大学物理规范作业C10双缝薄膜劈尖名师优质课赛课一等奖市公开课获奖课件

1大学物理规范作业上册总（10）双缝薄膜劈尖干涉第1页一、选择题1．在双缝干涉试验中，为使屏上干涉条纹间距变大，能够采取方法是(A)使屏靠近双缝(B)使两缝间距变小(C)把两个缝宽度稍微调窄(D)改用波长较小单色光源

分析：条纹间距要使干涉条纹间距变大，Ｄ变大，变大或d变小。【B】第2页2.折射率为n2、厚度为e透明介质薄膜上方和下方透明介质折射率分别为n1和n3，已知n1＜n2＜n3，若用波长为λ单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射光束（1）与（2）光程差是A、2n2eB、2n2e-λC、2n2e-λD、2n2e-λ/2n2分析：因为n1<n2<n3，可知该入射光在薄膜上、下表面反射时均存在半波损失。两反射光光程差为【A】第3页3.如图所表示，两个直径有微小差异彼此平行滚柱之间距离为L，夹在两块平面晶体中间，形成空气劈形膜，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹，假如滚柱之间距离L变小，则在L范围内干涉条纹（A）数目减小，间距变大（B）数目减小，间距不变（C）数目不变，间距变小（D）数目增加，间距变小L分析：反射光光程为设e1、e2分别为两滚柱直径，反射光中明纹条件明纹数目为条纹数目与Ｌ无关。Ｌ变小，条纹数目不变，所以间距变小。【c】第4页二、填空题1.双缝干涉试验中，光波长为600nm，双缝间距为2mm，双缝与屏间距为3m，则在屏上形成干涉图样明纹间距为

；当另一波长为400nm光与前一光混合入射时，在距中央亮纹O点为

处，两组干涉条纹亮纹发生第一次重合。

分析：条纹间距依据双缝干涉明纹条件当两组干涉条纹重合时，这两组干涉条纹位置重合即0.9mm1.8mm第5页2、两块长度10cm平玻璃片，一端相互接触，另一端用厚度为0.004mm纸片隔开，形成空气劈形膜。以波长为500nm平行光垂直照射，观察反射光等厚干涉条纹，在全部10cm长度内展现

条明纹。分析：设空气最大厚度为e，依据明纹条件所以明纹数目为16。16第6页3.在制作珠宝时，为了使人造水晶(n3=1.5)含有强反射效果,就在其表面上镀一层一氧化硅(n2=2.0)。要使波长为560nm光强烈反射，这镀层厚度最少为

。分析：因为n1<n2>n3(n1为空气折射率)，可知该入射光在薄膜上表面反射时存在半波损失，而在薄膜下表面反射时无半波损失。明纹条件镀层厚度70nm第7页三、计算题1．在双缝干涉试验中，波长＝600nm单色平行光垂直入射到缝间距d＝2×10-4m双缝上，屏到双缝距离D＝2m。求：(1)中央明纹两侧两条第10级明纹中心间距；(2)用一厚度为e＝9.6×10-6m、折射率为n＝1.50玻璃片覆盖上缝后,零级明纹将移到原来第几级明纹处？(2)覆盖玻璃后，零级明纹应满足：r2-（r1－e+ne）＝0设不盖玻璃片时，此点为第k级明纹，则应有：

r2－r1＝k

解：(1)x＝20D/a＝0.12m所以：(n－1)e=k，

k＝(n－1)e/＝8零级明纹移到原第8级明纹处。第8页2.集成光学中楔形薄膜耦合器原理如图所表示。沉积在玻璃衬底上是氧化钽（Ta2O5）薄膜，其楔形端从A到B厚度逐步减小为零。为测定薄膜厚度，用波长=632.8nmHe-Ne激光垂直照射，观察到薄膜楔形端共出现11条暗纹，且A处对应一条暗纹，试求氧化钽薄膜厚度（Ta2O5对632.8nm激光折射率为2.21，玻璃中折射率为1.46）。AB解：光在