《光的干涉習(xí)題課》PPT課件.ppt

1、,第四章 習(xí)題課,解：(1)充氯氣前，接收屏上某確定點(diǎn)P為m級(jí)亮紋，則S1和S2在P點(diǎn)的光程差為 = n0r2n0r1= m,充氯氣后，接收屏上某確定點(diǎn)P為m 級(jí)亮紋，則S1和S2在P點(diǎn)的光程差為：, = n0r2n0(r1l)+nxl = n0r2n0r1+(nxn0)l,= m +(nxn0)l = m,(2) 由上式得 (nxn0)l = (mm) =m, nxn0 ， m m，,即干涉條紋向中央明紋移動(dòng),教材4.19 用波長(zhǎng)=632.8nm的光源照明邁克耳孫干涉儀測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)，發(fā)現(xiàn)一鏡移動(dòng)一段距離后，干涉條紋移動(dòng)1000條，求這段距離。,解：已知 = 632.8nm , N = 1000

2、 , 求h = ?,習(xí)題冊(cè)P47.8.用折射率n=1.5的透明膜覆蓋在一單縫上，雙縫間距d=0.5mm，D=2.5m，當(dāng)用=5000光垂直照射雙縫，觀察到屏上第五級(jí)明紋移到未蓋薄膜時(shí)的中央明紋位置，求：(1)膜的厚度及第10級(jí)干涉明紋的寬度；(2)放置膜后，零級(jí)明紋和它的上下方第一級(jí)明紋的位置分別在何處？,解：已知 n =1.5 , d = 0.5mm , D = 2.5103mm,= 510- 4mm,(1)在O點(diǎn), =( r2h+ nh ) r1,r1= r2,=(n1)h = 5, h = 5 /(n1) = 510-3mm,x = D/d,= 2.5mm,= 2.5103mm510-

3、4mm/0.5mm,(2) 設(shè)置放膜后，屏幕上方第五級(jí)明紋移到原中央明紋處，則置放膜后的零級(jí)明紋移到原來(lái)下方第五級(jí)明紋處。,x0=x-5= 5D/d= 12.5mm,置放膜后, 上、下方一級(jí)明紋位置,x1 =x4 = 4D/d = 10mm,x1= x6= 6D/d = 15mm,x1 =x0 x = 12.52.5 = 15mm,P.47.3.在雙縫實(shí)驗(yàn)中，用厚度為6m的云母片，覆蓋其中一條縫，從而使原中央明紋位置變?yōu)榈谄呒?jí)明紋，若入射光波長(zhǎng)為5000，則云母片的折射率為：（ ） (A) 0.64 (B) 1.36 (C) 1.58 (D) 1.64,解: 0=rr =0,=(rh)+nhr

4、,=(n1)h =7, n=1+7/h = 1.58,r,r,o,S1,S2,C,習(xí)題冊(cè)P.51.9、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，波長(zhǎng)5500的單色平行光垂直入射到縫間距d210-4m的雙縫上，屏到雙縫的距離D2m，求：(1)中央明紋兩側(cè)的兩條第10級(jí)明紋中心的間距；(2)用一厚度為e6.6 10-6m，折射率為n1.58的玻璃覆蓋一縫后，零級(jí)明紋將移到原來(lái)的第幾級(jí)明紋處？,解:,（1）由明紋條件,（2）原來(lái),蓋玻璃片后,這表明，零級(jí)明紋將移到原來(lái)第七級(jí)明紋處。,習(xí)題冊(cè)P.47.1.用某單色光作楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)，雙縫間距為0.6mm，在離雙縫2.5m處的屏上出現(xiàn)干涉條紋，現(xiàn)測(cè)得相鄰明紋間的距離為2.27mm

5、，則該單色光的波長(zhǎng)是：( ) (A)5448 (B)2724 (C)7000 (D)10960,解：,由x=D /d 得 = dx/D=5.44810-7m,A,習(xí)題冊(cè)P.47.2.在楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，入射光波長(zhǎng)為，屏上形成明暗相間的干涉條紋，如果屏上P點(diǎn)是第一級(jí)暗條紋的中心位置，則S1，S2至P點(diǎn)的光程差=r2r1為（ ） (A) (B) 3 /2 (C) 5 /2 (D) /2,暗條紋處光程差應(yīng)滿足 =r2r1= (2m1)/2,將m=1代入得 =r2r1= /2,解：,D,習(xí)題冊(cè)P.51.4、在顯微鏡的物鏡(n11.52)表面涂一層增透膜(n21.30)，要使此增透膜適用于5500波長(zhǎng)的光

