《大学物理学》光的干涉练习题(马解答)

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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。

大学物理光的干涉习题答案

大学物理光的干涉习题答案

2.光程 . 的介质中通过几何路程L (1)光在折射率为 n 的介质中通过几何路程 ) 所引起的相位变化, 所引起的相位变化,相当于光在真空中 通过nL的路程所引起的相位变化。 通过 的路程所引起的相位变化。 的路程所引起的相位变化
δ (2)光程差引起的相位变化为 ∆ϕ = 2π ) λ 为光程差, 其中 δ 为光程差, λ 为真空中光的波长

e
λ
n2e
上下面的反射皆无半波损失
n3
练习39 填空题 练习
n1
1. 上表面反射有半波损失
n
e
δ = 2ne + λ / 2 = 3e + λ / 2
2.
n1 < n2 < n3
上下面的反射皆有半波损失 δ = 2n2e = 2.6e
n1
n3
n2
e
3. 上表面反射有半波损失 反射增强 透射增强 即反射减弱
λ1
2
2 在这两波长之间无其它极大极小, 在这两波长之间无其它极大极小, 所以 k1 = k2 = k
得:
λ 2 : δ = 2 n′e = 2 k 2 ( λ 2 ) 对 λ1
2 2 k + 1 2λ 2 7 = = k λ1 3 k λ1 3 × 700 e= = = 78.6(nm) 2n′ 2 × 1.34
λ 5500 4n2 = = (A) 2k 2k k
λ
显然在白光范围内不可能产生反射加强。 显然在白光范围内不可能产生反射加强。 不可能产生反射加强
练习40 选择题 练习 1. D 相邻条纹的高差
2n 两滚柱的直径不变,即总高差不变, 两滚柱的直径不变,即总高差不变, 则条纹数不变。 则条纹数不变。 λ 2. C 比较劈尖条纹间距 l = 2n sin θ 或牛顿环暗环半径差 ∆r = rk +1 − rk

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。

大学物理题库通用版-第11章-波动光学--光的干涉(含答案解析)

大学物理题库通用版-第11章-波动光学--光的干涉(含答案解析)

