大学物理答案-干涉习题答案.pptx

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.3.双缝干涉实验中，入射光波长为双缝干涉实验中，入射光波长为，用玻璃纸遮住其中一缝，若玻璃纸中用玻璃纸遮住其中一缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气大光程比相同厚度的空气大2.5，则屏上，则屏上原原0级明纹处（级明纹处（）A.仍为明条纹仍为明条纹B.变为暗条纹变为暗条纹C.非明非暗非明非暗D.无法确定是明纹还是暗纹无法确定是明纹还是暗纹4.两块平板玻璃构成空气劈尖，左边为两块平板玻璃构成空气劈尖，左边为棱边，用单色平行光垂直入射，若上棱边，用单色平行光垂直入射，若上面的平板玻璃以棱边为轴，沿逆时针面的平板玻璃以棱边为轴，沿逆时针方向作微小转动，则干涉条纹的（方向作微小转动，则干涉条纹的（A）A.间隔变小，并向棱边方向平移间隔变小，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间隔变小，并向远离棱边方向平移5.用劈尖干涉检测工件的表面，当波长用劈尖干涉检测工件的表面，当波长为为的单色光垂直入射时，观察到干涉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顶点恰与左边相邻的直线部分的连线相切。由图中可见工件表面：（相切。由图中可见工件表面：（）A.有一凹陷的槽，深入有一凹陷的槽，深入B.有一凹陷的槽，深入有一凹陷的槽，深入C.有一凸起的埂，深入有一凸起的埂，深入D.有一凸起的埂，深入有一凸起的埂，深入6.一束白光以一束白光以300的入射角照射平静的湖水的入射角照射平静的湖水（水的折射率为（水的折射率为4/3）表面的一层透明液体）表面的一层透明液体（折射率为（折射率为）的薄膜，若反射光中）的薄膜，若反射光中波长波长600nm的光显得特别明亮，则该透明液的光显得特别明亮，则该透明液体薄膜的最小厚度为（体薄膜的最小厚度为（）A.100nmB.200nmC.D.6.双缝干涉实验中，当双缝在双缝所在双缝干涉实验中，当双缝在双缝所在平面上沿缝取向垂直方向上作微小移平面上沿缝取向垂直方向上作微小移动，则干涉图样（动，则干涉图样（）A作与双缝移动方向相同方向的移动作与双缝移动方向相同方向的移动B作与双缝移动方向相反方向的移动作与双缝移动方向相反方向的移动C中心不变，干涉图样变化中心不变，干涉图样变化D没有变化没有变化7.在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大。可以采取的办法是（条纹间距变大。可以采取的办法是（）A使屏靠近双缝使屏靠近双缝B使两缝的间距变小使两缝的间距变小C把两缝的宽度稍微调窄。把两缝的宽度稍微调窄。D.改有波长小的单色光源。改有波长小的单色光源。8.波长为波长为的单色光垂直照射到折射率的单色光垂直照射到折射率为为n2，厚度为，厚度为e的薄膜上，膜的上、下的薄膜上，膜的上、下表面分别是折射率为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，则反射光干涉减弱的公式为（式为（B）ABCD9.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（）A.2*10-6mC.6*10-6mB.8*10-6mD.4*10-6m二、填空题二、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，则光程，则光程的改变量为的改变量为3/2，光从，光从A传到传到B所走过的几所走过的几何路程为何路程为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.波波长长为为的的平平行行单单色色光光垂垂直直地地照照射射到到劈劈尖尖薄薄膜膜上上，劈劈尖尖薄薄膜膜的的折折射射率率为为n，第第二二级级明明纹纹与与第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.光光强强均均为为I0的的两两束束相相干干光光相相遇遇而而发发生生干干涉涉时时，在在相相遇遇区区域域内内有有可可能能出出现现的的最最大大光光强强是是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。纹。6.用用波波长长为为的的单单色色光光垂垂直直照照射射到到空空气气劈劈尖尖上上，从从反反射射光光中中观观察察干干涉涉条条纹纹，距距顶顶点点为为L处处是是暗暗条条纹纹，使使劈劈尖尖角角连连续续变变大大，直直到到该该点点处处再再次次出出现现暗条纹为止，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，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，缝屏间距屏间距D1.0m，若第二级明条纹离屏中心的距，若第二级明条纹离屏中心的距离为离为6.0mm，此单色光的波长，此单色光的波长600nm相邻两相邻两明条纹间的距离为明条纹间的距离为3mm10.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。11.两两光光相相干干除除了了满满足足干干涉涉的的三三个个必必要要条条件件，即即频频率率相相同同、振振动动方方向向相相同同、相相位位相相等等或或相相位位差差恒恒定定之之外外，还还必必须须满满足足两两个个附附加加条条件件两两相相干干光光的的振振幅幅不不可可相相差差太太大大，两两相相干干光光的的光光程程差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的单色光垂直照的单色光垂直照射双缝。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的（零级明条纹所在处）上方的第五级明条纹的坐标坐标x；（2）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。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3.用用波波长长为为的的单单色色光光垂垂直直照照射射由由两两块块平平玻玻璃璃板板构构成成的的空空气气劈劈尖尖，已已知知劈劈尖尖角角为为。如如果果劈劈尖尖角角变变为为，从从劈劈棱棱数数起起的的第四条明条纹位移值第四条明条纹位移值是多少？是多少？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4.用波长为用波长为500nm（1nm10-9m）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5.一单色光垂直照射在厚度均匀的薄油膜上，油膜覆盖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，求油膜的厚这两个波长的单色光在反射中消失，求油膜的厚度。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)，为使此增透膜用，为使此增透膜用于波长为于波长为5.5010-7m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