光的干涉练习题及答案

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光的干涉试题及答案

光的干涉试题及答案

光的干涉试题及答案一、选择题1. 光的干涉现象是指:A. 光波的叠加B. 光波的衍射C. 光波的反射D. 光波的折射答案:A2. 以下哪个条件是产生光的干涉的必要条件?A. 光波的频率相同B. 光波的振幅相同C. 光波的传播方向相同D. 光波的相位差恒定答案:D3. 杨氏双缝干涉实验中,干涉条纹的间距与以下哪个因素无关?A. 双缝间的距离B. 光的波长C. 屏幕与双缝的距离D. 观察者与屏幕的距离答案:D二、填空题1. 在光的干涉中,当两列波的相位差为0时,光强增强,这种现象称为________。

答案:相长干涉2. 光的干涉条纹的间距可以通过公式________计算得出。

答案:Δx = (λL) / d三、简答题1. 请简述光的干涉现象是如何产生的?答案:光的干涉现象是由两列或多列光波在空间某点相遇时,由于光波的相位差,导致光强在某些区域增强,在另一些区域减弱,从而形成明暗相间的干涉条纹。

2. 光的干涉实验中,如何改变干涉条纹的间距?答案:可以通过改变光源的波长、改变双缝间的距离或者改变屏幕与双缝之间的距离来改变干涉条纹的间距。

四、计算题1. 已知杨氏双缝干涉实验中,双缝间的距离d=0.5mm,屏幕与双缝之间的距离L=1.5m,光的波长λ=600nm,求干涉条纹的间距。

答案:Δx = (λL) / d = (600×10^-9 m × 1.5m) / (0.5×10^-3 m) = 1.8×10^-4 m2. 如果在上述实验中,将双缝间的距离增加到1.0mm,求新的干涉条纹间距。

答案:Δx = (λL) / d = (600×10^-9 m × 1.5m) / (1.0×10^-3 m) = 9.0×10^-4 m。

光的干涉(答案)

光的干涉(答案)

光的干涉(参考答案)一、选择题1. 【答案】AB【解析】A .肥皂膜因为自重会上面薄而下面厚,因表面张力的原因其截面应是一个圆滑的曲面而不是梯形,A 正确;B .薄膜干涉是等厚干涉,其原因为肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹,B 正确;C .形成条纹的原因是前后表面的反射光叠加出现了振动加强点和振动减弱点,形成到破裂的过程上面越来越薄,下面越来越厚,因此出现加强点和减弱点的位置发生了变化,条纹宽度和间距发生变化,C 错误;D .将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动90︒,由于重力,表面张力和粘滞力等的作用,肥皂膜的形状和厚度会重新分布,因此并不会跟着旋转90°;D 错误。

2. 【答案】D【解析】从薄膜的上下表面分别反射的两列光是相干光,其光程差为△x =2d ,即光程差为薄膜厚度的2倍,当光程差△x =nλ时此处表现为亮条纹,故相邻亮条纹之间的薄膜的厚度差为12λ,在图中相邻亮条纹(或暗条纹)之间的距离变大,则薄膜层的厚度之间变小,因条纹宽度逐渐变宽,则厚度不是均匀变小。

选项D 正确。

3. 【答案】D【解析】【分析】本题考查折射定律以及双缝干涉实验。

【详解】由双缝干涉条纹间距的公式Lx d λ∆=可知,当两种色光通过同一双缝干涉装置时,波长越长条纹间距越宽,由屏上亮条纹的位置可知12λλ>反射光经过三棱镜后分成两束色光,由图可知M 光的折射角大,又由折射定律可知,入射角相同时,折射率越大的色光折射角越大,由于12λλ>则12n n <所以N 是波长为λ1的光出射位置,故D 正确,ABC 错误。

