的角变小,相同的厚度差对应的水平间距离变大,所以相邻的明条纹或暗条纹间距变大,即条纹变疏。
学号 班级 姓名 成绩第十六章 光的干涉(一)一、选择题1、波长mm 4108.4-⨯=λ的单色平行光垂直照射在相距mm a 4.02=的双缝上,缝后m D 1=的幕上出现干涉条纹。
则幕上相邻明纹间距离是[ B ]。
A .0.6mm ;B .1.2 mm ;C .1.8 mm ;D . 2.4 mm 。
2、在杨氏双缝实验中,若用一片透明云母片将双缝装置中上面一条缝挡住,干涉条纹发生的变化是[ C ]。
A .条纹的间距变大;B .明纹宽度减小;C .整个条纹向上移动;D .整个条纹向下移动。
3、双缝干涉实验中,入射光波长为λ,用玻璃薄片遮住其中一条缝,已知薄片中光程比相同厚度的空气大2.5λ,则屏上原0级明纹处[ B ]。
A .仍为明条纹;B .变为暗条纹;C .形成彩色条纹;D .无法确定。
4、在双缝干涉实验中,为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采取的办法是[ B ]。
A .使屏靠近双缝; B .使两缝的间距变小; C .把两个缝的宽度稍微调窄; D .改用波长较小的单色光源。
5、在双缝干涉实验中,单色光源S 到两缝S 1、S 2距离相等,则中央明纹位于图中O 处,现将光源S 向下移动到S ’的位置,则[ B ]。
A .中央明纹向下移动,条纹间距不变;B .中央明纹向上移动,条纹间距不变;C .中央明纹向下移动,条纹间距增大;D .中央明纹向上移动,条纹间距增大。
二、填空题1、某种波长为λ的单色光在折射率为n 的媒质中由A 点传到B 点,相位改变为π,问光程改变了2λ , 光从A 点到B 点的几何路程是 2nλ 。
2、从两相干光源s 1和s 2发出的相干光,在与s 1和s 2等距离d 的P 点相遇。
若s 2位于真空中,s 1位于折射率为n 的介质中,P 点位于界面上,计算s 1和s 2到P 点的光程差 d-nd 。
3、光强均为I 0的两束相干光相遇而发生干涉时,在相遇区域内有可能出现的最大光强是04I ;最小光强是 0 。
4、在双缝干涉实验中,用单色自然光在屏上形成干涉条纹,若在两缝后放一偏振片,则条纹间距 不变 ;明纹的亮度 变小 。
(填“变大”、“变小”或“不变”)三、计算题1.用很薄的云母片(n =1.58)覆盖在双缝试验中的一条缝上,这时屏幕上的零级明纹移到原来的第七级明纹的位置上。
如果入射光波长为550nm ,求此云母片的厚度为多少?解: 加云母片后光程增加,t 为厚度()17n t λ-=967755010 6.6101 1.581t m n λ--⨯⨯===⨯--2、杨氏双缝干涉实验中,设两缝间的距离d=0.02cm,屏与缝之间距离D=100cm ,试求:(1)以波长为5890×10-10m 的单色光照射,第10级明条纹离开中央明条纹的距离;(2)第8级干涉明条纹的宽度;(3)以白色光照射时,屏幕上出现彩色干涉条纹,求第3级光谱的宽度;(4)若把此双缝实验装置放到水中进行,则屏幕上干涉条纹如何变化?(5)在S 1光路中放上厚为l =2.0cm ,折射率为n 的很薄的透明云母片,观察到屏幕上条纹移过20条,则云母片折射率为多少?(空气折射率n 1=1.000276) 解:(1)1010010589010 2.9450.02dx D k x k cm D d δλλ-==⇒==⨯⨯⨯= (2)10100589010 2.9450.02D x mm d λ-∆==⨯⨯= (3)3D x d λ=3红红 33Dx dλ=紫紫 ()33Dx x x dλλ∆=-=-3红紫红紫 ()10310037600400010 5.4100.02m --=⨯⨯-⨯=⨯ (4)()21n r r k δλ=-=()21d dn r r n n x x D D δδ=-===水水水水水气气 x n x =水水气 1n >水x x >水气远离中心 c v c n =<水水 cf fv λλ=<=水水气 x x Dx dλ∆=⇒∆<∆水气 间距变小 (5)()120l n n λ-=1011220205890100.000589 1.000276 1.000865210n l n n l λ--+⨯⨯==+=+=⨯m学号 班级 姓名 成绩第十六章 光的干涉(二)一、选择题1、一平板玻璃(n =1.60)上有一油滴 (n =1.35)展开成曲率半径很大的球冠,如 图16-2所示。