大学物理题库通用版11、波动光学 光的干涉一、选择题(共15题)1.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,这两条路径的光程差等于 (A) )()(111222t n r t n r +-+(B) ])1([])1([211222t n r t n r -+--+(C) )()(111222t n r t n r ---(D) 1122t n t n - [ ]2.在相同的时间内,一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中(A) 传播的路程相等,走过的光程相等.(B) 传播的路程相等,走过的光程不相等.(C) 传播的路程不相等,走过的光程相等.(D) 传播的路程不相等,走过的光程不相等. [ ]3.如图所示,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(用①与②示意)的光程差是(A) 2n 2 e . (B) 2n 2 e -λ / 2. (C) 2n 2 e -λ . (D) 2n 2 e -λ / (2n 2).[ ]4.如图所示,波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为n 2的薄膜上,经上下两个表面反射的两束光发生干涉.若薄膜厚度为e ,而且n 1>n 2>n 3,则两束反射光在相遇点的相位差为(A) 4πn 2 e / λ. (B) 2πn 2 e / λ. (C) (4πn 2 e / λ) +π. (D) (2πn 2 e / λ) -π. [ ]P S 1S 2 r 1 n 1 n 2 t 2 r 2 t 1n 3n 1 λ5.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n 1<n 2>n 3,λ1为入射光在折射率为n 1的媒质中的波长,则两束反射光在相遇点的相位差为 (A) 2πn 2e / ( n 1 λ1). (B)[4πn 1e / ( n 2 λ1)] + π. (C) [4πn 2e / (n 1 λ1) ]+ π. (D) 4πn 2e / ( n 1 λ1). [ ]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,则薄膜最小的厚度为(A) λ / 4 . (B) λ / (4n ).(C) λ / 2 . (D) λ / (2n ). [ ]7. 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. [ ]8.用白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,用一个纯蓝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) 产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹.(C) 干涉条纹的亮度将发生改变.(D) 不产生干涉条纹. [ ]9.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λ,则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的距离是(A) λD / (nd ) (B) n λD /d .(C) λd / (nD ). (D) λD / (2nd ). [ ]10.在双缝干涉实验中,若单色光源S 到两缝S 1、S 2距离相等,则观察屏上中央明条纹位于图中O 处.现将光源S 向下移动到示意图中的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. [ ]11.在双缝干涉实验中,入射光的波长为λ,用玻璃纸遮住双缝中的一个缝,若玻璃n 1λ1 S S '纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5 λ,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.[]12.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λ,则反射光形成的干涉条纹中暗环半径r k的表达式为(A) r k =Rkλ.(B) r k =nRk/λ.(C) r k =Rknλ.(D) r k =()nRk/λ.[]13.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.[]14.如图a所示,一光学平板玻璃A与待测工件B之间形成空气劈尖,用波长λ=500 nm (1 nm=10-9 m)的单色光垂直照射.看到的反射光的干涉条纹如图b所示.有些条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的连线相切.则工件的上表面缺陷是(A) 不平处为凸起纹,最大高度为500 nm.(B) 不平处为凸起纹,最大高度为250 nm.(C) 不平处为凹槽,最大深度为500 nm.(D) 不平处为凹槽,最大深度为250 nm.[]15.在迈克耳孙干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n,厚度为d的透明薄片,放入后,这条光路的光程改变了(A) 2 ( n-1 ) d.(B) 2nd.(C) 2 ( n-1 ) d+λ / 2.(D) nd.(E) ( n-1 ) d.[]二、填空题(共15题)1. 在双缝干涉实验中,两缝分别被折射率为n1和n2的透明薄膜遮盖,二者的厚度均为e.波长为λ的平行单色光垂直照射到双缝上,在屏中央处,两束相干光的相位差∆φ=________.图b2. 如图所示,假设有两个同相的相干点光源S 1和S 2,发出波长为λ的光.A 是它们连线的中垂线上的一点.若在S 1与A 之间插入厚度为e 、折射率为n 的薄玻璃片,则两光源发出的光在A 点的相位差∆φ=_2π (n -1) e / λ_.若已知λ=500 nm ,n =1.5,A 点恰为第四级明纹中心,则e =_____nm .(1 nm =10-9 m)3. 如图所示,两缝S 1和S 2之间的距离为d ,媒质的折射率为n =1,平行单色光斜入射到双缝上,入射角为θ,则屏幕上P 处,两相干光的光程差为___ ______.4.在双缝干涉实验中,所用光波波长λ=5.461×10–4 mm ,双缝与屏间的距离D =300 mm ,双缝间距为d =0.134 mm ,则中央明条纹两侧的两个第三级明条纹之间的距离为________ _______.5.用波长为λ的单色光垂直照射折射率为n 的劈形膜形成等厚干涉条纹,若测得相邻明条纹的间距为l ,则劈尖角θ=________.6.把双缝干涉实验装置放在折射率为n 的媒质中,双缝到观察屏的距离为D ,两缝之间的距离为d (d <<D ),入射光在真空中的波长为λ,则屏上干涉条纹中相 邻明纹的间距是_____________.7.用λ=600 nm 的单色光垂直照射牛顿环装置时,从中央向外数第4个(不计中 央暗斑)暗环对应的空气膜厚度为____________.(1 nm=10-9 m)8.用波长为λ的单色光垂直照射折射率为n 2的劈形膜(如图)图中各部分折射率的关系是n 1<n 2<n 3.观察反射光的干涉条纹,从劈形膜顶开始向右数第5条暗条纹中心所对应的厚度e =____________.9.波长为λ的平行单色光,垂直照射到劈形膜上,劈尖角为θ,劈形膜的折射率为n ,第三条暗纹与第六条暗之间的距离是______.10. 一束波长为λ=600 nm (1 nm=10-9 m)的平行单色光垂直入射到折射率为n =1.33的透明薄膜上,该薄膜是放在空气中的.要使反射光得到最大限度的加强,薄膜最小厚度应为________________nm .11.波长为λ的平行单色光垂直照射到劈形膜上,劈尖角为θ,劈形膜的折射率为n ,第k 级明条纹与第k +5级明纹的间距是__________.12.波长λ=600 nm 的单色光垂直照射到牛顿环装置上,第二个明环与第五个明环所对应的空气膜厚度之差为____nm .(1 nm=10-9 m)n 1n 2n 313.折射率分别为n 1和n 2的两块平板玻璃构成空气劈尖,用波长为λ的单色光垂直照射.如果将该劈尖装置浸入折射率为n 的透明液体中,且n 2>n >n 1,则劈尖厚度为e 的地方两反射光的光程差的改变量是_______.14.如图所示,在双缝干涉实验中SS 1=SS 2,用波长为λ的光照射双缝S 1和S 2,通过空气后在屏幕E 上形成干涉条纹.已知P 点处为第三级明条纹,则S 1和S 2到P 点的光程差为___3λ ____.若将整个装置放于某种透明液体中,P 点为第四级明条纹,则该液体的折射率n =________.15.已知在迈克耳孙干涉仪中使用波长为λ的单色光.在干涉仪的可动反射镜移动距离d 的过程中,干涉条纹将移动__________条. 三、计算题(共5题)1.白色平行光垂直入射到间距为a =0.25 mm 的双缝上,距D =50 cm 处放置屏幕,分别求第一级和第五级明纹彩色带的宽度.(设白光的波长范围是从400nm 到760nm .这里说的“彩色带宽度” 指两个极端波长的同级明纹中心之间的距离.) (1 nm=10-9 m)2.在双缝干涉实验中,波长λ=550 nm 的单色平行光垂直入射到缝间距a =2×10-4 m 的双缝上,屏到双缝的距离D =2 m .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e =6.6×10-5 m 、折射率为n =1.58的玻璃片覆盖一缝后,零级明纹将移到原来的第几级明纹处?(1 nm = 10-9 m)3.用波长为500 nm (1 nm=10-9 m)的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈形膜上.在观察反射光的干涉现象中,距劈形膜棱边l = 1.56 cm 的A 处是从棱边算起的第四条暗条纹中心.(1) 求此空气劈形膜的劈尖角θ;(2) 改用600 nm 的单色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干涉条纹,A 处是明条纹还是暗条纹?(3) 在第(2)问的情形从棱边到A 处的范围内共有几条明纹?几条暗纹?2分4.图示一牛顿环装置,设平凸透镜中心恰好和平玻璃接触,透镜凸表面的曲率半径是R =400 cm .用某单色平行光垂直入射,观察反射光形成的牛顿环,测得第5个明环的半径是0.30 cm . (1) 求入射光的波长. (2) 设图中OA =1.00 cm ,求在半径为OA 的范围内可观察到的明环数目.5.用波长λ=500 nm 的平行光垂直照射折射率n =1.33的劈形膜,观察反射光的等厚干涉条纹.从劈形膜的棱算起,第5条明纹中心对应的膜厚度是多少? P E光的干涉习题答案一、选择题1、B ;2、C ;3、B ;4、A ;5、C ;6、B ;7、A ;8、D ;9、A ;10、B ;11、B ;12、B ;13、B ;14、B ;15、A二、填空题1、 2π(n 1 – n 2) e / λ2、4×103 nm3、d sin θ +(r 1-r 2)4、7.33 mm5、nl 2λ6、D λ / (dn )7、1.2=2λ μm8、249n λ9、3λ / (2n θ)10、113nm11、5λ / (2n θ)12、900 nm13、2 ( n – 1) e – λ /214、1.3315、2d /λ三、计算题1解:由公式x =kD λ / a 可知波长范围为∆λ时,明纹彩色宽度为∆x k =kD ∆λ / a2分 由 k =1可得,第一级明纹彩色带宽度为∆x 1=500×(760-400)×10-6 / 0.25=0.72 mm2分 k =5可得,第五级明纹彩色带的宽度为∆x 5=5·∆x 1=3.6 mm1分2解:(1) ∆x =20 D λ / a2分 =0.11 m2分 (2) 覆盖云玻璃后,零级明纹应满足(n -1)e +r 1=r 22分 设不盖玻璃片时,此点为第k 级明纹,则应有r 2-r 1=k λ 2分所以 (n -1)e = k λ k =(n -1) e / λ=6.96≈7 零级明纹移到原第7级明纹处 2分3解:(1) 棱边处是第一条暗纹中心,在膜厚度为e 2=21λ处是第二条暗纹中心,依此可知第四条暗纹中心处,即A 处膜厚度 e 4=λ23 ∴ ()l l e 2/3/4λθ===4.8×10-5 rad 5分(2) 由上问可知A 处膜厚为 e 4=3×500 / 2 nm =750 nm对于λ'=600 nm 的光,连同附加光程差,在A 处两反射光的光程差为λ'+2124e ,它与波长λ'之比为0.321/24=+'λe .所以A 处是明纹 3分 (3) 棱边处仍是暗纹,A 处是第三条明纹,所以共有三条明纹,三条暗纹.4解:(1) 明环半径 ()2/12λ⋅-=R k r 2分()Rk r 1222-=λ=5×10-5 cm (或500 nm) 2分 (2) (2k -1)=2 r 2 / (R λ) 对于r =1.00 cm , k =r 2 / (R λ)+0.5=50.5 3分 故在OA 范围内可观察到的明环数目为50个. 1分5解: 明纹, 2ne +λ21=k λ (k =1,2,…) 3分 第五条,k =5,ne 2215λ⎪⎭⎫ ⎝⎛-==8.46×10-4 mm 2分。