故选D 。

4. 【答案】C【解析】解:因为路程差即(膜的厚度的两倍)是半波长的偶数倍,振动加强,为亮条纹,路程差是半波长的奇数倍,振动减弱,为暗条纹。

所以人从同侧看,可看到亮条纹时,同一高度膜的厚度相同,则彩色条纹水平排列,因竖直放置的肥皂薄膜受到重力的作用,下面厚,上面簿,形状视如凹透镜,因此,在薄膜上不同的地方,来自前后两个面的反射光所走的路程差不同,导致上疏下密,故C 正确,ABD 错误。

大学物理课件 第14章光的干涉习题答案

大学物理课件 第14章光的干涉习题答案
A.有一凹陷的槽,深入 / 4B. 有一凹陷的槽,深入 / 2
C.有一凸起的埂,深入 / D4 . 有一凸起的埂,深入
天道酬勤
4
6.一束白光以30度的入射角照射平静的湖水(水的折射 率为4/3)表面的一层透明液体(折射率为 10)2 的薄膜, 若反射光中波长为600nm的光显得特别明亮,则该透 明液体薄膜的最小厚度为( )
r1' r1 x sin
r2 r2' x sin
x
sin sin
天道酬勤
10
2.在1题基础上,考虑使用激光测速仪测量微粒运动速度 问题。在激光测速仪里两列交叉的相干激光束照射运 动微粒,…求微粒运动速度大小。
解:利用1题结论,粒子走过的路程
为λ/(sinθ+sinφ),其中θ、φ分
别为30度。
距D=1.0m,若第二级明条纹离屏中心的距离为
6.0mm,此单色6光00的n波长 相邻两明条纹间的3距m离
为.
m
m
10.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
同不,其所需时间
相同。
11.两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、相位相等或相位差恒定之外,还必须满足 两个附加条件 两相干光的振幅不可相差太大 , 两 相干光的光程差不能太大 。
6
二、填空题
1.真空中的波长为 的单色光在折射率为n的媒质中由
A点传到B点时,周相改变量为3,则光程的改变量
为 3λ/,2 光从A传到B所走过的几何路程为 3。λ/2n
2.如图所示,在杨氏双缝实验中,若用红光做实验,则 相邻干涉条纹间距比用紫光做实验时相邻干涉条纹间
距 ,大若在光源S2右侧光路上放置一薄玻璃片,则中

光的干涉习题答案

光的干涉习题答案

学号 班级 姓名 成绩第十六章 光的干涉(一)一、选择题1、波长mm 4108.4-⨯=λ的单色平行光垂直照射在相距mm a 4.02=的双缝上,缝后m D 1=的幕上出现干涉条纹。

