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文档简介
大学物理电子教案2021/6/271小结一、劈尖干涉1.形成明、暗纹的条件明纹暗纹①②2.相邻两明纹(或暗纹)所对应的膜的厚度差3.相邻两明纹(或暗纹)间距离4.条纹的移动与膜厚改变量之间的关系K级明纹M介质中2021/6/272明环暗环1.形成明、暗环的条件二、牛顿环①②BCAO2.明、暗环半径三、增透膜和增反膜1.增透膜:使反射光干涉减弱、透射光干涉加强的薄膜2.增反膜:使透射光干涉减弱、反射光干涉加强的薄膜2021/6/27312.3迈克尔逊干涉仪一、仪器结构:二、仪器原理:光干涉原理。(1)当时等厚空气膜等倾干涉(2)当不严格垂直时形成空气劈尖等厚干涉M
211
22
S半透半反膜M1M2
G1G2E补偿板2021/6/274三、仪器的应用测量微小长度(可测不透明物体)(2)在光路上加透明物体测厚度(实际还可测等)(固定)分光板补偿板观察孔2021/6/2751.形成明纹、暗纹的条件明纹暗纹dD2.明纹、暗纹的位置(中心位置)明纹中心位置:暗纹中心位置:3.相邻明纹(或暗纹)间距离一、双缝干涉第十二章小结2021/6/276o紫红紫红k级△x紫红k+1级(2级)白光白色波长大小红紫4.用白光照射①中央明纹是白色②其余各级条纹是紫到红的彩色光带③彩色光带的宽度④当级数高到一定程度时,有重迭现象假设从第K级开始重迭说明从第2级开始重迭在重迭区域波程差相等
=2021/6/277干涉条纹向光程增大的一侧移动,条纹间距不变5.条纹移动问题6.光程和光程差(1)光程(2)光程差(3)位相差与光程差的关系(4)光通过薄透镜时不产生附加的光程差2021/6/278二、劈尖干涉1.形成明、暗纹的条件明纹暗纹①②2.相邻两明纹(或暗纹)所对应的膜的厚度差3.相邻两明纹(或暗纹)间距离4.条纹的移动与膜厚改变量之间的关系K级明纹M介质中2021/6/279明环暗环1.形成明、暗环的条件三、牛顿环①②BCAO2.明、暗环半径四、增透膜和增反膜1.增透膜:使反射光干涉减弱、透射光干涉加强的薄膜2.增反膜:使透射光干涉减弱、反射光干涉加强的薄膜2021/6/2710五、迈克尔逊干涉仪测量微小长度(可测不透明物体)(2)在光路上加透明物体测厚度(实际还可测等)(固定)分光板补偿板观察孔2021/6/2711第十二章选择题1、在真空中波长为
的单色光,在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B,若A、B两点相位差为3
,则此路径AB的光程为
(A)(B)(C)(D)解:A
2、如图所示,平行单色光垂直照射到薄膜上,经上下两表面反射的两束光发生干涉,若薄膜的厚度为e,并且n1<n2>n3,l1为入射光在折射率为n1的媒质中的波长,则两束反射光在相遇点的相位差为(A)2pn2e/(n1
l1).(B)[4pn1e/(n2
l1)]+p.(C)[4pn2e/(n1
l1)]+p.(D)4pn2e/(n1
l1).解:C2021/6/27123、真空中波长为的单色光,在折射率为n的均匀透明媒质中,从A点沿某一路径传播到B点,路径的长度为l.A、B两点光振动相位差记为Df,则(A)l=3l/2,Df=3p.(B)l=3l/(2n),Df=3np.(C)l=3l/(2n),Df=3p.(D)l=3nl/2,Df=3np.解:Ce①②C4、如图所示,折射率为n2,厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n1和n3,n1<n2
>n3
已知,光若用波长为λ的单色平行垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是:(A)(D)(C)(B)解:1光有半波损失2021/6/2713D因为红光与蓝光频率不同,不满足相干条件,故不产生干涉条纹。5、用白色光光源进行双缝实验,若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝,用一个纯兰色的滤光片遮盖另一条缝,则:(A)干涉条纹的宽度将发生改变(B)产生红光和兰光两套彩色干涉条纹(C)干涉条纹的亮度将发生改变(D)不产生干涉条纹解:6、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.解:不能完全相消C2021/6/27147、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:(A)使屏靠近双缝(B)使两缝间距变小(C)把两缝的宽度稍微调小(D)改用波长较小的单色光条纹间距:B解:2021/6/2715B变为暗纹。(2).因为经镜面反射的光有半波损失,较(1)光程多λ/2
。即:D8、在双缝干涉实验中,屏幕上的P点处是明条纹,若将缝S2
盖住,并在S1S2连线的垂直平面处放一反射镜M,如图所示,则此时:解:(A)P
点处仍为明条纹(B)P
点处是暗条纹(C)不能确定
P点是明纹还是暗纹(D)无干涉条纹(1).满足δ=kλ的明纹。2021/6/27169、在双缝干涉实验中,光的波长为600nm(1nm=10-9m),双缝间距为2mm,双缝与屏的间距为300cm.在屏上形成的干涉图样的明条纹间距为
(A)0.45mm.(B)0.9mm.