大学物理Ⅰ第13章光的干涉与衍射习题答案

大学物理Ⅰ第13章光的干涉与衍射习题答案

第13章 光的干涉与衍射训练题(含答案)一、选择题1. 如图所示,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(用①与②示意)的光程差是[ ] (A ) e n 22 (B) 222λ-e n(C) λ-e n 22 (D) 2222n e n λ-2.真空波长为λ的单色光,在折射率为n 的均匀透明介质中从A 点沿某一路径传播到B 点,路径的长度为l 。

若l 等于下列各选项给出的值,A 、B 两点光振动位相差记为ϕ∆,则[ ] (A) 3, 32l λϕπ=∆= (B) πϕλn nl 3,23=∆=(C) πϕλ3,23=∆=nl (D) πϕλn nl 3,23=∆=3. 在双缝干涉实验中,两缝隙间距离为d ,双缝与屏幕之间的距离为)(d D D >>。

波长为λ的平行单色光垂直照射到双缝上。

屏幕上干涉条纹中相邻暗纹之间的距离是 [ ] (A)d D λ2 (B) D dλ (C) λdD (D) dDλ4. 如图所示,用波长为λ的单色光照射双缝干涉实验装置,若将一折射率为n 、劈角为α的透明劈尖b 插入光线2中,则当劈尖b 缓慢向上移动时(只遮住S 2),屏C 上的干涉条纹[ ] (A) 间隔变大,向下移动。

(B) 间隔变小,向上移动。

(C) 间隔不变,向下移动。

(D) 间隔不变,向上移动。

5. 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。

Sλ3(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。

6. 根据惠更斯-菲涅耳原理,若已知光在某时刻的波阵面为S ,则S 的前方某点P 的光强度决定于波阵面S 上所有面积元发出的子波各自传到P 点的 [ ] (A) 振动振幅之和。

《光的干涉 衍射》测试题(含答案)

《光的干涉 衍射》测试题(含答案)

《光的干涉衍射》测试题(含答案)一、光的干涉衍射选择题1.下列说法正确的是________。

A.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象B.在同一种介质中,不同频率的声波的传播速度不同C.黄光的双缝干涉条纹间距可能小于蓝光双缝干涉条纹间距D.做简谐运动的物体,其振动能量与振幅无关E.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系,对电磁波也适用2.从物理学角度看,彩虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的。