则幕上相邻明纹间距离是[ B ]。

A .0.6mm ;B .1.2 mm ;C .1.8 mm ;D . 2.4 mm 。

2、在杨氏双缝实验中,若用一片透明云母片将双缝装置中上面一条缝挡住,干涉条纹发生的变化是[ C ]。

A .条纹的间距变大;B .明纹宽度减小;C .整个条纹向上移动;D .整个条纹向下移动。

3、双缝干涉实验中,入射光波长为λ,用玻璃薄片遮住其中一条缝,已知薄片中光程比相同厚度的空气大2.5λ,则屏上原0级明纹处[ B ]。

A .仍为明条纹;B .变为暗条纹;C .形成彩色条纹;D .无法确定。

4、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[ B ]。

A .使屏靠近双缝; B .使两缝的间距变小; C .把两个缝的宽度稍微调窄; D .改用波长较小的单色光源。

5、在双缝干涉实验中,单色光源S 到两缝S 1、S 2距离相等,则中央明纹位于图中O 处,现将光源S 向下移动到S ’的位置,则[ B ]。

A .中央明纹向下移动,条纹间距不变;B .中央明纹向上移动,条纹间距不变;C .中央明纹向下移动,条纹间距增大;D .中央明纹向上移动,条纹间距增大。

二、填空题1、某种波长为λ的单色光在折射率为n 的媒质中由A 点传到B 点,相位改变为π,问光程改变了2λ , 光从A 点到B 点的几何路程是 2nλ 。

2、从两相干光源s 1和s 2发出的相干光,在与s 1和s 2等距离d 的P 点相遇。

若s 2位于真空中,s 1位于折射率为n 的介质中,P 点位于界面上,计算s 1和s 2到P 点的光程差 d-nd 。

3、光强均为I 0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04I ;最小光强是 0 。

光的干涉参考答案

光的干涉参考答案

光的干涉参考解答一 选择题1.如图示,折射率为n 2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n 1和n 3,已知n 1<n 2<n 3,若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下两表面反射的光束之间的光程差是 (A )2n 2e (B )2n 2e -2λ (C )2n 2e -λ (D )2n 2e -22n λ[A ][参考解]:两束光都是在从光疏介质到光密介质的分界面上反射,都有半波损失存在,其光程差应为δ=(2n 2e +2λ)-2λ= 2n 2e 。

2.如图,S 1、S 2是两个相干光源,它们到P 点的距离分别为r 1和r 2,路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1,折射率为n 1的介质板,路径S 2P 垂直穿过一块厚度为t 2,折射率为n 2的另一介质板,其余部分可看作真空,这两条路径光的光程差等于 (A )(r 2+ n 2t 2)-(r 1+ n 1t 1)(B )[r 2+ (n 2-1)t 2] -[r 1+ (n 1-1)t 1] (C )(r 2-n 2t 2)-(r 1-n 1t 1) (D )n 2t 2-n 1t 1[ B ]3.如图,用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上,当平凸透镜垂直向上缓缓平移而离开平面玻璃板时,可以观察到环状干涉条纹 (A )向右移动 (B )向中心收缩 (C )向外扩张 (D )静止不动[ B ][参考解]:由牛顿环的干涉条件(k 级明纹)λλk ne k =+22 ⇒ nk e k 2)21(λ-= 可知。

4.在真空中波长为λ的单色光,在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传到B ,若A 、B 两点的相位差是3π,则此路径AB 的光程差是 (A )1.5λ (B )1.5n λ (C )3λ (D )1.5λ/n[ A ][参考解]:由相位差和光程差的关系λδπϕ2=∆可得。

3S 1PS 空气二 填空题1.如图所示,波长为λ的平行单色光斜入射到距离为d 的双缝上,入射角为θ,在图中的屏中央O 处(S 1O=S 2O ),两束相干光的相位差为λθπsin 2d 。

光的干涉 衍射试题(含答案)

光的干涉 衍射试题(含答案)

光的干涉衍射试题(含答案)一、光的干涉衍射选择题1.太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色,瀑布在阳光下呈现的彩虹以及通过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色条纹,这些现象分别属于()A.光的干涉、色散和衍射现象B.光的干涉、衍射和色散现象C.光的衍射、色散和干涉现象D.光的衍射、干涉和色散现象2.下列说法中正确的是A.白光通过三棱镜后呈现彩色光带是光的全反射现象B.照相机镜头表面涂上增透膜,以增强透射光的强度,是利用了光的衍射现象C.门镜可以扩大视野是利用了光的干涉现象D.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉3.彩虹是由阳光进入水滴,先折射一次,然后在水滴的背面反射,最后离开水滴时再折射一次形成。

彩虹形成的示意图如图所示,一束白光L由左侧射入水滴,a、b是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线(a、b是单色光)。

下列关于a光与b光的说法正确的是()A.水滴对a光的折射率小于对b光的折射率B.a光在水滴中的传播速度小于b光在水滴中的传播速度C.用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验,a光相邻的亮条纹间距大于b光的相邻亮条纹间距D.a、b光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长4.如图所示,一光朿包含两种不间频率的单色光,从空气射向平行玻璃砖的上表面,玻璃砖下表面有反射层,光束经两次折射和一次反射后,从玻璃砖上表面分为a、b两束单色光射出。

