《光的干涉》word版

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1、No.4光的干涉①②一、选择题1.如图所示，折射率为、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和，已知。若用波长为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](A)2e(B)2(C)2(D)2解:两个表面上反射光都有半波损失，所以光线①和②的光程差为。S1S22.如图，、是两个相干光源，它们到P点的距离分别为和。路径P垂直穿过一块厚度为、折射率为的介质板，路径垂直穿过厚度为、折射率为的另一块介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于[B

2、](A)(B)(C)(D)解:两条光线的光程差为：3.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,为入射光在折射率为n1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为[C](A)(B)(C)(D)。解：光在薄膜上表面反射时有半波损失，下表面反射时无半波损失，所以，两束反射光在相遇点的光程差为由光程差和相位差的关系，相位差为所以4.双缝干涉的实验中，两缝间距为d，双缝与屏幕之间的距离为D（D>>d），单色光波长为，屏幕上相邻的明条纹之间的距离为[A]

3、(A)。(B)。(C)。(D)。解：由双缝干涉条件可知，相邻两明条纹间距为单色光空气5.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[B](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：牛顿环是等厚干涉条纹，当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时，某一厚度的空气膜向中心收缩，所以环状条纹向中心收缩。6.在迈克尔逊干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为n的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改

4、变量为一个波长l，则薄膜的厚度是[D](A)。(B)。(C)。(D)。解：设薄膜厚度为d，则放入薄膜后光程差的改变量为2(n－1)d＝l，所以，膜厚二、填空题1.如图所示，波长为的平行单色光斜入射到距离为d的双缝上，入射角为.在图中的屏中央O处(),两束相干光的位相差为。qql解：因为，所以从S1和S2到O点的光程差为零，在双缝左边，两束光的光程差相位差为：S屏2.如图，在双缝干涉实验中，若把一厚度为e、折射率为n的薄云母片覆盖在缝上，中央明条纹将向上移动；覆盖云母片后，两束

5、相干光至原中央明条纹O处的光程差为(n-1)e。解：未加入云母时，r1=r2，屏上O点光程差为零，是中央明条纹。在r1中加入云母后，S1到O点光程大于S2到O点的光程，只有在O点上方的某点O1处，才有可能使光程差为零，所以中央明条纹将向上移动。S发出的光到达O点的光程差为。3.波长为的平行单色光垂直照射到劈尖薄膜上，劈尖角为，劈尖薄膜的折射率为n，第k级明条纹与第k＋5级明条纹的间距是。解：由劈尖相邻两明条纹间距公式，可知五条明条纹间距为4.波长l=600nm的单色光垂直照射到牛顿环装置上，第二级明

6、条纹与第五级明条纹所对应的空气薄膜厚度之差为900nm。解：对于等厚干涉条纹，相邻两明条纹对应的空气薄膜厚度差为，第二级明纹与第五级明纹对应的空气薄膜厚度差为(nm)5.用波长为的单色光垂直照射到空气劈尖上，从反射光中观察干涉条纹，距顶点为L处是为暗条纹。使劈尖角连续变大，直到该点处再次出现暗条纹为止。劈尖角的改变量是l/(2L)。解：设原来L处为第k级暗纹，则(1)改变，使L处再出现暗纹，即则:(2)联立(1)(2)可得：6.在迈克尔逊干涉仪的可动反射镜平移一微小距离的过程中，观察到干涉条纹恰好移

7、动1848条。所用单色光的波长为5461Å。由此可知反射镜平移的距离等于0.5046mm(给出四位有效数字)。解：设反射镜平移距离为d，则因移动1条纹，反射镜平移，所以屏三、计算题1.在双缝干涉实验中，单色光源到两缝和的距离分别为和，并且，l为入射光的波长，双缝之间的距离为d，双缝到屏幕的距离为D，如图所示。求：(1)零级明条纹到屏幕中央点O的距离；(2)相邻明条纹间的距离。解：(1)设O点上方O¢点为零级明条纹，则(1)又(2)所以(2)在屏上距O点为x处，光程差为有明纹条件得相邻明纹间距2.用波

8、长l＝500nm(1nm＝10-9m)的单色光垂直照射在由两块玻璃板(一端刚好接触成为劈棱)构成的空气劈形膜上．劈尖角q＝2×10-4rad．如果劈形膜内充满折射率为n＝1.40的液体．求从劈棱数起第五个明条纹在充入液体前后移动的距离．解：设第五个明纹处膜厚为e，则有2ne＋l/2＝5l设该处至劈棱的距离为l，则有近似关系e＝lq，由上两式得2nlq＝9l/2，l＝9l/4nq3分充入液体前第五个明纹位置l1＝9l/4q1分充入液体后第五个明纹位置l2＝9l/4nq充