《光的干涉作业》ppt课件

1、杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉 21rr axD (21)/ 2kk 明纹明纹暗纹暗纹0,1,2,k 第十五章光的干涉第十五章光的干涉222212sin( )2e nni 1,2,0,1,2,(21)2kkkk 垂直入射时：垂直入射时：i = 021,2,0,1,2,2()2(21)2kkkn ek 222n e 2) 12( kk明纹明纹暗纹暗纹1, 2,k 第十五章光的干涉第十五章光的干涉一选择题一选择题1. 当光从光疏媒质射向光密媒质时当光从光疏媒质射向光密媒质时 反射光有半波损失反射光有半波损失 入射光有半波损失入射光有半波损失 C. 透射光有半波损失透射光有半波损失 D. 入射、反射、透射

2、光均无半波损失入射、反射、透射光均无半波损失2.假设在一折射率为假设在一折射率为n1的光学外表镀一层折射率的光学外表镀一层折射率n2(n2n1)的增透膜，为使波长为的增透膜，为使波长为l的入射光透的入射光透射最多，其厚度应为射最多，其厚度应为 22.nkeA 12.nkeB 14)12(.nkeC 24)12(.nkeD 3. 双缝干涉实验中，入射光波长为双缝干涉实验中，入射光波长为l，用玻璃纸遮住其，用玻璃纸遮住其中一缝，假设玻璃纸中光程比一样厚度的空气大中一缝，假设玻璃纸中光程比一样厚度的空气大2.5l ，那么屏上原那么屏上原0级明纹处级明纹处 仍为明条纹仍为明条纹B.变为暗条纹变为暗条纹

3、 C.非明非暗非明非暗D.无法确定是明纹还是暗纹无法确定是明纹还是暗纹4.两块平玻璃构成空气劈尖，左边为棱边，用单色平行两块平玻璃构成空气劈尖，左边为棱边，用单色平行光垂直入射，假设上面的平玻璃以棱边为轴，逆时针光垂直入射，假设上面的平玻璃以棱边为轴，逆时针作微转，那么干涉条纹作微转，那么干涉条纹 间隔变小，并向棱边方向平移间隔变小，并向棱边方向平移 B.间隔变大，并向远离棱边的方向平移间隔变大，并向远离棱边的方向平移 C.间隔不变，并向棱边方向平移间隔不变，并向棱边方向平移 D.间隔变小，并向远离棱边的方向平移间隔变小，并向远离棱边的方向平移5. 用劈尖干涉检测工件的外表，当波长为用劈尖干涉

4、检测工件的外表，当波长为l的单色光垂的单色光垂直入射时，察看到干涉条纹如图。图中每一条纹弯曲直入射时，察看到干涉条纹如图。图中每一条纹弯曲部分的顶点恰与左边相邻的直线部分的连线相切。由部分的顶点恰与左边相邻的直线部分的连线相切。由图中可见工件外表图中可见工件外表 有一凹陷的槽，深化有一凹陷的槽，深化l/4 B.有一凹陷的槽，深化有一凹陷的槽，深化l/2 C.有一凸起的埂，深化有一凸起的埂，深化l/4 D.有一凸起的埂，深化有一凸起的埂，深化l7.在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大。在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大。可以采取的方法是可以采取的方法是 使屏接近双缝使屏接近双缝

5、 B.使两缝的间距变小使两缝的间距变小 C.把两缝的宽度略微调窄把两缝的宽度略微调窄 D.改用波长小的单色光源改用波长小的单色光源6.一束白光以一束白光以 的入射角照射安静的湖水的入射角照射安静的湖水(水折射率为水折射率为4/3) 外表的一层透明液体外表的一层透明液体(折射率为折射率为 )的薄膜，假设反射光中的薄膜，假设反射光中 波长为波长为600nm的光显得特别亮堂，那么该透明液体薄膜的最的光显得特别亮堂，那么该透明液体薄膜的最 小厚度为小厚度为102030 100nm B.200nm C. D.600nm301200nm308. 波长为波长为l的单色光垂直照射到折射率为的单色光垂直照射到折

6、射率为n2，厚度为，厚度为e的的薄膜上，膜的上下外表分别是折射率为薄膜上，膜的上下外表分别是折射率为n1和和n3的介质，的介质，且且n1 n2 n3 ，那么反射光干涉减弱的公式为，那么反射光干涉减弱的公式为 9. 最早验证光的动摇性的典型实验是最早验证光的动摇性的典型实验是 杨氏双缝实验杨氏双缝实验 B.单缝衍射单缝衍射 C.劳埃镜实验劳埃镜实验 D.X射线衍射射线衍射2)12(22.2 kenA 2)12(2.2 kenB kenC 22. kenD 22.210. 在迈克尔逊干涉仪的一条光路中，垂直放入一折射在迈克尔逊干涉仪的一条光路中，垂直放入一折射率为率为n，厚度为，厚度为h的介质板，