下列说法正确的是( )A.a光的频率大于b光的频率B.出射光束a、b一定相互平行C.a、b两色光从同种玻璃射向空气时,a光发生全反射的临界角大D.用同一装置进行双缝干涉实验,a光的条纹间距大于b光的条纹间距5.如图所示,在观察薄膜干涉现象时,把铁丝圈P在肥皂水中蘸一下,让它挂上一层薄薄的液膜、在酒精灯火焰上撒食盐,用肥皂液膜观察灯焰S的像,下列说法正确的是()A.在酒精灯上撒一些食盐、目的是为了灯焰能发出的光更亮B.实验时应观察液膜反射酒精灯的光,使我们看到灯焰的像C.实验时应在另一侧透过液膜观察火焰,来现察薄膜干涉现象D.用不同波长的光做这个实验,条纹的间距是不一样的6.下列关于振动和波的说法,正确的是。

(参考资料)光的干涉习题(附答案)

(参考资料)光的干涉习题(附答案)

光的干涉(附答案)一. 填空题1. 光强均为I 0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 4I 0 。

2. 在双峰干涉试验中,用折射率为n 的薄云母片覆盖其中的一条狭缝,这时屏幕上的第7级明纹恰好移到屏幕中央原零级明纹的位置,设入射光波长为λ,则云母片的厚度为 7λ/(n -1) 。

3. S 1和S 2是两个波长均为λ的相干波源,相距3λ4,S 1的相位比S 2超前π2。

若两波单独传播时,在过S 1和S 2的直线上各点的强度相同,不随距离变化,且两波的强度都是I 0,那么在S 1、S 2连线上,S 1和S 2的外侧各点,合成波的强度分别是 4 I 0,0 。

3λ44. 用波长为λ的单色光垂直照射牛顿环装置,观察牛顿环,如图所示。

若使凸透镜慢慢向上垂直移动距离d ,移过视场中某固定观察点的条纹数等于 2d/λ 。

S 1 S 25.空气中两块玻璃形成的空气劈形膜,一端厚度为零,另一端厚度为0.005 cm,玻璃折射率为1.5,空气折射率近似为1。

如图所示,现用波长为600 nm的单色平行光,沿入射角为30°角的方向射到玻璃板的上表面,则在劈形膜上形成的干涉条纹数目为144 。

解:通过折射定律,求空气劈形膜上表面的入射角:n空气sin30o=n玻璃sini入,得到sini入=1/3根据劈尖干涉的特点,可以得到相邻明纹中心的高度差Δe:Δe=λ/2(1-2.25/9)0.5得到最终的干涉条纹数目:m=5*10-5*2(1-2.25/9)0.5/6*10-7≈1446.维纳光驻波实验装置示意如图。

MM为金属反射镜,NN为涂有极薄感光层的玻璃板。

MM与NN之间夹角φ=3.0×10-4 rad,波长为λ的平面单色光通过NN板垂直入射到MM金属反射镜上,则反射光与入射光在相遇区域形成光驻波,NN板的感光层上形成对应于波腹波节的条纹。

实验测得两个相邻的驻波波腹感光垫A、B的间距1.0 mm,则入射光的波长为 6.0×10-4mm 。

第12章(1) 光的干涉答案

第12章(1) 光的干涉答案

图中数字为各处的折射率图16-23一、选择题【C 】1.(基础训练2)如图16-15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 n 1 < n 2 > n 3,则两束反射光在相遇点的相位差为(A ) 2πn 2e /(n 1λ1) (B )[4πn 1e / ( n 2λ1)] + π(C ) [4πn 2e / ( n 1λ1)] + π (D )4πn 2e /( n 1λ1) 解答:[C]根据折射率的大小关系n 1 < n 2 > n 3,判断,存在半波损失,因此光程 差2/2λδ+=e n 2,相位差πλπδλπϕ∆+==en 422。

其中λ为光在真空中的波长,换算成介质1n 中的波长即为11λλn =,所以答案选【C 】。

【B 】2.(基础训练6)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,则薄膜的最小厚度为(A ) λ/4 (B ) λ/(4n) (C ) λ/2 (D ) λ/(2n) 解答:[B]干涉加强对应于明纹,又因存在半波损失,所以光程差()()()2/221/4()/4nd k d k n Min d n λλλλ∆=+=⇒=-⇒=【B 】3.(基础训练8)用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上。

