光学复习资料(波动光学部分)

《光学复习资料(波动光学部分)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、实用标准文案一、双光束干涉：1.如图所示，折射率的油滴落在的平板玻璃上，形成一上表面近似于球面的油膜测得油膜中心最高处的高度，用的单色光垂直照射油膜，求：(1)油膜周边是暗环还是明环？(2)整个油膜可看到几个完整暗环？解：(1)因为光在油膜的上下表面反射时，均发生半波损失，故光程差：在油膜的边缘处，，故，为亮纹。(2)产生暗纹的条件是，(j为整数)，故所以暗环最高级，整个油膜可以看到4个完整暗环。2.如图所示，这是一种利用干涉条纹的移动来测量气体折射率的原理性结构。在双缝之一后面置放一长度为的透明容器，待测气体徐徐注入容器而使空气逐渐排出，在此过程中，观察者视场中的条纹就将移

2、动，人们可由条纹移动的方向和数目，测定气体的折射率。(1)若待测气体的折射率大于空气折射率，试预测干涉条纹怎样移动？(2)设为2cm，光波长为589.3nm，空气折射率为1.000276；往容器内充以氯气，观测到条纹移动了20个，求待测氯气的折射率。P精彩文档实用标准文案解：(1)条纹向上移动。(2)光程差变化为：根据题意，解得3.如图所示的劳埃德镜装置中，各物理量的数值分别为：，，，。光波的波长为。试求：(1)屏上条纹间距；aecbSO(2)屏上的总条纹数。解：(1)劳埃德镜为双光束干涉，两个光源的间距为：条纹间距为：(2)干涉区域的线度为：精彩文档实用标准文案又，代入得条

3、纹数可以看到29条条纹。4.用很薄的玻璃片盖在双缝干涉装置的一条缝上，这时屏上零级条纹移到原来第七级明纹的位置上。如果入射光的波长为550nm，玻璃片的折射率为1.58，求该玻璃片的厚度。解：光程差变化为：根据题意，解得5.为了用光学方法精确测定某金属细丝的直径，将细丝夹在两块光学玻璃片之间，形成一个空气劈尖，如图所示，用波长的氦氖激光垂直照射劈尖，通过显微镜观察干涉条纹，测得，第级明条纹与第级明条纹的间距，求细丝的直径？解：设相邻两条纹间距为，则相邻两条纹间的光程差为，精彩文档实用标准文案6.劳埃镜干涉装置如图所示，光源波长，试求：（1）图中O点是亮纹还是暗纹？（2）干涉条

4、纹间距；（3）一共可以看到几条暗纹？解：(1)O点是暗纹。(2)条纹间距：(3)条纹的范围：所以能看到34条暗纹7.一薄玻璃片，厚度为，折射率为1.5，用波长范围是的白光垂直照射，问在可见光范围内，哪些波长的光在反射中加强？哪些波长的光在透射中加强？解：反射光加强的条件是精彩文档实用标准文案当j=2时，，反射加强。透射光加强的条件是：当，；，，透射加强。8.在制作珠宝时，为了使折射率为1.5的人造水晶具有强反射本领，就在其表面上镀一层折射率为2.0的一氧化硅。要使波长为560nm的光强烈反射，则：（1）镀层应为多厚？（2）最薄厚度为多少？解：(1)反射光相干相长的条件是：解得

5、：。（2）要使镀层最薄，则，9.在折射率为1.52的镜头表面涂有一层折射率1.38的增透膜，如果此膜适用于波长为550nm的光，则：（1）膜的厚度应是多少？（2）最薄厚度为多少？解：(1)反射光干涉相消的条件是：精彩文档实用标准文案解得：（2）当时，10.如图，在劳埃镜实验中，平面镜的长度为5cm，将屏放在距平面镜右端3m处，如图所示。已知单色点光源S的波长为500nm，且位于平面镜上方0.5mm处。求：（1）屏幕上相邻干涉条纹间的距离；（2）屏幕上最低级明条纹距O点的距离。解：(1)相邻干涉条纹间的距离为：（2）屏上相干区域的最低点为：亮条纹所对应的位置为：精彩文档实用标准

6、文案得：所以最低级明纹所对应的，11.用，两种成份的复色光做杨氏双缝干涉实验，其中，双缝间距，缝和屏的距离，求：（1）对而言，第三级明条纹距中心的距离。（2）相邻两明条纹的间距。（3）若屏幕上的第五级明条纹和的第四级明条纹重合，求。解：(1)(2)(3)对有：对有：所以：，12.迈克尔孙干涉仪平面镜的尺寸为，观察到该镜上有20个条纹，当入射光的波长为589nm时，两镜间的夹角有多大？解：相邻条纹的间距为根据亮纹条件：，可知：故相邻条纹的空气厚度差为：所以夹角为：精彩文档实用标准文案13.在反射光中观察牛顿环，且第二亮环与第一亮环的距离为1毫米,求第十五亮环与第十六亮环间的距离

7、。解:牛顿环中，亮环的半径为：已知得：二、光的衍射、衍射光栅1.用波长为624nm的单色光垂直照射一光栅，已知该光栅的缝宽b为0.012mm，不透明部分的宽度a为0.029mm，缝数N为1000条，求：(1)单缝衍射图样的中央角宽度；(2)单缝衍射图样中央宽度内能看到多少级光谱？(3)谱线的半角宽度为多少？解：(1)单缝衍射图样的中央角宽度：(2)单缝衍射的一级暗纹条件为：光栅方程为：精彩文档实用标准文案故所以能看到第3级光谱。(3)谱线的半角宽度为，2.一束平行单色光垂直入射到宽为0.2mm的狭缝上，