4光学习题课(干涉衍射习题).pptVIP

21. 用波长为?1的单色光照射空气劈形膜，从反射光干涉条纹中观察到劈形膜装置的A点处是暗条纹．若连续改变入射光波长，直到波长变为?2(?2＞?1)时，A点再次变为暗条纹．求A点的空气薄膜厚度． 22. 在双缝干涉实验中，设缝是水平的．若双缝所在的平板稍微向上平移，其它条件不变，则屏上的干涉条纹 ________________________ 向上平移，且间距不变． 23. 波长为l的单色光垂直照射到折射率为n2的劈形膜上，如图n1n2n3，观察反射光形成的干涉条纹。从劈形膜顶部O开始向右数起，第五条暗纹中心所对应的薄膜厚度e5是多少？ 解：2n2 e = (2k +1)l / 2 k =0,1,2, … 令k =4 24. 双缝干涉实验中，两条缝的宽度原来是相等的．若其中一缝的宽度略变窄(缝中心位置不变)，则：(A)干涉条纹的间距变宽．(B)干涉条纹的间距变窄．(C)干涉条纹的间距不变，但原极小处的强度不再为零．(D)不再发生干涉现象． [ C ] 26. 把双缝干涉实验装置放在折射率为n的水中，两缝间距为d，双缝到屏的距离为D (D d)，所用单色光在真空中波长为l，则屏上干涉条纹中相邻明纹的间距是______________ lD / ( nd ) 25. 在图示的双缝干涉实验中，若用薄玻璃片(折射率n1=1.4)覆盖缝S1，用同样厚度的玻璃片(但折射率n2=1.7)覆盖缝S2，将使原来未放玻璃时屏上的中央明条纹处O 变为第五级明纹．设单色光波长?= 480 nm，求玻璃片的厚度d。 (可认为光线垂直穿过玻璃片) 解：附加光程差d = (n2 –1) d －(n1 –1) d = 5l 27. 在双缝干涉实验中，波长? = 550nm的单色平行光垂直入射到缝间距d = 2×10-4m的双缝上，屏到双缝的距离D = 2m．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?(08) (2) 覆盖云玻璃后，附加光程差δ= (n-1)e = Nl ∴N = (n-1)e /l≈7， 即零级明纹移到原第7级明纹处。 28. 对某一定波长的垂直入射光，衍射光栅的屏幕上只能出现零级和一级主极大，欲使屏幕上出现更高级次的主极大，应该 换一个光栅常数较小的光栅． 换一个光栅常数较大的光栅． (C) 将光栅向靠近屏幕的方向移动. (D) 将光栅向远离屏幕的方向移动 ． [ B ] 29. 某元素的特征光谱中含有波长分别为l1= 450nm和l2= 750nm 的光谱线．在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处l2 的谱线的级数将是（作业题） _______________________ 30. (1) 在单缝夫琅禾费衍射中，垂直入射的光有两种波长，l1= 400nm，l2= 760nm．已知单缝宽a = 1.0×10-2cm，透镜焦距f = 50cm．求两种光第一级衍射明纹中心之间的距离．(2) 若用光栅常数d =1.0×10-3cm的光栅替换单缝，其它条件和上一问相同，求两种光第一级主极大间距.(08) * * 1. 光程： nr 位相差与光程差之间的关系： 要求 2. 杨氏双缝干涉： 波 动 光 学 总 结 一. 光的干涉： （1）相邻明纹（或相邻暗纹）中心间距： 所谓的零级明条纹是指：从同相点出发到零级明条纹处是等光程的。 （2）关于条纹移动： 则整个条纹向上平移一段距离 例：若S下移， O’ r2 S1 S2 r1 O S 例： （3）附加光程差： 附加光程差 与条纹移动数N之间应满足： （该结论普遍成立） n d r2 S1 S2 r1 O 对杨氏双缝实验： 若上下臂上分别放上透明介质(n1,d1 ;n2 ,d2 )，则附加光程差为： 3.薄膜干涉： = 明纹 暗纹 原则上k取0，1，2，…但要保证膜厚不能取负值 (1) 关于半波损失： 当薄膜的折射率相对于两边介质折射率为最大或最小时，两束反射光干涉有半波损失。 (2) 增透膜与增反膜： 透射光干涉 与反射光干涉正好互补。 故增透膜 即为反射光干涉极小；而增反膜 即为反射光干涉极大。