当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时,可以观察到这些环状干涉条纹(A ) 向右平移 (B ) 向中心收缩(C ) 向外扩张 (D ) 静止不动 (E ) 向左平移 解答:[B]中央条纹级次最低,随着平凸镜缓慢上移,中央条纹的级次增大即条纹向中心收缩。

【A 】4.(基础训练9)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。

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一、选择题1严格地讲,空气折射率大于1因此在牛顿环实验中,若将玻璃夹层中的空气逐渐抽去而成为真空时,干涉环将:()A. 变大;B. 缩小;C. 不变;D. 消失。

【答案】:A2、在迈克耳逊干涉仪的一条光路中,放入一折射率n,厚度为h的透明介质板,放入后,两光束的光程差改变量为:()A. 2(n 1)h ;B. 2nh ;C. nh ;D. (n 1)h。

【答案】:A3、用劈尖干涉检测工件(下板)的表面,当波长为入的单色光垂直入射时,观察到干涉条纹如图。

图中每一条纹弯曲部分的顶点恰与左边相邻的直线部分的连线相切。

由图可见工件表面:()A.—凹陷的槽,深为入/4 ;B.有一凹陷的槽,深为入/2 ;C.有一凸起的埂,深为入/4 ;D.有一凸起的埂,深为入。

【答案】:B4、牛顿环实验装置是用一平凸透镜放在一平板玻璃上,接触点为C,中间夹层是空气,用平行单色光从上向下照射,并从下向上观察,看到许多明暗相间的同心圆环,这些圆环的特点是:()A.C是明的,圆环是等距离的;B.C 是明的,圆环是不等距离的;C.C是暗的,圆环是等距离的;D.C 是暗的,圆环是不等距离的。

【答案】:B5、若将牛顿环玻璃夹层中的空气换成水时,干涉环将:()A.变大;B.缩小; C .不变; D.消失【答案】:B6、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。

【答案】:C7、两个不同的光源发出的两个白光光束,在空间相遇是不会产生干涉图样的,这是由于()A.白光是由许多不同波长的光组成;B.两个光束的光强不一样;C.两个光源是独立的不相干光源;D.两个不同光源所发出的光,频率不会恰好相等。

【答案】:C8在双缝干涉实验中,若单色光源S到两缝S i、S2距离相等,则观察屏上中央明条纹位于0 处。

现将光源S向下移动到S位置,则()A.中央明条纹也向下移动,且条纹间距不变;B.中央明条纹向上移动,且条纹间距不变;C.中央明条纹向下移动,且条纹间距增大;D.中央明条纹向上移动,且条纹间距增大。

【答案】:B9、如图所示,平板玻璃和凸透镜构成牛顿环装置,全部浸入00移动,用波长 =500 nm (1nm=109m )的单色光垂直入射•从是一个暗斑,此时凸透镜顶点距平板玻璃的距离最少是( A. 156.3 nm ; B. 148.8 nm ; C. 78.1 nm ; D. 74.4 nm 。

【答案】:C10、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。

【答案】:A二、简答题1、漂浮在水上的油膜在阳光下的为什么呈现色彩?改变角度颜色会发生变化吗?为什么? 【答案】:答:漂浮在水上的油膜在阳光照射下形成薄膜干涉,光程差2dJnf nf sin 2i 0(或3) (1分),不同方向入射的光线,入射角不同,光程差不同(1 分);不同波长的光各自形成一套干涉条纹, 彼此错开,形成薄层色,因此在阳光下呈现彩色。

(2分)3、 简述扩展光源照到平行薄膜上形成干涉花样的特点和随薄膜厚度变化的规律。

【答案】:答:扩展光源照到平行薄膜上形成干涉花样属于等倾干涉, (1分)其形状为:一 系列明暗相间的同心圆环,(1分)内疏外密中央阶次最高;(1分)当平行膜的厚度增加时中 央不断涌出条纹,当平行膜的厚度减小时,中央条纹不断淹没。