如图是彩虹成因的简化示意图,其中a、b是两种不同频率的单色光,则两束光()A.在雨滴中传播时,a光的传播速度一定大于b光B.以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后,a光侧移量小C.以相同的入射角从水中射向空气,在空气中只有一种色光时,一定是b光D.用同一装置做双缝干涉实验,a光干涉条纹间距较大3.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4.如图所示,一束由两种色光混合的复色光沿PO方向射向一上下表面平行的厚玻璃砖的上表面,得到三束光线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,若玻璃砖的上下表面足够宽,下列说法正确的是()A.光束Ⅰ仍为复色光,光束Ⅱ、Ⅲ为单色光B.玻璃对光束Ⅲ的折射率大于对光束Ⅱ的折射率C.改变α角,光束Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ仍保持平行D.通过相同的双缝干涉装置,光束Ⅱ产生的条纹宽度大于光束Ⅲ的宽度5.下图是彩虹成因的简化示意图,设水滴是球形的,图中的圆代表水滴过球心的截面。

入射光线在过此截面的平面内,a、b是两种不同频率的单色光。

下列说法正确的是()A.雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹B.水滴对a光的临界角大于对b光的临界角C.在水滴中,a光的传播速度大于b光的传播速度D.在水滴中,a光的波长小于b光的波长E.a、b光分别通过同一双缝干涉装置,a光的相邻亮条纹间距较小6.如图甲所示,在平静的水面下有一个点光源S,它发出的是两种不同颜色的a光和b 光,在水面上形成了一个被照亮的圆形区域,该区域的中间为由a、b两种单色光所构成的复色光的圆形区域,周边为环状区域,且为a光的颜色(见图乙)。

《大学物理》光的干涉练习题

《大学物理》光的干涉练习题

缝,这时屏幕上的第7级明条纹恰好移到屏幕中央原零级
明条纹的位置,如果入射光波长为λ,则这云母片的厚度
为:
(A) 7 ;
(B) 7 ;
n 1 (C) 7 ;
n
(D)
n 1
7

同练习33 第5题
分析零级明纹: 有介质时:r2 r1 (n 1)e
无介质时:r2 r1=k e k
n 1 题目中k=-7
6.一菲聂耳双棱镜干涉仪,如图2所示,由狭缝光源S 发出的光,通过棱镜后分成两束相干光,可把这两束 相干光看作分别由虚光源S1和S2直接发出,S1和S2的间距 d 0.60毫米,狭缝到双棱镜的距离a 30厘米,棱镜距 屏幕的距离d=2.2米,现在测到屏上相邻明条纹中心的距 离为2.25毫米,求入射光的波长,以及第4级明纹中心 至零级明条纹中心的距离。
大学物理 习题练习 光的干涉
练习33 光的干涉(1)
❖ 1. 在双缝干涉实验中,若单色光源S到两缝S1、S2距离相 等,则观察屏上中央明条纹位于图中O处。现将S向下移 动一微小距离, 则屏幕上干涉条纹将如何变化: (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.
2
k
emin时,k 1
e 1127.8
4n2
5.在双缝干涉实验中,波长=5500的单色光平行垂直
入射到缝间距a=2 10-4 m的双缝上,屏到双缝的距离 D=2m,求:
(1)中央明条纹两侧第10级明条纹中心的间距;
(2)用一厚度为d=6.6 10-6m,折射率为n 1.58的玻璃片 覆盖一缝后,零级明纹将移到原来的第几级明纹处?

大学物理第12章光的干涉测试题(附答案及知识点总结)

大学物理第12章光的干涉测试题(附答案及知识点总结)

