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。
1.1 (简答)为什么窗户玻璃在日常的日光照射下看不到干涉现象?而有时将两块玻璃叠在一起却会看到无规则的彩色条纹?利用干涉条件讨论这两种情况。
普通玻璃的厚度太大,是光波波长的很多倍,他们的相位差也就太大,不符合干涉条件,干涉条件为:相位相差不大,振动方向一致,频率相同。
1.2. (简答)简述光波半波损失的条件?1.反射光才有半波损失,2从光疏射向光密介质1.3. (简答)教材113页(第三行)说反射式牛顿环的中心圆斑中总是暗纹,那么有办法让中心变成亮斑吗?怎么办?将入射光和观察位置在牛顿环的两侧即可。
2. 选择题:2.1 如图,S1、S 2 是两相干光源到P 点的距离分别为r 1 和r 2,路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 2 ,折射率为n 1的介质板,路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2折射率为n 2的另一介质板,其余部分可看作真空,这两条路径的光程差等于(D )[r 2+(n 2-1)t 2-[r 1+(n 1-1)t 1 ]2.2 将一束光分为两束相干光的方法有和法。
分振幅法和同波阵面法。
2.4 如图所示,两个直径微小差别的彼此平行的滚珠之间的距离,夹在两块平晶的中间,形成空气劈尖,当单色光垂直入射时,产生等厚干涉条纹。
如果两滚珠之间的距离L变大,则在L范围内干涉条纹的数目 ,条纹间距(填变化情况)。
数目不变,间距变大2.5. 如图所示,一光学平板玻璃A与待测工件B之间形成空气劈尖,用波长λ=500nm的单色光垂直照射。
看到的反射光的干涉条纹如图b所示。
有些条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边的直线部分的切线相切。
则工件的上表面上(凸起还是缺陷),高度或深度是(A) 不平处为凸起纹,最大高度为500nm三. 计算题1 在杨氏双缝实验中,设两缝之间的距离为0.2 mm,在距双缝远的屏上观察干涉条纹,若入射光是波长为400 nm至760 nm的白光,问屏上离零级明纹20 mm 处,那些波长的光最大限度地加强?1.解:已知:d=0.2mm, D=1m, L=20mm依公式:δ=dL/D=kλ∴kλ= dL/D=4×10-3nm=4000nm故当k=10时λ1=400nm k=9 时λ2=444.4nm k=8时λ3=500nm k=7时λ4=571.4nm k=6时λ5=666.7nm 五种波长的光加强。
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 。
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 。
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。
NO.3 光的干涉一.选择题1. 在双缝干涉实验中,两条缝的宽度原来是相等的.若其中一缝的宽度略变窄(缝中心位置不变),则(A) 干涉条纹的间距变宽. (B) 干涉条纹的间距变窄.(C) 干涉条纹的间距不变,但原极小处的强度不再为零. (D) 不再发生干涉现象.【 C 】2.有下列说法,其中正确的是(A)从一个单色光源所发射的同一波面上任意选取的两点光源均为相干光源; (B)从同一单色光源所发射的任意两束光,可视为两相干光束; (C)只要是频率相同的两独立光源都可视为相干光源;(D)两相干光源发出的光波在空间任意位置相遇都会产生干涉现象。
【 A 】3.在双缝干涉实验中,屏幕E 上的P 点是明条纹。
若将2S 缝盖住,并在21S S 连线的垂直平分面处放一反射镜M(A) P 点处仍为明条纹; (B) P 点处为暗条纹;(C) 不能确定P 点处是明条纹还是暗条纹; (D) 无干涉条纹。
【 B 】二.填空题1. 如图所示,在双缝干涉实验中SS 1=SS 2,用波长为 的光照射双缝S 1和S 2,通过空气后在屏幕E 上形成干涉条纹.已知P 点处为第三级明条纹,则S 1和S 2到P 点的光程差为_____3λ_____.若将整个装置放于某种透明液体中,P 点为第四级明条纹,则该液体的折射率n =___4/3___ __.2. A 、B 为两相干光源,距水面的垂直距离相等。
两光源发出的相干光水面P 处的PE位相差Δφ=(1)2n r πλ-, 光程差Δ= (n-1)r (已知AP=BP= r , 光的真空波长为λ,水的折射率为n)。
3. 波长为λ的平行单色光垂直照射到劈尖薄膜上,劈尖角为θ,劈尖薄膜的折射率为n ,第K 级明纹与第K+3级明纹的间距为3/2n λθ。
三.计算题1. 在杨氏双缝干涉实验中,用波长为500nm 的单色光垂直入射到间距为d=0.5mm的双缝上,屏到双缝中心的距离D=1.0m 。
求:(1)屏上第5级明纹中心的位置; (2)条纹宽度;(3)用一云母片(n=1.58)遮盖其中一缝,中央明纹移到原来第8级明纹中心处,云母片的厚度是多少?解:(1) 由明纹条件 (0,1,2)x dk k D λ=±=可得,明纹位置:()0,1,2,D λx kkd =±=()73551510/0.5105D λx km md--==⨯⨯⨯⨯=(2) 相邻两暗纹之间的距离定义为明纹宽度,则由暗纹条件 (21)(1,2,3)2x dk k Dλ''=±-=得条纹宽度11k k D λx x x m md''+∆=-==(3) 设未加云母片时,第8级明纹处对应的两光程为1r 和2r ,则()812=±=-=k k λr r δ加云母片后,原第8级明纹处为中央明纹,则()()()011212'=±=---=+--=kk λL n r r nL L r r δ所以,()λL n 81=-,mn λL61090.618-⨯≈-=2.在双缝干涉实验中,单色光源S 0到两缝S 1和S 2的距离分别为l 1和l 2,且l 1-l 2=3λ,λ为入射光的波长,双缝间距为d ,双缝到屏的距离为D ,如图,求: (1)零级明纹到屏幕中央O 点的距离;(2)相邻两条明纹的间距。
学号 班级 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、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 d λλ∆=-=-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 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=5400οA 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∆=dLθ= 102535900101010 1.4751022 2.010e d L L m l l λ----∆⨯===⨯⨯=⨯⨯⨯学号 班级 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 -⨯。