大学物理规范作业上册10解答.ppt

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1、06级大学物理规范作业上册总（10）双缝 薄膜 劈尖干涉1一、选择题一、选择题1.1.在在相相同同的的时时间间内内，一一束束波波长长为为的的单单色色光光在在空空气气中中和在玻璃中和在玻璃中 【】(A)(A)传播的路程相等，走过的光程相等。传播的路程相等，走过的光程相等。(B)(B)传播的路程相等，走过的光程不相等。传播的路程相等，走过的光程不相等。(C)(C)传播的路程不相等，走过的光程相等。传播的路程不相等，走过的光程相等。(D)(D)传播的路程不相等，走过的光程不相等。传播的路程不相等，走过的光程不相等。分析：由于光在空气与玻璃中传播的速度不一样，所以，走过的路程不相等。设光在玻璃中走的路

2、程为r1vt，在空气中走的路程为r2ct。根据光程的定义，光在玻璃中的光程1=nr1nvtct，光在空气中的光程2=r2ct，所以相同时间内，光走过的光程相等。C22.2.在在真真空空中中波波长长为为的的单单色色光光，在在折折射射率率为为n n的的透透明明介介质质中中从从A A沿沿某某路路径径传传播播到到B B，若若A A、B B两两点点位位相相差差为为33，则此路径，则此路径ABAB的光程为：的光程为：【】(A)1.5(A)1.5。(B)1.5n(B)1.5n。(C)3(C)3。(D)1.5/n (D)1.5/n。分析：A3二、填空题二、填空题1.1.在在双双缝缝干干涉涉实实验验中中,屏屏幕

3、幕上上的的P P点点处处是是明明条条纹纹。若若把把S S2 2盖盖住住，并并在在S S1 1S S2 2连连线线的的垂垂直直平平分分面面上上放放一一反反射射镜镜(如如图图),),则则此此时时：P P点点处处为为_ _(填填不不能能确确定定或或明明条条纹纹、暗暗条条纹纹)。条条纹纹间间距距_ _(填填不不能能确定或变大、变小、不变确定或变大、变小、不变)。暗条纹暗条纹不变不变解：P点为明条纹，光程差为：放入反射镜后，存在半波损失，光程差变为：满足暗纹条件。条纹间距：42.2.杨氏双缝干涉实验中，所用平行单色光波长为杨氏双缝干涉实验中，所用平行单色光波长为=562.5nm=562.5nm，双缝与观

4、察屏的距离，双缝与观察屏的距离D=1.2mD=1.2m，双缝的间，双缝的间距距d=0.45mmd=0.45mm，则屏上相邻明条纹间距为，则屏上相邻明条纹间距为_；若已知屏上若已知屏上P P点为第点为第4 4级暗条纹中心所在处，则级暗条纹中心所在处，则 _。若用一折射率。若用一折射率n=1.5n=1.5的透明薄膜遮的透明薄膜遮掩掩S S1 1缝后，发现缝后，发现P P点变为点变为0 0级明纹，则该透明薄膜的厚级明纹，则该透明薄膜的厚度度e=_e=_。解：条纹间距1.5mm1.5mm5.25mm5.25mm3937.5nm3937.5nm5 用一透明薄膜遮掩S1缝后，P点变为0级明纹，有：63.3

5、.用白光垂直照射在置于空气中的均匀肥皂膜的一个用白光垂直照射在置于空气中的均匀肥皂膜的一个面上面上(肥皂膜折射率肥皂膜折射率n=4/3),n=4/3),沿法线方向观察到肥皂膜沿法线方向观察到肥皂膜的正面呈绿色的正面呈绿色(绿光波长绿光波长=500nm),=500nm),则此肥皂膜的最小则此肥皂膜的最小厚度为厚度为_nm_nm。解：反射光线在上表面有发生半波损失而下表面没有发生半波损失。故要考虑半波损失现象。两束光线的光程差满足:当k=1时，厚度最小本题亦可用透射绿光满足干涉相消条件来求解。7三、计算题三、计算题1.1.一平面单色光垂直照射在厚度均匀的簿油膜上，油一平面单色光垂直照射在厚度均匀的

6、簿油膜上，油膜覆盖在玻璃板上。空气的折射率膜覆盖在玻璃板上。空气的折射率n n1 1=1=1、油的折射率、油的折射率n n2 2=1.3=1.3、玻璃的折射率、玻璃的折射率n n3 3=1.5=1.5。若单色光的波长可由光。若单色光的波长可由光源连续调节，只观察到源连续调节，只观察到500 nm500 nm与与700 nm700 nm这两个波长的这两个波长的单色光在反射光中消失，试求油膜层的厚度。单色光在反射光中消失，试求油膜层的厚度。解：因为n1n2n3，该入射光反射时无需考虑半波损失，反射光干涉相消的条件为：82.2.用用两两片片平平板板玻玻璃璃夹夹住住一一金金属属细细丝丝形形成成空空气气劈劈尖尖，如如图图。若若用用波波长长为为600nm600nm的的单单色色平平行行光光垂垂直直入入射射，图图中中K K处处恰恰为为第第6 6条条暗暗纹纹，求求该该金金属属丝丝的的直直径径。若若将将整整个个实实验验装装置置放放在在水水中中（n n水水=4/3=4/3），求求在在图图中中O O至至K K之之间间可可观观察察到的明条纹的数目。到的明条纹的数目。解：所以k处的暗纹对应于 k=5,有：棱边处 e=0,对应于 k=0,为暗纹，9若将整个实验装置放在水中，有：取整，k7，可看到7条明条纹。10