第12章 习题精选试题中相关常数:m 10μm 16-=,m 10nm 19-=,可见光范围(400nm~760nm )1、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 沿某路径传播到B ,若A 、B 两点相位差为π3,则此路径AB 的光程为:(A )λ5.1. (B )n /5.1λ. (C )λn 5.1. (D )λ3.[ ]2、在相同的时间内,一束波长为λ的单色光在空气中与在玻璃中:(A )传播路程相等,走过光程相等. (B )传播路程相等,走过光程不相等. (C )传播路程不相等,走过光程相等.(D )传播路程不相等,走过光程不相等.[ ]3、如图所示,折射率为2n 、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1n 和3n ,已知321n n n <<.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①与②的光程差是:(A )e n 22. (B )2/22λ+e n . (C )λ+e n 22. (D ))2/(222n e n λ-.[ ]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: (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,入射光的波长为λ,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λ5.2,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.[ ]36、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 )向左平移.[ ]7、在牛顿环实验装置中,曲率半径为R 的平凸透镜与平玻璃板在中心恰好接触,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λ,则反射光形成的干涉条纹中暗环半径k r 的表达式为:(A )R k r λ=k . (B )n R k r /k λ=. (C )R kn r λ=k . (D ))/(k nR k r λ=.[ ]8、用波长为λ的单色光垂直照射置于空气中的厚度为e 折射率为的透明薄膜,两束反射光的光程差=δ_______________.9、单色平行光垂直入射到双缝上.观察屏上P 点到两缝的距离分别为1r 和2r .设双缝和屏之间充满折射率为n 的介质,则P 点处光线的光程差为___________.10、用一定波长的单色光进行双缝干涉实验时,欲使屏上的干涉条纹间距变大,可采用的方法是:(1)________________________________________. (2)________________________________________.11、在双缝干涉实验中,若使两缝之间的距离增大,则屏幕上干涉条纹间距_________;若使单色光波长减小,则干涉条纹间距_____________.12、在双缝干涉实验中,若两缝的间距为所用光波波长的N 倍,观察屏到双缝的距离为D ,则屏上相邻明纹的间距为_______________.S S 113、用波长为λ的单色光垂直照射如图所示的牛顿环装置,观察从空气膜上下表面反射的光形成的牛顿环.若使平凸透镜慢慢地垂直向上移动,从透镜顶点与平面玻璃接触至移动到两者距离为d 的过程中,移过视场中某固定观察点的条纹数目等于_______________.14、图a 为一块光学平板玻璃与一个加工过的平面一端接触,构成的空气劈尖,用波长为λ的单色光垂直照射.看到反射光干涉条纹(实线为暗条纹)如图b 所示.则干涉条纹上A 点处所对应的空气薄膜厚度为=e _________________.15、用波长为λ的单色光垂直照射如图示的劈形膜(321n n n >>),观察反射光干涉.从劈形膜尖顶开始算起,第2条明条纹中心所对应的膜厚度=e _______________________.16、波长为λ的平行单色光垂直照射到劈形膜上,若劈尖角为θ以弧度计),劈形膜的折射率为n ,则反射光形成的干涉条纹中,相邻明条纹的间距为__________________.17、波长为λ的平行单色光垂直照射到折射率为n 的劈形膜上,相邻的两明纹所对应的薄膜厚度之差是____________________.18、在双缝干涉实验中,双缝与屏间的距离m 2.1=D ,双缝间距mm 45.0=d ,若测得屏上干涉条纹相邻明条纹间距为,求光源发出的单色光的波长λ.19、在杨氏双缝干涉实验中,用波长nm 1.546=λ的单色光照射,双缝与屏的距离mm 300=D .测得中央明条纹两侧的两个第5级明条纹的间距为,求双缝间的距离.20、在双缝干涉实验中,波长nm 550=λ的单色平行光垂直入射到缝间距m 1024-⨯=a 的双缝上,屏到双缝的距离m 2=D .求:图b图an 1n 2 n 3(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m 106.65-⨯=e 、折射率为58.1=n 的玻璃片覆盖一缝后,零级明纹将移到原来的第几级明纹处21、用白光垂直照射置于空气中的厚度为μm 50.0的玻璃片.玻璃片的折射率为50.1=n .在可见光范围内哪些波长的反射光有最大限度的增强22、波长nm 650=λ的红光垂直照射到劈形液膜上,膜的折射率33.1=n ,液面两侧是同一种介质.观察反射光的干涉条纹.(1)离开劈形膜棱边的第一条明条纹中心所对应的膜厚度是多少(2)若相邻的明条纹间距mm 6=l ,上述第1条明纹中心到劈形膜棱边距离x 是多少23、用波长为nm 600=λ的光垂直照射由两块平玻璃板构成的空气劈形膜,劈尖角rad 1024-⨯=θ.改变劈尖角,相邻两明条纹间距缩小了mm 0.1=∆l ,求劈尖角的改变量θ∆.24、曲率半径为R 的平凸透镜和平板玻璃之间形成空气薄层,如图所示.波长为λ的平行单色光垂直入射,观察反射光形成的牛顿环.设平凸透镜与平板玻璃在中心O 点恰好接触.求:(1)从中心向外数第k 个明环所对应的空气薄膜的厚度k e .(2)第k 个明环的半径用k r (用R 、波长λ和正整数k 表示,R 远大于上一问的k e .)25、图示一牛顿环装置,设平凸透镜中心恰好和平玻璃接触,透镜凸表面的曲率半径是cm 400=R .