设球冠最高处为1μm 。
当用波 长λ=540nm 的单色光垂直照射时,在油膜 上方观察到的干涉条纹是[ D ]。
A .边缘为明纹,中央为暗斑; B .边缘为暗纹,中央为亮斑; C .边缘为暗纹,中央为暗斑; D .边缘为明纹,中央为亮斑2.在图16-3中的干涉装置中,相邻的干涉条纹的间距记为Δx ,从棱边到金属丝之间的干涉条纹总数为N ,若把金属丝向劈尖方向移动到某一位置,则[ A ]。
A .Δx 减小,N 不变;B .Δx 增大,N 增大;C .Δx 减小,N 减小;D .Δx 增大,N 减小。
二、填空题1、在玻璃片(n 1=1.50)上镀对λ=5400A 的光增透的膜(n 2=1.35),其最小厚度为 0.1um 或 01000A 。
2、如图16-4中的劈尖,以波长为λ的单色光垂直入射,则在劈尖厚度为e 处,反射方向的两相干光的光程差应为 2.52e λ+,从劈尖棱边算起,第三条明纹中心离棱的水平距离为 。
三、计算题1、油膜附着在玻璃板上,白光垂直照射在油膜上。
已知油膜厚度为5000 Å,空气折射率n 1=1.0,油膜折射率n 2=1.3,玻璃折射率n 3=1.5(白光4000 Å—7600 Å)。
求反射光中哪些波长的光干涉最强。
解: 05000e A =4222 1.35000 1.310n e A A k δλ==⨯⨯=⨯=0040007600A A λ<<41.3104000AA kλ⨯<==1k = 013000A λ=2k = 06500A λ=3k = 04333A λ=4k = 03250A λ=06500A λ=和04333A λ=最亮2、用如图16-5的空气劈尖的干涉法测细丝直径,今观测垂直入射光形成的相干反射光的干涉条纹,测得相邻明纹间距为2.0×10-3m ,已知L=10.0×10-2m ,λ=5900 Å,求细丝直径d 。
解:0i = 21n = 22e k λδλ=+=相邻明纹 2e λ∆=e l θ∆=d Lθ= 102535900101010 1.4751022 2.010e d L L m l l λ----∆⨯===⨯⨯=⨯⨯⨯学号 班级 姓名 成绩第十六章 光的干涉(三)一、选择题1、在单色光照射下,观察牛顿环装置,如图16-6 所示,如果沿垂直于平板方向,向上略微移动平凸透镜, 则观察到牛顿环的变化为[ D ]。
A .环变密;B .环变疏;C .环疏密程度不变,仅发现牛顿环向中心收缩;D .环疏密程度不变,仅发现牛顿环向边缘扩展。
2、在迈克尔逊干涉仪的一条光路中放入一折射率为n ,厚度为d 的透明薄片,则该光路的光程改变了[ A ]。
A .2(n-1)d ;B .2nd ;C .2(n-1)d+λ/2;D .nd 。
二、填空题1、如图16-7所示,在一半径很大的凹球面玻璃上有一层很薄的油。
今用波长为6×10-7m 的单色光垂直照射, 在整个油层表面上观察干涉条纹,中央为亮斑,周围还有12 个亮环,则凹球面中央处的油层厚度d= 62.410m -⨯ ; 级次最高的干涉条纹在 边缘 处。
(已知n 油=1.2,n 玻=1.5)三、简述题1、如果将双缝干涉实验放到水中进行,干涉条纹会如何变化?为什么?2、自然光照射到水面油膜上会出现彩色的条纹,请问其原理是什么?当从不同角度观察时,油膜的颜色会改变吗?为什么?3、吹肥皂泡时,在阳光下能看到肥皂泡上有绚丽的彩色条纹,请简述其原理。
随着肥皂泡越吹越大,彩色条纹越来越宽,在肥皂泡将要破灭时,彩色条纹全部消失了,为什么?4、日常生活中常见的窗玻璃也是位于空气中的膜,为什么在通常的日光照射下,我们看不到窗玻璃的干涉现象?5、请简述波的相干条件和半波损失现象。
四、计算题1、如果把迈克尔逊干涉仪中的反射镜M 1移动0.233mm ,则条纹移动792条,求所用光波长。
2d n λ∆=∆•0.233d mm ∆= 792n ∆=0220.2335883792d A n λ∆⨯===∆ 2、一平面凸透镜,其凸面的曲率半径为120cm ,以凸面朝下放置在平玻璃上,并以波长650nm 的红光垂直照射,求反射光干涉图样中的第三条明环的直径。
解: 120R cm = 650nm λ= 22e k λλ+= 3k = 153224e λλλ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭ 22r e R=⇒r ==44.4210m -⨯。