最新大学物理答案第十四章 干涉习题答案教学课件.ppt

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1、大学物理答案第十四章大学物理答案第十四章 干干涉习题答案涉习题答案2.若在一折射率为若在一折射率为n1的光学元件表面镀的光学元件表面镀一层折射率为一层折射率为n2（n2n1）的增透膜，）的增透膜，为使波长为为使波长为 的入射光透射最多，其厚的入射光透射最多，其厚度应为（度应为（ ）A. B. C. D. 22ken1(21)4ekn12ken2(21)4ekn8.波长为波长为的单色光垂直照射到折射的单色光垂直照射到折射率为率为n2，厚度为，厚度为e的薄膜上，膜的上、的薄膜上，膜的上、下表面分别是折射率为下表面分别是折射率为n1和和n3 的介质，的介质，且且 n1n2n3，则反射光干涉减弱的公，

2、则反射光干涉减弱的公式为（式为（B）A B C D 2)12(222 ken2)12(22 ken ken 22 ken 2229.最早验证光的波动性质的典型实验是（最早验证光的波动性质的典型实验是（ ）A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 Dx射线衍射射线衍射10.双缝干涉，双缝干涉，n1=1.4, n2=1.7,第第5级亮纹移到屏级亮纹移到屏幕中央原零级条纹处，如入射光波长为幕中央原零级条纹处，如入射光波长为4.8*10-6m,则玻璃片的厚度为（则玻璃片的厚度为（ ） 2*10-6m C. 6*10-6m B. 8*10-6m D. 4*10-6m二、填空题

3、二、填空题1.真空中的波长为真空中的波长为 的单色光在折射率为的单色光在折射率为n的媒质的媒质中由中由A点传到点传到B点时，周相改变量为点时，周相改变量为3 ，则光，则光程的改变量为程的改变量为 3/2 ，光从，光从A传到传到B所走过的所走过的几何路程为几何路程为 3/2n 。2.如图所示，在杨氏双缝实验中，若用红光做如图所示，在杨氏双缝实验中，若用红光做实验，则相邻干涉条纹间实验，则相邻干涉条纹间距比用紫光做实验时相邻距比用紫光做实验时相邻干涉条纹间距干涉条纹间距 大大 ，若在光源若在光源S2右侧光路上放右侧光路上放置一薄玻璃片，则中央明置一薄玻璃片，则中央明纹将向纹将向 下下 移动移动3.

4、波长为波长为的平行单色光垂直地照射到劈尖薄的平行单色光垂直地照射到劈尖薄膜上，劈尖薄膜的折射率为膜上，劈尖薄膜的折射率为n，第二级明纹与第，第二级明纹与第五条明纹所对应的薄膜厚度之差是五条明纹所对应的薄膜厚度之差是 3/2n 。4.光强均为光强均为I0的两束相干光相遇而发生干涉时，的两束相干光相遇而发生干涉时，在相遇区域内有可能出现的最大光强是在相遇区域内有可能出现的最大光强是 4I0 。5.以单色光垂直照射空气劈尖，观察反射光的以单色光垂直照射空气劈尖，观察反射光的干涉，则棱边处是干涉，则棱边处是暗暗纹，照射置于空气纹，照射置于空气中的玻璃劈尖时，棱边处是中的玻璃劈尖时，棱边处是 暗暗 纹。

5、纹。6.用波长为用波长为的单色光垂直照射到空气劈尖上，的单色光垂直照射到空气劈尖上，从反射光中观察干涉条纹，距顶点为从反射光中观察干涉条纹，距顶点为L处是暗条处是暗条纹，使劈尖角纹，使劈尖角 连续变大，直到该点处再次出现连续变大，直到该点处再次出现暗条纹为止，劈尖角的改变量是暗条纹为止，劈尖角的改变量是 /2L 。7.借助玻璃表面上涂以折借助玻璃表面上涂以折射率射率n1.38的的MgF2透明透明薄膜，可以减少折射率为薄膜，可以减少折射率为 1.6的玻璃表面的反射，的玻璃表面的反射，若波长为若波长为5000的单色光的单色光垂直入射时，为实现最小垂直入射时，为实现最小的反射，薄膜的厚度至少的反射，