(1分) 4、 :简述牛顿环形成的干涉花样,反射光和透射光的干涉花样有何区别?【答案】:答:干涉花样的特点:牛顿环是由于光的等厚干涉形成的,形状为一系列明暗相间 的同心圆环,内疏外密中央阶次最低。

(2分)若在反射花样中由于附加光程差的存在中心为 暗条纹,则在透射花样中由于不存在附加光程差中心为亮条纹, (1分)反射光与透射光的光强之和为入射光强,反射花样与透射花样互补。

(1分),凸透镜可沿 看到中心 n = 1.60的液体0中 58「n=1.60 n=1.58三、分析题1在双缝干涉实验中,在下列情况下,干涉条纹将如何变化?试说明理由。

(1)入射光由红光换为紫光;(2)屏与双缝的间距D不断增大;(3)在下面一条缝后放一块云母片。

【答案】:双缝干涉条纹相邻明条纹(或暗条纹)的间距为x D(2分)d(1)红光变紫光波长入减小,其他条件不变时,条纹变窄(或密或向屏中央集中)(3分)(2)D不断增大时,x增大,条纹变稀(或变宽)(3分)(3)在下面一条缝后放一块云母片,通过它的光线的光程增大(2分),干涉条纹向下平移(2 分)。

2、杨氏双缝干涉实验条件作如下变化,干涉条纹将如何变化?试说明理由。

(1)加大双缝间距d;(2)把整套装置浸入水中;(3)在两缝后分别放红色和绿色的滤光片。

【答案】:根据:条纹宽度x D (2分)d(1)d变大,其他条件不变,则x变小,所以条纹变窄(或密或向屏中央集中)(2分)。

d增大到一定程度,条纹过于细密而无法分辨,拥挤在一起成为一条明亮带。

(2分)(2)装置没入水中后的条纹宽度为x ,因为n 1 (2分)n d所以x变小,条纹变窄(或密或向屏中央集中)。

(2分)(3)使通过两缝的光频率不同,不满足相干条件(2分),干涉条纹消失(2分)。

3、如图所示,A,B两块平板玻璃构成空气劈尖,分析在下列情况中劈尖干涉条纹将如何变化?(1) A沿垂直于B的方向向上平移[见图(a)];⑵A绕棱边逆时针转动[见图(b)]。

【答案】:相邻明纹或暗纹介质膜厚度差 d 2n (2分),相邻明纹或暗纹间距丨(22n分)。

(1)上表面A 向上平移时,棱边明暗交替变化,相同厚度的空气薄模向棱边处移动,条 纹间距不变。

(4分)⑵A 绕棱边逆时针转动时,棱边明暗不变,各级条纹向棱边方向移动,条纹变密。

(4 分)4、在玻璃(n 1.5)上镀上n 1.25的介质薄膜,波长 500nm 的光从空气中垂直照射到此薄膜上,要使其为高反膜和增透膜求膜的厚度。

【答案】:解:设薄膜厚度为h ,则两束反射光的光程差为: 2nhcosi 2 (2分)当2nhcosi 2 j 时,反射光光强最大, 此时薄膜为高反膜:(3分)2nhcosi 2 (j2)时,反射光光强最小,此时薄膜为增透膜(3分)5、利用迈克尔逊干涉仪测量光波波长的实验中:(1)画出实验的光路图。

(2)试分析当两反 射镜垂直和近似垂直时干涉花样的特点,以及当其中一个反射镜移动时花样的变化规律。

【答案】:解:(1)光路图(2分) (2)干涉花样的特点:两反射镜垂直时,相当于扩展光源照到平行薄膜上形成干涉 花样属于等倾干涉。

(1分)其形状为:一系列明暗相间的同心圆环,内疏外密中央阶次最高 (2分)若其中一个反射镜移动,当平行膜的厚度增加时中央不断涌出条纹,当平行膜的厚 度减小时,中央条纹不断淹没。