用某单色平行光垂直入射,观察反射光形成的牛顿环,测得第5个明环的半径是.ROλO 1(1)求入射光的波长.(2)设图中cm 00.1=OA ,求半径为OA 范围内可观察到的明环数目.26、用波长nm 500=λ的单色光作牛顿环实验,测得第k 个暗环半径mm 4k =r ,第10+k 个暗环半径mm 610k =+r ,求平凸透镜的凸面的曲率半径R .总体要求:理解产生相干光的三个条件和获得相干光的两种方法.了解分波阵面法和分振幅法干涉的典型实验;掌握光程的概念以及光程差和相位差的关系;掌握杨氏双缝干涉条纹及薄膜干涉条纹(尤其是劈尖和牛顿环)的分布规律,利用相关公式计算条纹分布.第12章 参考答案1、A2、C3、A4、B5、B6、B7、B8、23λ+e 或23λ-e 9、)(12r r n - 10、(1)使两缝间距变小;(2)使屏与双缝之间的距离变大. 11、变小;变小 12、N D / 13、λ/2d 14、λ23 15、22n λ16、θλn 2 17、n2λ 18、解:nm 5.562/=∆=D x d λ. 19、解:mm 268.0/=∆==x D d λλ. 20、解:(1)m 11.0/20==∆a D x λ (2)零级明纹移到原第7级明纹处.21、解:nm 600=λ和nm 6.428=λ. 22、解:(1)λλk ne k =+2/2(明纹中心)现1=k ,1e e k =,则膜厚度mm 1022.1)4/(41-⨯==n e λ. (2)mm 32/==l x23、解:rad 100.442-⨯=-=∆θθθ.24、解:(1)第k 个明环,λλk e k =+212 4/)12(λ-=k e k .(2)λλk R r k =+21)2/(22,2/)12(λR k r k -= ,...2,1=k .25、解:(1)()cm 10512252×Rk r -=-=λ (或500 nm ). (2)λR r k 2212=-,对于cm 00.1=r ,5.505.02=+=λR r k .故在OA 范围内可观察到的明环数目为50个.26、解:()()m 410/2210=-=+λk k r r R .第12章 光的干涉一、基本内容1.单色光单色光是指具有单一频率的光波,单色光不是单种颜色的光.可见光的波长是(380~760)nm .虽然绝对单一频率的单色光不易得到,但可以通过各种方法获取谱线宽度很小的单色光.例如激光就可看作谱线宽度很小的单色光.2.相干光只有两列光波的振动频率相同、振动相位差恒定、振动方向相同时才会发生干涉加强或减弱的现象,满足上述三个条件的两束光称为相干光,相应的光源称为相干光源.3.半波损失光由光疏介质(即折射率相对小的介质)射到光密介质发生反射时,反射光的相位较入射光的相位发生π的突变,这一变化导致了反射光的光程在反射过程中增加了半个波长,通常称为“半波损失”.4.光程和光程差 (1)光程光波的频率v 是单色光的本质属性,与在何种介质中传播没有关系,而传播速度则与介质有关.在折射率为n 的介质中光速是真空中光速的n /1,由光速v u n n λ=可知,在折射率为n 的介质中,光波的波长n λ也是真空中波长的n /1.这样光在不同介质中经历同样的波数,但经历的几何路程却不同.所以有必要把光在折射率n 的介质中通过的几何路程折算到真空中所能传播的长度,只有这样才便于比较两束经过不同介质的光相位的变化.所以把光在折射率为n 的介质中通过的几何的路程r 乘以折射率n 折算成真空中所能传播的长度nr ,称nr 为光程.(2)光程差当采用了光程概念以后就可以把由相位差决定的干涉加强、减弱等情况用光程差来表示,为计算带来方便.即相位差π2λδϕ=∆(λ为真空中波长,δ为光程差),亦即λδϕπ2=∆. 二、基本规律光程差(含半波损失)是半波长偶数倍时干涉加强,干涉相长,明条纹中心;是半波长奇数倍时,干涉相消,暗条纹中心.1.杨氏双缝干涉结果(分波阵面干涉),只讨论同一介质中传播:等间隔明暗相间条纹. 光程差:Dxd =δ dD kx λ±=k ),2,1,0( =k 明条纹位置(k x —k 级干涉条纹位置,D —屏距,d —缝距) 2)12(k λd D k x -±= ),2,1( =k 暗条纹位置 条纹中心间距:λdD x =∆ 2.薄膜干涉结果(分振幅干涉)薄膜干涉基础公式相同,考虑从1n 入射到2n (21n n <),i 为入射角,d —薄膜厚度,此时要考虑“半波损失”,故反射加强(上表面亮纹位置)为λλδk i n n d =+-=2sin 222122 ),2,1( =k反射减弱(上表面暗纹位置)为(注意此处k 可以取0,厚度为0处是暗纹)2)12(2sin 222122λλδ+=+-=k i n n d ),2,1,0( =k注意,一定要先分析反射光是否存在“半波损失”的情况,不能死搬硬套,一般介质折射率中间大两边小或中间小两边大都有半波损失,而三种介质折射率大小顺序排列无半波损失.薄膜干涉光程差是入射角和厚度的函数.等倾干涉:对于上两式,如果薄膜厚度不变,而光线倾角(入射角i )变化,入射角i 相同的位置光线光程差相同,条纹花样相同,叫做等倾干涉.等厚干涉:对于上两式,所有光线以同一入射角i 入射,而薄膜厚度变化,则厚度相同的位置光线光程差相同,条纹干涉花样相同,叫做等厚干涉.对空气劈尖(上玻璃板下表面和下玻璃板上表面两束光反射)两侧介质相同,由于存在“半波损失”,所以上两式适用于在空气劈尖的上表面干涉.一般取垂直入射,0=i ,则在劈尖上表面干涉,光程差满足λλδk nd =+=22 ),2,1( =k 明条纹 2)12(22λλδ+=+=k nd ),2,1,0( =k 暗条纹n 代表劈尖内介质折射率.劈尖端点处是暗纹,相邻明纹(或暗纹)厚度差nd 2λ=∆,条纹线间距:θλn l 2=∆. 如果两侧介质不同,且满足折射率递增或递减顺序,则无半波损失,光程差满足λδk nd ==2 ),2,1,0( =k 明条纹2)12(2λδ-==k nd ),2,1( =k 暗条纹劈尖劈尖端点处是暗纹,相邻明纹(或暗纹)厚度差和条纹线间距与有半波损失时相同. 利用劈尖原理检测零件平整度,上表面放标准板,顶角在左侧,下板凹陷条纹向左弯,凸起向右弯.牛顿环的上表面干涉也是空气劈尖干涉,两侧介质相同,有半波损失,只不过牛顿环的空气厚度测量常转换成距透镜中心距离r 与透镜的曲率半径R 来表示牛顿环的明暗纹.2)12(k λR k r -=),2,1( =k (明环) λkR r =k ),2,1,0( =k (暗环)。