(C)1.2mm(D)3.1mm.解:B10、在双缝干涉实验中,入射光的波长为
,用玻璃纸遮住双缝中的一个缝,若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5
,则屏上原来的明纹处(A)仍为明条纹;(B)变为暗条纹;(C)既非明纹也非暗纹;(D)无法确定是明纹,还是暗纹.解:变暗B2021/6/271711、在双缝干涉实验中,设缝是水平的.若双缝所在的平板稍微向上平移,其它条件不变,则屏上的干涉条纹
(A)向下平移,且间距不变.(B)向上平移,且间距不变.
(C)不移动,但间距改变.(D)向上平移,且间距改变.解:仍为平行光垂直入射,整体上移B12、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,则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的距离是
(A)D/(nd)(B)nD/d.
(C)d/(nD).(D)D/(2nd).解:A2021/6/271813、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:(A)(D)(C)(B)e①②解:B2021/6/271914、若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52的玻璃制成的)由空气搬入折射率为1.33的水中,则干涉条纹
(A)中心暗斑变成亮斑.(B)变疏.
(C)变密.(D)间距不变.解:C15、在牛顿环实验装置中,曲率半径为R的平凸透镜与平玻璃扳在中心恰好接触,它们之间充满折射率为n的透明介质,垂直入射到牛顿环装置上的平行单色光在真空中的波长为l,则反射光形成的干涉条纹中暗环半径rk的表达式为
(A)rk=(B)rk=(C)rk=(D)rk=解:暗环半径公式B2021/6/2720①e②解:C16、在折射率为n’=1.68的平板玻璃表面涂一层折射率为n=1.38MgF2透明薄膜,可以减少玻璃表面的反射光,若用波长为λ
=500nm的单色光垂直入射,为了尽量减少反射,则MgF2
薄膜的最小厚度(单位nm)应是:181.2(B)781(C)90.6(D)56.3
2021/6/272117、把一平凸透镜放在平玻璃上,构成牛顿环装置.当平凸透镜慢慢地向上平移时,由反射光形成的牛顿环
(A)向中心收缩,条纹间隔变小.
(B)向中心收缩,环心呈明暗交替变化.
(C)向外扩张,环心呈明暗交替变化.
(D)向外扩张,条纹间隔变大.解:B18、两块平玻璃构成空气劈形膜,左边为棱边,用单色平行光垂直入射.若上面的平玻璃以棱边为轴,沿逆时针方向作微小转动,则干涉条纹的
(A)间隔变小,并向棱边方向平移.
(B)间隔变大,并向远离棱边方向平移.
(C)间隔不变,向棱边方向平移.
(D)间隔变小,并向远离棱边方向平移.解:D2021/6/272219、由两块玻璃片(n1=1.75)所形成的空气劈形膜,其一端厚度为零,另一端厚度为0.002cm.现用波长为700nm(1nm=10
9m)的单色平行光,沿入射角为30°角的方向射
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