練習(xí)十四參考答案

PAGE43PAGE43大學(xué)物理練習(xí)十四解答一、選擇題1.如圖所示，平行單色光垂直照射到薄膜上，經(jīng)上下兩表面反射的兩束光發(fā)生干涉，若薄膜的厚度為e，并且n1<n2，n2>n3，為入射光在折射率為n1的媒質(zhì)中的波長(zhǎng)，則兩束反射光在相遇點(diǎn)的位相差為[C](A)(B)(C)(D)解:n1<n2，n2>n3有半波損失.光程差2.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，屏幕E上的P點(diǎn)處是明條紋。若將縫S2蓋住，并在S1S2連線(xiàn)的垂直平分面處放一反射鏡M，如圖所示，則此時(shí)[B](A)P點(diǎn)處仍為明條紋.(B)P點(diǎn)處為暗條紋.(C)不能確定P點(diǎn)處是明條紋還是暗條紋.(D)無(wú)干涉條紋.解:屏幕E上的P點(diǎn)處原是明條紋反射鏡M有半波損失所以P點(diǎn)處為暗條紋。3.如圖所示，用波長(zhǎng)為的單色光照射雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，若將一折射率為n、劈角為的透明劈尖b插入光線(xiàn)2中，則當(dāng)劈尖b緩慢地向上移動(dòng)時(shí)（只遮住S2），屏C上的干涉條紋[C](A)間隔變大,向下移動(dòng).(B)間隔變小,向上移動(dòng).(C)間隔不變,向下移動(dòng).(D)間隔不變,向上移動(dòng).解:條紋間隔不變，當(dāng)劈尖b緩慢地向上移動(dòng)時(shí)，中央明紋處光程差。當(dāng)時(shí)，，條紋向下移動(dòng)。4.如圖，用單色光垂直照射在觀(guān)察牛頓環(huán)的裝置上。當(dāng)平凸透鏡垂直向上緩慢平移而遠(yuǎn)離平面玻璃時(shí)，可以觀(guān)察到這些環(huán)狀干涉條紋[B](A)向右平移.(B)向中心收縮.(C)向外擴(kuò)張.(D)靜止不動(dòng).(E)向左平移.解:當(dāng)平凸透鏡垂直向上緩慢平移，從零開(kāi)始增加，，k級(jí)圓環(huán)的半徑將會(huì)減小。5.在邁克爾遜干涉儀的一支光路中，放入一片折射率為n的透明介質(zhì)薄膜后，測(cè)出兩束光的光程差的改變量為一個(gè)波長(zhǎng)，則薄膜的厚度是[D](A)(B)(C)(D)解:，6.如圖所示，兩個(gè)直徑有微小差別的彼此平行的滾柱之間的距離為L(zhǎng)，夾在兩塊平晶的中間，形成空氣劈尖，當(dāng)單色光垂直入射時(shí)，產(chǎn)生等厚干涉條紋。如果滾柱之間的距離L變小，則在L范圍內(nèi)干涉條紋的[B](A)數(shù)目減少,間距變大.(B)數(shù)目不變,間距變小.(C)數(shù)目增加,間距變小.(D)數(shù)目減少,間距不變.解:滾柱之間的距離L變小,夾角增大，干涉條紋間距變小.但直徑有微小差不變，故條紋數(shù)目不變.7.在折射率n3=1.60的玻璃片表面鍍一層折射率n2=1.38的MgF2薄膜作為增透膜。為了使波長(zhǎng)為的光，從折射率=1.00的空氣垂直入射到玻璃片上的反射盡可能地減少，薄膜的最小厚度應(yīng)是[D](A)2500(B)1812(C)1250(D)906解:，二、填空題1.單色平行光垂直入射到雙縫上。觀(guān)察屏上P點(diǎn)到兩縫的距離分別為r1和r2。設(shè)雙縫和屏之間充滿(mǎn)折射率為n的媒質(zhì)，則P點(diǎn)處二相干光線(xiàn)的光程差為。解:設(shè)中央明紋與原來(lái)的第k級(jí)明紋相對(duì)應(yīng)：，，2.在折射率n=1.50的玻璃上，鍍上=1.35的透明介質(zhì)薄膜。入射光波垂直于介質(zhì)膜表面照射，觀(guān)察反射光的干涉，發(fā)現(xiàn)對(duì)的光波干涉相消，對(duì)的光波干涉相長(zhǎng)。且在6000到7000之間沒(méi)有別的波長(zhǎng)是最大限度相消或相長(zhǎng)的情形。求所鍍介質(zhì)膜的厚度。解:3.在圖示的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若用薄玻璃片（折射率n1=1.4）覆蓋縫S1，用同樣厚度的玻璃片（但折射率n2=1.7）覆蓋縫S2，將使屏上原來(lái)未放玻璃時(shí)的中央明紋所在處O變?yōu)榈谖寮?jí)明紋。設(shè)單色光波長(zhǎng)，求(1)玻璃片的厚度h（可認(rèn)為光線(xiàn)垂直穿過(guò)玻璃片）(2)如雙縫與屏間的距離D=120cm,雙縫間距d=0.50mm,則新的零級(jí)明紋O’的坐標(biāo)x=?解:(1)原來(lái)：蓋片后：(2)新的零級(jí)明紋O’的坐標(biāo)位于原來(lái)的-5級(jí)明紋處：4.兩塊平行平面玻璃構(gòu)成空氣劈尖，用波長(zhǎng)500nm的單色平行光垂直照射劈尖上表面。(1)求從棱算起的第10條暗紋處空氣膜的厚度；(2)使膜的上表面向上平移Δe，條紋如何變化？若Δe=2.0μm，原來(lái)第10條暗紋處現(xiàn)在是第幾級(jí)？解:(1)對(duì)于夾心型空氣劈尖，根據(jù)暗紋的形成條件，

(2)原來(lái)第10條暗紋處厚度增加，5．圖示一牛頓環(huán)裝置，設(shè)平凸透鏡中心恰好和平玻璃接觸，透鏡凸表面的曲率半徑是R＝400cm．用某單色平行光垂直入射，觀(guān)察反射光形