7、放入后两光束的光程差改的介质板，放入后两光束的光程差改动量为动量为 hnA)1(2. nhB .nhC2.hnD)1(. 10. 在双缝安装中，假设两缝分别被厚度相等，折射率在双缝安装中，假设两缝分别被厚度相等，折射率为为n1=1.4，n2=1.7的两薄玻璃片覆盖，那么玻璃片覆盖的两薄玻璃片覆盖，那么玻璃片覆盖前第前第5级亮条纹恰好挪动到屏幕中央原零级明条纹的位级亮条纹恰好挪动到屏幕中央原零级明条纹的位置，假设入射光的波长为置，假设入射光的波长为 ，那么玻璃片的，那么玻璃片的厚度为厚度为m108 . 47 S1S221()5nne65810m0.3e-6A.2 10 m-6B.8 10 m-6

8、C.6 10 m-6D.2 10 m2. 如下图，在杨氏双缝实验中，假设用红光做实验，如下图，在杨氏双缝实验中，假设用红光做实验，那么相邻干涉条纹间距比用紫光做实验时相邻干涉条那么相邻干涉条纹间距比用紫光做实验时相邻干涉条纹间距纹间距_，假设在光源，假设在光源S2右侧光路上放置一薄右侧光路上放置一薄玻璃片，那么中央明纹将向玻璃片，那么中央明纹将向_挪动。挪动。二填空题二填空题32 1. 真空中的波长真空中的波长l为的单色光在折射率为为的单色光在折射率为n的媒质中由的媒质中由A点传到点传到B点时，相位改动量为点时，相位改动量为3p，那么光程的改动量为，那么光程的改动量为_，光从，光从A传到传到B

9、所走过的几何路程为所走过的几何路程为_。n23 大大下下S1S23. 波长为波长为l的平行单色光垂直照射到劈尖薄膜上，劈尖的平行单色光垂直照射到劈尖薄膜上，劈尖薄膜的折射率为薄膜的折射率为n，第二条明纹与第五条明纹所对应的，第二条明纹与第五条明纹所对应的薄膜厚度之差是薄膜厚度之差是_。n23 32 en注注：4. 光强为光强为I0的两束相关光相遇而发生干涉时，在相遇的两束相关光相遇而发生干涉时，在相遇区域内有能够出现的最大光强是区域内有能够出现的最大光强是_。 5. 用单色光垂直照射空气劈尖上，察看反射光的干涉，用单色光垂直照射空气劈尖上，察看反射光的干涉，那么棱边处是那么棱边处是_纹，照射置

10、于空气中的玻璃劈尖纹，照射置于空气中的玻璃劈尖时，棱边处是时，棱边处是_。 04I暗暗暗暗6. 用波长用波长l为的单色光垂直照射到空气劈尖上，从反射为的单色光垂直照射到空气劈尖上，从反射光中察看干涉条纹，距顶点光中察看干涉条纹，距顶点L处是暗条纹，使劈尖角处是暗条纹，使劈尖角q延续变大，直到该点处再次出现暗条纹为止，劈尖角延续变大，直到该点处再次出现暗条纹为止，劈尖角的改动量的改动量q是是_。L2 LdLd 2注注L d7. 借助玻璃外表上涂以折射率借助玻璃外表上涂以折射率n=1.38的的MgF2的透明薄的透明薄膜，可以减少折射率为膜，可以减少折射率为n=1.60的玻璃外表的反射，的玻璃外表的

11、反射，假设用波长为假设用波长为5000的单色光垂直入射时，为实现最的单色光垂直入射时，为实现最小的反射，此薄膜的厚度至少应为小的反射，此薄膜的厚度至少应为_。8. 两块平板玻璃，一端接触，另一端用纸片隔开，构两块平板玻璃，一端接触，另一端用纸片隔开，构成空气劈尖。用波长为成空气劈尖。用波长为l的单色光垂直照射，察看透射的单色光垂直照射，察看透射光的干涉条纹。设光的干涉条纹。设A点处空气薄膜的厚度为点处空气薄膜的厚度为e，那么发，那么发生干涉的两束透射光的光程差为生干涉的两束透射光的光程差为_，在劈尖顶，在劈尖顶点处，透射光的干涉条纹是点处，透射光的干涉条纹是_纹。纹。9. 在杨氏双缝实验中，双

12、缝间距在杨氏双缝实验中，双缝间距a=0.20mm，缝屏间距，缝屏间距D=1.0m，假设第二级明条纹离屏中心的间隔为，假设第二级明条纹离屏中心的间隔为6.0mm，此单色光的波长此单色光的波长_，相邻两明条纹间的间隔为，相邻两明条纹间的间隔为_。m1005. 98 e2明明600nm3mm10. 在不同的均匀媒质中，假设单色光经过的光程相等在不同的均匀媒质中，假设单色光经过的光程相等时，其几何路程时，其几何路程_同，其所需时间同，其所需时间_同。同。11. 两光相关除了满足干涉的三个必要条件，即频率一两光相关除了满足干涉的三个必要条件，即频率一样、振动方向一样、相位差恒定之外，还必需满足两样、振动

