《光的干涉习题课》PPT课件.ppt

1、,第四章 习题课,解：(1)充氯气前，接收屏上某确定点P为m级亮纹，则S1和S2在P点的光程差为 = n0r2n0r1= m,充氯气后，接收屏上某确定点P为m 级亮纹，则S1和S2在P点的光程差为：, = n0r2n0(r1l)+nxl = n0r2n0r1+(nxn0)l,= m +(nxn0)l = m,(2) 由上式得 (nxn0)l = (mm) =m, nxn0 ， m m，,即干涉条纹向中央明纹移动,教材4.19 用波长=632.8nm的光源照明迈克耳孙干涉仪测量长度时，发现一镜移动一段距离后，干涉条纹移动1000条，求这段距离。,解：已知 = 632.8nm , N = 1000

2、 , 求h = ?,习题册P47.8.用折射率n=1.5的透明膜覆盖在一单缝上，双缝间距d=0.5mm，D=2.5m，当用=5000光垂直照射双缝，观察到屏上第五级明纹移到未盖薄膜时的中央明纹位置，求：(1)膜的厚度及第10级干涉明纹的宽度；(2)放置膜后，零级明纹和它的上下方第一级明纹的位置分别在何处？,解：已知 n =1.5 , d = 0.5mm , D = 2.5103mm,= 510- 4mm,(1)在O点, =( 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) 设置放膜后，屏幕上方第五级明纹移到原中央明纹处，则置放膜后的零级明纹移到原来下方第五级明纹处。,x0=x-5= 5D/d= 12.5mm,置放膜后, 上、下方一级明纹位置,x1 =x4 = 4D/d = 10mm,x1= x6= 6D/d = 15mm,x1 =x0 x = 12.52.5 = 15mm,P.47.3.在双缝实验中，用厚度为6m的云母片，覆盖其中一条缝，从而使原中央明纹位置变为第七级明纹，若入射光波长为5000，则云母片的折射率为：（ ） (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,习题册P.51.9、在双缝干涉实验中，波长5500的单色平行光垂直入射到缝间距d210-4m的双缝上，屏到双缝的距离D2m，求：(1)中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距；(2)用一厚度为e6.6 10-6m，折射率为n1.58的玻璃覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处？,解:,（1）由明纹条件,（2）原来,盖玻璃片后,这表明，零级明纹将移到原来第七级明纹处。,习题册P.47.1.用某单色光作杨氏双缝实验，双缝间距为0.6mm，在离双缝2.5m处的屏上出现干涉条纹，现测得相邻明纹间的距离为2.27mm

5、，则该单色光的波长是：( ) (A)5448 (B)2724 (C)7000 (D)10960,解：,由x=D /d 得 = dx/D=5.44810-7m,A,习题册P.47.2.在杨氏双缝实验中，入射光波长为，屏上形成明暗相间的干涉条纹，如果屏上P点是第一级暗条纹的中心位置，则S1，S2至P点的光程差=r2r1为（ ） (A) (B) 3 /2 (C) 5 /2 (D) /2,暗条纹处光程差应满足 =r2r1= (2m1)/2,将m=1代入得 =r2r1= /2,解：,D,习题册P.51.4、在显微镜的物镜(n11.52)表面涂一层增透膜(n21.30)，要使此增透膜适用于5500波长的光

6、，则膜的最小厚度应为 。,解:,时，反射光相消，透射光增强,则,取m =0，则h最小,a,b,n空=1,1058 , n2 n1,习题册P.51.2.用单色平行光垂直照射空气牛顿环，从反射光中看到干涉环条纹，当使空气隙中充满折射率n1的某种液体后，则从反射光中看到干涉环（ ） (A)扩大 (B)缩小 (C)不变 (D)消逝,解:,由明环半径,和暗环半径,可知,当n = 1n 1时,r减小,B,习题册P.51.1波长为的单色平行光垂直照一折射率为n的的玻璃劈尖，相邻明条纹所对应的劈尖的厚度差为( C ) (A) /4n (B) /4 (C) /2n (D) /2,解:,习题册P.48.5.在空气

7、劈尖干涉的实验中，当劈尖夹角变小时，干涉条纹的分布如何改变，变疏(疏或密)，若劈尖夹角不变，但在劈尖中充以某种液体，则干涉条纹如何改变, 变密(疏或密),解：由l = /(2n)可见,减小则l增大,条纹变疏 n增大则l减小, 条纹变密。,P.48.4.空气中有肥皂薄膜在日光下，沿着肥皂膜的法线成30角的方向观察，膜成黄色( =6000A)，设肥皂膜的n=1.30，则此膜的最小厚度为 。,解: 已知 i =30 , n=1.30 , =6000,将=0.6m代入上式并取m=1 得 h =1250 =0.125 m,0.125m,解:,充液后相邻明纹间距离,习题册P.48.7、用波长=500nm

8、(1nm = 10-9m)的单色光垂直照射在由两块折射率为1.52的玻璃板(一端刚好接触成劈棱)构成的空气劈尖上，劈尖角2.010-4rad，如果在劈尖内充满折射率为n=1.40的液体，求从劈棱起到第五条明条纹在充入液体前后移动的距离？,充液前相邻明纹间距离,充液前,第五条明纹与棱的距离为,充液后,移动距离,习题册P.52.1、在折射率n31.52的玻璃表面镀有ZnS薄膜，可使反射光增强，透射光减弱，ZnS的折射率n22.35，当用波长为的单色光垂直照射时，使反射光相长(强度最大)的ZnS薄膜的最小厚度为：( ) (a)/4 (B)/4n3 (C) /4n2 (D) /2n2,由=2n2h+/

9、2=m得 h=(2m-1)/(4n2),解:,当m=1时,有最小h=/(4n2),C,E,S2,S1,S,解: =r2r1=m（明纹条件）,r2=S2S+SP , r1=S1P,由对称性 S1S= S2S,得r1= S1S+ SP= S2S+SP= r2,=(r1+/2)r1, P点为暗条纹。,半波损失,P,S,= m+/2=(2m+1)/2,= r2r1+/2,B,教材P.97.4.12、在观察某薄膜的反射光时呈现绿色(=550nm)，这时薄膜法线和视线夹角=30。问：(1)薄膜的最薄厚度是多少？(设薄膜的折射率n=1.33) (2)沿法线方向观察膜呈什么颜色？,已知 (1) =550nm , =30 (即入射角) , n = 1.33 , 求hmin= ? (2) =0 , 求 = ?,解:,由相长干涉条件,