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《大学物理学》光的干涉练习题(2016马解答)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN《大学物理学》光的干涉学习材料(解答)一、选择题:11-1.在双缝干涉实验中,若单色光源S 到两缝1S 、2S 距离相等,则观察屏上中央明纹中心位于图中O 处,现将光源S 向下移动到示意图中的S '位置,则( D ) (A )中央明条纹向下移动,且条纹间距不变;(B )中央明条纹向上移动,且条纹间距增大;(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,且条纹间距不变。

【提示:画出光路,找出'S 到光屏的光路相等位置】11-2.如图所示,折射率为2n ,厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质折射率分别为1n 和3n ,且12n n <,23n n >,若波长为λ的平行单色光垂直入射在薄膜上,则上下两个表面反射的两束光的光程差为( B ) (A )22n e ; (B )22/2n e λ-; (C )22n e λ-; (D )222/2n e λn -。

【提示:上表面反射有半波损失,下表面反射没有半波损失】11-3.两个直径相差甚微的圆柱体夹在两块平板玻璃之间构成空气劈尖,如图所示,单色光垂直照射,可看到等厚干涉条纹,如果将两个圆柱 之间的距离L 拉大,则L 范围内的干涉条纹( C ) (A )数目增加,间距不变; (B )数目增加,间距变小; (C )数目不变,间距变大; (D )数目减小,间距变大。

【提示:两个圆柱之间的距离拉大,空气劈尖夹角减小,条纹变疏,但同时距离L 也变大,考虑到两圆柱的高度差不变,所以条纹数目不变】4.用白光光源进行双缝试验,如果用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝,用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝,则:( D )(A )干涉条纹的宽度将发生改变; (B )产生红光和蓝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。

【提示:不满足干涉条件,红光和蓝光不相干】SS3n e5.如图所示,用波长600λ=nm 的单色光做杨氏双缝实验,在光屏P 处产生第五级明纹极大,现将折射率n =1.5纹极大的位置,则此玻璃片厚度为( B ) (A )5.0×10-4cm ;(B )6.0×10-4cm ; (C )7.0×10-4cm ; (D )8.0×10-4cm 。

【提示:光在玻璃内多走的光程应为5λ,即(n -1)d =5λ,可得d 】11-14.如图所示,用波长480λ=nm 的单色光做杨氏双缝实验,其中一条缝用折射率n =1.4的薄透明玻璃片盖在其上,另一条缝用折射率n =1.7的同样厚度的薄透明玻璃片覆盖,则覆盖玻璃片前的中央明纹极大位置现变成了第五级明纹极大,则此玻璃片厚度为( C )(A )3.4 μm ; (B )6.0 μm ; (C )8.0 μm ; (D )12 μm 。

【提示:两光在玻璃内的光程差应为5λ,即(n 2-1)d -(n 1-1)d =5λ,可得d 】7.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。

【提示:根据公式'd x dλ∆=判断】8.将双缝干涉实验放在水中进行,和空气中的实验相比,相邻明纹间距将( B ) (A )不变; (B )减小; (C )增大; (D )干涉条纹消失。

【提示:由/n n λλ=,知在水中光波长变短】9.在双缝干涉实验中,若双缝所在的平板稍微向上平移,其他条件不变,则屏上的干涉条纹( B )(A )向下移动,且间距不变;(B )向上移动,且间距不变; (C )不移动,但间距改变; (D )向上移动,且间距改变。

【见第1题提示】11--1.折射率为1.30的油膜覆盖在折射率为观察到透射光中绿光(λ=500nm (A )83.3nm ; (B )250nm ; (C )192.3nm ;(D )96.22 1.3n =3 1.5n =【提示:如图透射光的干涉考虑半波损失,由212()2n d k λ=+知21()/22d k n λ=-。

∵求油膜最小厚度,取k =1】11-16.照相机镜头是将折射率为1.38的MgF 2增透膜覆盖在折射率为1.52的玻璃镜头上。

若此膜仅适用于波长λ=550nm 的光,则增透膜的最小厚度为( C ) (A )398.6nm ; (B )199.3nm ; (C )99.6nm ; (D )90.5nm 。

【同上题提示】12.用单色光垂直照射牛顿环装置,设其平凸透镜可以在垂直的方向上移动,在透镜离开平玻璃的过程中,可以观察到这些环状干涉条纹( B )(A )向右平移; (B )向中心收缩; (C )向外扩张; (D )向左平移。

【提示:空气厚度相同的地方对应同一条纹。

因此,凸透镜垂直上移后中心的空气厚度与原先边缘处的空气厚度相同,原边缘处的条纹就跑到现中心处了,可见干涉条纹向中心收缩】11--8.如图所示的牛顿环装置,用单色光垂直照射,在反射 光中看到干涉条纹,则在接触点形成的圆斑为:( D ) (A )全明;(B )左半暗,右半明;(C )全暗;(D )左半明,右半暗。

