【5A版】大学物理-波动光学作业.ppt

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1、第十一章波动光学作业1一选择题1.如图，S1、S2是两个相干光源，它们到P点的距离分别为r1和r2．路径S1P垂直穿过一块厚度为t1，折射率为n1的介质板，路径S2P垂直穿过厚度为t2，折射率为n2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［B］PS1r1n1t1.t2r2n2S2解：则S1P的光程为空气中，介质中S1P的光程：空气中，介质中S2P的光程：则S2P的光程为两光的光程差为选B2.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．［B］解：根据选B二填空

2、题1.在双缝干涉实验中，双缝间距为d，双缝到屏的距离为D(D>>d)，测得中央零级明纹与第五级明之间的距离为x，则入射光的波长解：明条纹的位置对第五级明纹，k=5,有则–42.在双缝干涉实验中，所用光波波长＝5.461×10mm双缝与屏间距离D＝300mm，双缝间距为d＝0.134mm，则中央明纹两侧的两第三级明条纹之间的距离为7.34mm解：第三级明条纹位置两个第三级明条纹之间的距离为三计算题在杨氏双缝实验中，设两缝之间的距离为0.2mm．在距双缝1m远的屏上观察干涉条纹，若入射光是波长为400nm至760nm的白光，问屏上离零级明纹20mm处，哪些波长的光最大限度地加强？(1nm＝10m

3、)-9解：明条纹位置k取1-5时，均不可见1.两块平玻璃板构成空气劈尖，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，则干涉条纹的间隔变小，并向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(D)间隔变小，并向远离棱边方向平移［A］解：条纹间距即条纹的宽度为逆时针转动，增加，则b变小，即间隔变小由可知，d增加，干涉级次k增加，原来处的条纹被高级次的占据，因此向棱边方向平移选A第十一章波动光学作业2一选择题2.在夫琅禾费单缝衍射实验中，对于给定的入射单色光，当缝宽度变小时，除中央亮纹的中心位置不变外，各级衍射条纹(A)对应的衍射角

4、变小．(B)对应的衍射角变大．(C)对应的衍射角也不变．(D)光强也不变．［B］解：对暗条纹衍射角很小，则，可有缝宽度变小时，各级衍射条纹的衍射角变大，选B2.一单色平行光束垂直照射在宽度为1.0mm的单缝上，在缝后放一焦距为2.0m的会聚透镜．已知位于透镜焦平面处的屏幕上的中央明条纹宽度为2.0mm，则入射光波长约为(A)100nm(B)400nm(C)500nm(D)600nm［C］解：对单缝衍射，中央明条纹的宽度为正、负一级暗条纹间的距离一级暗条纹到中央明条纹的距离为则中央明条纹的宽度为入射光波长为二填空题1.波长为的平行单色光垂直地照射到劈形膜上，劈形膜的折射率为n，第二条明纹与第五

5、条明纹所对应的薄膜厚度之差是解：明条纹的光程差为可得第k级明纹处薄膜的厚度为则第二条明纹与第五条明纹所对应的薄膜厚度差为2.在单缝夫琅禾费衍射实验中，若缝宽等于单色入射光波长的2倍，则中央明条纹边缘对应的衍射角=错：中央明条纹边缘为第一级暗纹，对一级暗纹有解：中央明条纹边缘为第一级暗纹，对一级暗纹有1.波长为=600nm的单色光垂直入射到置于空气中的平行薄膜上，已知膜的折射率n1=1.54，求：(1)反射光最强时膜的最小厚度；解：1）反射光的光程差为对明条纹有当k=1时，膜有最小厚度，即三计算题(2)透射光最强时膜的最小厚度透射光的光程差为透射光加强，为明条纹，则有当k=1时，膜有最小厚度

6、，即或透射光加强时，反射光相消，即对反射光，有2.在Si的平表面上氧化了一层厚度均匀的SiO2薄膜．为了测量其厚度，将它一部分磨成劈形(图中的AB段)．现用波长为600nm的平行光垂直照射，观察反射光形成的等厚干涉条纹．在图中AB段共有8条暗纹，且B处恰好是一条暗纹，求薄膜的厚度．(Si折射率为3.42，SiO2折射率为1.50)Si解：在劈形薄膜上下两个表面的反射光都是由光疏介质到光密介质，因此两反射光没有半波损失，光程差为对暗纹（B处为暗纹）有对第8条暗纹，k=7(一级暗纹k=0,二级暗纹k=1，…)则薄膜的厚度为3.在用钠光(=589.3nm)做光源进行的单缝夫琅禾费衍射实验中，单缝宽

7、度b=0.5mm，透镜焦距f=700mm．求透镜焦平面上中央明条纹的宽度．解：对一级暗条纹有则中央明条纹的宽度为