(2分)h 亠 L2n cosi 22n 22.5h 2j 10 7m (2 分)2n 2(2j1)5 10 7 m h (2j 1) 10 7m (2 分)2n cosi 2I I两反射镜近似垂直时,相当于扩展光源照到劈尖薄膜上形成干涉花样属于等厚干涉。

(1分)光经过膜形成的干涉花样为:明暗相间的直条纹,条纹等间距,光强分布均匀。

(2分)若其中一个反射镜移动,棱边明暗交替变化,相同厚度的空气薄模向棱边处移动,条纹间距不变。

(2分)四、证明题1如图为利用劈尖干涉检测微小变化示意图。

(1 )工件表面纹路是凹的还是凸的? (2 )证明条纹宽度为 yD2m45 10 7m 0.005m 0.5cm (3 分)d 2 10 m2、杨氏双缝实验中以波长 600nm 的单色光入射到双缝上时,在距离双缝 50cm 的光屏上测得条纹宽度为0.3mm 求:双缝的间距。

500nm 的绿光源S 在反射镜左方40cm 处,与镜面垂直距离为1mm镜长40cn ,在镜右方40cm 处垂直放置观察屏。

求:(1)画光路图,求干涉条纹间隔;(2)凹纹深度H a —b 2【答案】:(1)P 点Q 点在j 级条纹上,P 点对应空气膜厚度与Q 点对应厚度同,因此P 点对应的纹路是凹的。

(2分) (2) h j 1 h j( 2 分)sinb 2b 又sin7(2分)2b T H b (2 分)五、计算题1、杨氏双缝实验中缝间距d0.02cm 、距光屏2m ,当 500nm 的光入射到双缝上时,求二级亮条纹的宽度和位置。

【答案】:解:由亮条纹的位置公式: y(2 分)可得c D小2m「 y 2 2d 2厂市510 7m 0.01m 1cm (2 分)【答案】:解:杨氏双缝实验条纹的宽度 y — =0.3mm (3分)df 尤先6 10 7m讣1mm ( 4 分)3、在洛埃镜实验中,【答案】:解:(1 ))由公式 y j D 可知, d明纹宽度为: yD d4.8 10 4m 0.48mm (3 分)(2)原来中心「2 「1 0(1分)放入玻璃片后(r 2 n 2dd )(「1md d ) 5 (1 分)二(口 2 njd 5 d 8.0 10 6m (2 分)4、杨氏双缝实验中以波长 600nm 的单色光入射到双缝上时,在距离双缝 50cm 的光屏上测得条纹宽度为0.3mm 求:1)双缝的宽度;2)若在一缝后放置厚度为4.8 10 3mm 的平板式 薄介质膜发现新的中央亮条纹恰好落到原来第 4级亮条纹处,求介质的折射率。

【答案】:杨氏双缝实验条纹的间距 y D =0.3mm( 1分)dd —0.5R]— 6 10 7 m 0.001m 1mm ( 2 分)y 3 10 4m加入玻璃板后光程差变化了d (n 1)由题意可知d (n 1) 4( 2分)4 “ 4 6 10 7m 彳仆 小八、n1 61 1.5 (2 分) d4.8 10 m5、如图在双缝干涉实验中,d 0.5mm ,D 50cm 用波长 480nm 的光垂直照射。

(1 )求条纹间距;(2 )若分别用同样厚度n 1 1.3, n 2 1.6的玻璃薄片覆盖缝使屏上原中央明 条纹移动到第五级明纹的位置,求玻璃片的厚度 d (可认为光线垂直穿过玻璃片)。

一共最多能观察到多少条明纹。

【答案】:解:(1)d 2mm, r 。

1200mm (1分)「°12005 10 7 0.3mm (2分)d 240,y280 2 2mm ; ( 1 分)80 40 ,y 1 0.5mm ( 1分)(1 分) 最多明纹数:6条 (1分)【知识点】:杨氏双缝干涉【难易度】:C【分值】:7分【所在章节】:第1章,第3节6观察迈克耳孙干涉仪的等倾干涉条纹,当移动可动镜M!,可以改变“空气层”厚度h。

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