【提示:由图可见,左边半波损失抵消,右边有半波损失。

】14.如图所示,波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为2n 的薄膜上,经上下两个表面反射的两束光发生干涉。

若薄膜厚度为e ,而且321n n n >>,则两束反射光在相遇点的相位差为( A )(A )24/πn e λ; (B )22/πn e λ; (C )24/ππn e λ+; (D )24/ππn e λ-+。

【提示:上下两个表面的反射都有半波损失。

另外,相位差和光程差换算有2π因子】二、填空题11-10.若双缝干涉实验中,用单色光照射间距为0.30mm 的两缝,在离缝1.20m 屏上测得两侧第五级暗纹中心间距离为22.78mm ,则所用的单色光波长为 。

【提示:由杨氏干涉暗纹公式1sin ()2d k θλ=-,而322.78sin tan 9.51021200θθ-≈==⨯⨯,则波长为3sin 0.39.5101 4.5()2d mm k θλ-⨯⨯===-633nm 】3n e1.521.521.7511-11.若双缝干涉实验中,用波长546.1nm λ=的单色光照射,在离缝300mm 屏上测得两侧第五级明纹中心间距离为12.2mm ,则两缝的间距为 。

【提示:由杨氏干涉明纹公式sin d k θλ=,而212.2sin tan 2.033102300θθ-≈==⨯⨯,则两缝的间距为25546.1sin 2.03310k nm d λθ-⨯===⨯41.3410m -⨯】3.双缝干涉实验中,①若双缝间距由d 变为d ',使屏上原第十级明纹中心变为第五级明纹中心,则d ':d ;②若在其中一缝后加一透明媒质薄片,使原光线光程增加λ5.2,则此时屏中心处为第 级 纹。

【提示:①由杨氏干涉明纹公式sin d k θλ=知':':d d k k =;可得':d d1:2=②由杨氏干涉暗纹公式sin (21)2d k λθ=+,22.5(21)2k k λλ==+⋅,所以k 取2,又因为暗纹公式k 的取值从0开始,所以k =2对应的是第3极暗纹】4.用白光垂直照射一个厚度为400nm ,折射率为1.5的空气中的薄膜表面时,反射光中被加强的可见光波长为 。

【提示:首先要考虑半波损失。

由公式22nd k λλ+=,有1()2 1.54002k nm λ+=⨯⨯,所以在可见光范围内k取2,求得480nm λ=】5.用600=λnm 的单色光垂直照射牛顿环装置时,第4级暗纹对应的空气膜厚度为 μm 。

【提示:首先要考虑半波损失,由于只考虑第4级暗纹对应的空气膜厚度,所以此装置是否是牛顿环并不重要,直接利用2dk λ=, k 取4(注意k 不是从0开始取值的),有46002nm d ⋅==1.2m μ】11-22.在牛顿环实验中,当用589.3nm λ=的单色光照射时,测得第1个暗纹与第4个暗纹距离为3410r m -∆=⨯;当用波长未知的单色光'λ照射时,测得第1个暗纹与第4个暗纹距离为3' 3.8510r m -∆=⨯;则所用单色光的波长为'λ= nm 。

【提示:利用牛顿环暗纹公式kr =r ∆='r ∆=2''r r λλ∆⎛⎫== ⎪∆⎝⎭546nm 】7.在空气中有一劈尖形透明物,其劈尖角rad 100.14-⨯=θ,在波长700=λnm 的单色光垂直照射下,测得干涉相邻明条纹间距l=0.25cm ,此透明材料的折射率n = 。

【由劈尖任意相邻明条纹(或暗条纹)之间距离为:1/2sin sin k k d d nl λθθ+-==,考虑到sin θθ≈,有2n l λθ==1.4】 8.波长为λ的单色光垂直照射在空气劈尖上,劈尖的折射率为n ,劈尖角为θ,则第k 级明纹和第3k +级明纹的间距l = 。

【提示:由3sin k kd d l θ+-==32sin n λθ】 9.如果在迈克耳逊干涉仪的可动反射镜M 移动0.620mm 的过程中,观察到2300 条条纹的移动,则所用光波的波长为 。

【提示:条纹移动一条时,对应光程差的变化为一个波长,即N λ∆=,当观察到2300条移过时,光程差的改变量满足:26202300mm λ⨯=⨯,可得λ=539.1nm 】11-4.如果在迈克耳逊干涉仪的一臂放入一个折射率 1.40n =的薄膜,观察到7.0 条条纹的移动,所用光波的波长为589nm ,则薄膜的厚度为e = nm 。

【提示:条纹移动一条时,对应光程差的变化为一个波长,即N λ∆=,再由2(1)n e ∆=-有:2(1.41)7589e nm -=⨯,得5154nm 】三、计算题1.用很薄的云母片(n =1.58)覆盖在双缝实验中的一条缝上,这时屏幕上的零级明条度为多少?解:设云母的厚度为l 。

有云母时,x =0处的光程差为:(1)n l δ=-,x =0处为第k =7级明纹时:(1)n l k δλ=-=96580107710()1 1.581l k m n λ--⨯==⨯=⨯--11-12.如图所示,一个微波发射器置于岸上,离水面高为d ,对岸在离水面高度h 处放置一接收器,水面宽度为D ,且D >>d ,D >>h 且λ > d ,求测到极大值时,接收器离地的最小高度。

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