13、方向一样、相位差恒定之外，还必需满足两个附加条件个附加条件_，_。不不相相两相关光的振幅两相关光的振幅不可相差太大不可相差太大两相关光的光程两相关光的光程差不能相差太大差不能相差太大2.双缝干涉实验安装如下图，双缝与屏之间的间隔双缝干涉实验安装如下图，双缝与屏之间的间隔D=120cm，两缝之间的间隔，两缝之间的间隔d=0.50mm，用波长，用波长l=5000的单色光垂直照射双缝。的单色光垂直照射双缝。1求原点求原点O零级明条纹所在处上方的第五级明条零级明条纹所在处上方的第五级明条纹的坐标纹的坐标x；2假设用厚度假设用厚度 ，折射率，折射率n=1.58的透明的透明薄膜覆盖在图中的薄膜覆盖在图中的

14、S1缝后面，求上述第五级明条纹的坐标缝后面，求上述第五级明条纹的坐标xmm100 . 12 dDkx mm0 . 6 2lnDxd)1( 5 mm9 .19 x解：解：1三计算题三计算题3. 用波长为用波长为l的单色光垂直照射由两块平玻璃板构成的单色光垂直照射由两块平玻璃板构成的空气劈尖，知劈尖角为的空气劈尖，知劈尖角为q。假设劈尖角变为。假设劈尖角变为q，从，从劈棱数起的第四条明条纹位移值劈棱数起的第四条明条纹位移值x是多少？是多少？解：解：447()2xxx 7()4 2(4)2ekk474e474x474x 4. 用波长用波长500nm(1nm=10-9m)单色光垂直照射由两块光学平玻璃

15、单色光垂直照射由两块光学平玻璃构成的空气劈尖上，察看反射光的干涉景象，距劈尖棱边构成的空气劈尖上，察看反射光的干涉景象，距劈尖棱边l=1.56cm的的A处是从棱边算起的第四个暗条纹中心。处是从棱边算起的第四个暗条纹中心。1此空气劈尖的劈尖角；此空气劈尖的劈尖角；2改用改用600nm的单色光垂直照射到此劈尖上依然察看反射光的单色光垂直照射到此劈尖上依然察看反射光的干涉条纹，的干涉条纹，A处明条纹还是暗条纹？处明条纹还是暗条纹？3在第在第2问的情形从棱边到问的情形从棱边到A处的范围内共有几条明纹？处的范围内共有几条明纹？几条暗纹？几条暗纹？(1) 2(21)22kek3)3(33 有 条明纹，条暗

16、纹3,1.5 ,kke Aeklk1.56(2) 232e处处是是明明条条纹纹，A54.8 10kkel以以暗暗纹纹开开始始明明纹纹结结束束5. 一单色光垂直照射在厚度均匀的薄油膜上，油膜覆一单色光垂直照射在厚度均匀的薄油膜上，油膜覆盖在玻璃板上，油的折射率为盖在玻璃板上，油的折射率为1.3，玻璃的折射率为，玻璃的折射率为1.5，假设单色光的波长可由光源延续可调，并察看到，假设单色光的波长可由光源延续可调，并察看到500nm与与700nm这两个波长的单色光在反射中消逝，这两个波长的单色光在反射中消逝，求油膜的最小厚度。求油膜的最小厚度。解：解：1212222(21)22(21)2n ekn e

17、knm5001 nm7002 12571kk, 31 k22 k76.73 10 me最小6. 在棱镜在棱镜n1=1.52外表镀一层增透膜外表镀一层增透膜n2=1.30,为为使此增透膜适用于波长为使此增透膜适用于波长为5.5010-7m的单色光，求：的单色光，求：1膜的最小厚度膜的最小厚度e1;2膜的次最小厚度膜的次最小厚度e2;3假设用白光入射，膜厚假设用白光入射，膜厚e2时，反射光是什么颜色？时，反射光是什么颜色？解：解：22(21)2n ek71(1)01.06 10 mek72(2)13.18 10 mek取取k=2，紫光，紫光2 2(3)2n ek m1013. 42m1025. 8

18、177 kk7. 7. 自然光照射到折射率为自然光照射到折射率为1.331.33，厚度为，厚度为0.12m0.12m的肥皂的肥皂膜上当我们的察看方向与膜面的法线方向分别成膜上当我们的察看方向与膜面的法线方向分别成4545 、3030角和沿着法线方向察看时，肥皂膜正面各呈什么颜色？角和沿着法线方向察看时，肥皂膜正面各呈什么颜色？ 解：解：222212sin( )2e nnik 21(1)1.33,1,45 ,0.12onniem62(21)2 0.12 101.330.52k11nmk 代入得=540属于可见光范围属于可见光范围22nmk 代入得=180不属于可见光范围，舍掉不属于可见光范围，舍掉21(2)1.33,1,30 ,0.12onniem62(2