6、薄膜的厚度至少应为应为9.0510-8m 。9 在杨氏双缝实验中，双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D1.0m，若第二级明条纹离屏中心的，若第二级明条纹离屏中心的距离为距离为6.0mm，此单色光的波长，此单色光的波长 600nm 相邻相邻两明条纹间的距离为两明条纹间的距离为 3mm 10.在不同的均匀媒质中，若单色光通过的光程在不同的均匀媒质中，若单色光通过的光程相等时，其几何路程相等时，其几何路程 不不 同，其所需时间同，其所需时间 相相 同。同。11.两光相干除了满足干涉的三个必要条件，即两光相干除了满足干涉的三个必要条件，即频率相同、振动方向相同、相位

7、相等或相位差恒频率相同、振动方向相同、相位相等或相位差恒定之外，还必须满足两个附加条件定之外，还必须满足两个附加条件 两相干光两相干光的振幅不可相差太大的振幅不可相差太大 ， 两相干光的光程差两相干光的光程差不能太大不能太大 。三、计算题三、计算题2. 双缝干涉实验装置如图所示，双缝与屏之间的距离双缝干涉实验装置如图所示，双缝与屏之间的距离D=120cm，两缝之间的距离，两缝之间的距离d=0.50mm , 用波长用波长 =5000的单色的单色光垂直照射双缝。光垂直照射双缝。 （1）求原点）求原点O（零级明条纹所在处）上方的第五级明条纹（零级明条纹所在处）上方的第五级明条纹的坐标的坐标x； （2

8、）如果用厚度）如果用厚度 ，折射率，折射率n=1.58的透明薄膜覆盖在图中的的透明薄膜覆盖在图中的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 。1S2SOXDd题题2图图(1).明条纹满足：明条纹满足：由已知：由已知：得：得：(2)加膜后上方第加膜后上方第5明纹光程差：明纹光程差：得得x明条纹满足：明条纹满足： 第四条明条纹：第四条明条纹：k=4, n=1此时厚度为：此时厚度为：由于由于得得 同理可证同理可证第四条明条纹的位移为第四条明条纹的位移为 kne 22474 e /ex 47 x47 x 4) (74747 xxx4.用波长为用波长为500nm（1nm10-

9、9m）的单色光垂直照射到由两块）的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈尖上。在观察反射光的干涉现象中，光学平玻璃构成的空气劈尖上。在观察反射光的干涉现象中，距劈尖棱边距劈尖棱边l=1.56cm的的A处是从棱边算起的第四条暗条纹中心。处是从棱边算起的第四条暗条纹中心。（1）求此空气劈尖的劈尖角）求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仍观察反射光的的单色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干涉条纹，干涉条纹，A处是明条纹还是暗条纹？处是明条纹还是暗条纹？（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

10、明纹？几条暗纹？几条暗纹？(1). 空气劈尖的暗条纹：空气劈尖的暗条纹：第四条暗纹第四条暗纹k=3(2). A点的光程差点的光程差两种光的波长的关系：两种光的波长的关系：A点为第点为第3条明条纹条明条纹(3). 有有3条明条纹，条明条纹，3条暗条纹条暗条纹2)12(22 ke tglenme,500,23rad5108 . 4 22 e65 3265232 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，若单色光的波长可由光源连续可调，并观察到，若单色

11、光的波长可由光源连续可调，并观察到500nm与与700nm这两个波长的单色光在反射中消失，求油膜的这两个波长的单色光在反射中消失，求油膜的厚度。厚度。两个波长的光透射最大满足：两个波长的光透射最大满足：得到：得到： 已知：已知： 整理得：整理得： 5k=7k1 得：得：当当时，时，厚度最小厚度最小6. 在棱镜在棱镜(n11.52)表面镀一层增透膜表面镀一层增透膜(n21.30)，为使此增透膜，为使此增透膜用于波长为用于波长为 5.5010-7 m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）若用白光入射薄膜厚度为）若用白光入射薄膜厚度为e2的表面，反射光呈现什么颜色？的表面，反射光呈现什么颜色？(1). 透射最大时满足透射最大时满足当当 k=0时为最小厚度时为最小厚度(2). 当当 k=1时为次小厚度时为次小厚度(3). 反射光满足反射光满足反射光为紫光反射光为紫光