6、，則膜的最小厚度應(yīng)為 。,解:,時(shí)，反射光相消，透射光增強(qiáng),則,取m =0，則h最小,a,b,n空=1,1058 , n2 n1,習(xí)題冊(cè)P.51.2.用單色平行光垂直照射空氣牛頓環(huán)，從反射光中看到干涉環(huán)條紋，當(dāng)使空氣隙中充滿折射率n1的某種液體后，則從反射光中看到干涉環(huán)（ ） (A)擴(kuò)大 (B)縮小 (C)不變 (D)消逝,解:,由明環(huán)半徑,和暗環(huán)半徑,可知,當(dāng)n = 1n 1時(shí),r減小,B,習(xí)題冊(cè)P.51.1波長(zhǎng)為的單色平行光垂直照一折射率為n的的玻璃劈尖，相鄰明條紋所對(duì)應(yīng)的劈尖的厚度差為( C ) (A) /4n (B) /4 (C) /2n (D) /2,解:,習(xí)題冊(cè)P.48.5.在空氣

7、劈尖干涉的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)劈尖夾角變小時(shí)，干涉條紋的分布如何改變，變疏(疏或密)，若劈尖夾角不變，但在劈尖中充以某種液體，則干涉條紋如何改變, 變密(疏或密),解：由l = /(2n)可見,減小則l增大,條紋變疏 n增大則l減小, 條紋變密。,P.48.4.空氣中有肥皂薄膜在日光下，沿著肥皂膜的法線成30角的方向觀察，膜成黃色( =6000A)，設(shè)肥皂膜的n=1.30，則此膜的最小厚度為 。,解: 已知 i =30 , n=1.30 , =6000,將=0.6m代入上式并取m=1 得 h =1250 =0.125 m,0.125m,解:,充液后相鄰明紋間距離,習(xí)題冊(cè)P.48.7、用波長(zhǎng)=500nm

8、(1nm = 10-9m)的單色光垂直照射在由兩塊折射率為1.52的玻璃板(一端剛好接觸成劈棱)構(gòu)成的空氣劈尖上，劈尖角2.010-4rad，如果在劈尖內(nèi)充滿折射率為n=1.40的液體，求從劈棱起到第五條明條紋在充入液體前后移動(dòng)的距離？,充液前相鄰明紋間距離,充液前,第五條明紋與棱的距離為,充液后,移動(dòng)距離,習(xí)題冊(cè)P.52.1、在折射率n31.52的玻璃表面鍍有ZnS薄膜，可使反射光增強(qiáng)，透射光減弱，ZnS的折射率n22.35，當(dāng)用波長(zhǎng)為的單色光垂直照射時(shí)，使反射光相長(zhǎng)(強(qiáng)度最大)的ZnS薄膜的最小厚度為：( ) (a)/4 (B)/4n3 (C) /4n2 (D) /2n2,由=2n2h+/

9、2=m得 h=(2m-1)/(4n2),解:,當(dāng)m=1時(shí),有最小h=/(4n2),C,E,S2,S1,S,解: =r2r1=m（明紋條件）,r2=S2S+SP , r1=S1P,由對(duì)稱性 S1S= S2S,得r1= S1S+ SP= S2S+SP= r2,=(r1+/2)r1, P點(diǎn)為暗條紋。,半波損失,P,S,= m+/2=(2m+1)/2,= r2r1+/2,B,教材P.97.4.12、在觀察某薄膜的反射光時(shí)呈現(xiàn)綠色(=550nm)，這時(shí)薄膜法線和視線夾角=30。問：(1)薄膜的最薄厚度是多少？(設(shè)薄膜的折射率n=1.33) (2)沿法線方向觀察膜呈什么顏色？,已知 (1) =550nm , =30 (即入射角) , n = 1.33 , 求hmin= ? (2) =0 , 求 = ?,解:,由相長(zhǎng)干涉條件,