干涉衍射偏振答案.doc

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1、干涉（一）答案一.选择题1.B2.C二.填空题1.（1）频率相同（2）振动方向相同（3）位相差恒定（1）振幅分割法（2）波阵面分割法2．0.5mm3.：三.计算题1.解（1）k=3（2）（3）2.解（1）Δ=(n－1)e（2）向上移（3）第四级明纹Δ=4λ=(n－1)e（4）设现O点为第K级明纹Δ=(n－1)e=kλ3．解（1）（2）第五级明纹光程差四.问答题1.由条纹间距公式，在D和λ不变的情况下，减少d可使增大，条纹间距变宽；2.同理，若d和λ保持不变，减小D，变小，条纹变密，到一定程度时条纹将难以分辨；3.这时从双缝发出的两束光没有

2、共同的波长范围，两束光激起的光振动频率不等，不再是相干光，条纹消失；4.此装置同洛埃镜实验，由于反射光有半波损失，所以（干涉相长）（干涉相消）与杨氏双缝的干涉条纹相比，其明暗条纹分布的状况恰好相反，且相干的区域仅在中心轴线上方一部分。干涉(二)答案一选择题1.B2.B3.D二.填空题1.600nm2.900nm3.4m4.三.计算题1.解:(1)其中k=3时,λ=600(nm);k=4时,λ=428.6(nm)符合可见光范围(2)其中k=2时,λ=750(nm);k=3时,λ=500(nm)符合可见光范围(3)略2.解：(1)棱边处是第一条

3、暗纹中心，在膜厚度为e2＝l处是第二条暗纹中心，依此可知第四条暗纹中心处，即A处膜厚度e4=∴＝4.8×10-5rad(2)由上问可知A处膜厚为e4＝3×500/2nm＝750nm对于l＇＝600nm的光，连同附加光程差，在A处两反射光的光程差为，它与波长之比为．所以A处是明纹(3)棱边处仍是暗纹，A处是第三条明纹，所以共有三条明纹，三条暗纹3.解：设某暗环半径为r，由图可知，根据几何关系，近似有①再根据干涉减弱条件有②式中ｋ为大于零的整数．把式①代入式②可得(k为整数，且k＞2e0/l)四.讨论题1.(1)①;②;③;④(2)当增透膜:增

4、反膜:1.(1)条纹向棱边平移,条纹间距不变.(2)条纹远离棱边平移,条纹间距不变.(3)条纹向棱边平移,条纹间距变小.3.(1)向中心收缩;N=(2)变密(3)左明右暗五.应用题1.相邻条纹间距由劈尖干涉公式,得细丝的直径2.对于牛顿环装置，空气膜的厚度。这里用凹曲面镜代替牛顿环装置中的平板玻璃，使得空气膜的厚度变小了，对应的空气膜的厚度减少了，则同一干涉环处的空气膜厚，由暗环条件，所以cm衍射(一)答案一选择题1.D2.B3.C4.B5.B二.填空题1.±30°2.4第一级暗纹3.500nm4.3.0mm三.计算题1.(1)(2)2.(

5、1)(2)重合处,即,所形成的衍射极小的级数与二倍于级数的级数相重合四.讨论题1.(1)增大缝宽,中央明纹变窄;减小缝宽,中央明纹变宽(2)均不变(3)衍射图随L上移而上移,随L下移而下移2.由观察不到衍射条纹.1.由个半波带发亮,k越大,其亮度越小.2.白光入射，各个波长的中央明条纹都在同一位置，故中央明条纹仍为白色；由于其他各级明条纹的衍射角与波长有关，故两侧依次呈现为一系列由紫到红的彩色条纹衍射(二)答案一.选择题1.B2.B3.D4.D二.填空题1.一,三2.53.632.6nm三.计算题1.解：光栅常数d=1m/(5×105)=2

6、×10-5m．设l1=450nm，l2=650nm,则据光栅方程，l1和l2的第2级谱线有dsinq1=2l1；dsinq2=2l2据上式得：q1=sin-12l1/d＝26.74°q2=sin-12l2/d＝40.54°第2级光谱的宽度x2-x1=f(tgq2-tgq1)∴透镜的焦距f=(x1-x2)/(tgq2-tgq1)＝100cm．2．合,1.解：(1)由光栅衍射主极大公式得a+b==2.4×10-4cm(2)若第三级不缺级，则由光栅公式得由于第三级缺级，则对应于最小可能的a，j¢方向应是单缝衍射第一级暗两式比较，得:a=(a+b)

7、/3=0.8×10-4cm(3)，(主极大)，(单缝衍射极小)(k＇=1，2，3，......)因此k=3，6，9，........缺级．又因为kmax=(a＋b)/l=4,所以实际呈现k=0，±1，±2级明纹．(k=±4，在p/2处看不到．)四.讨论题1．（1）能够互相加强.因任意两狭缝沿角的衍射光线的光程差是波长的整数倍.（2）当时,第一条缝与第二条缝沿角射出的光线在屏上会聚时,两者的光程差.而第一条缝与第N条缝的光程差2．所以实际上可能观察到的最高主极大是第3级，共有k=0，±1，±2，±3七条主极大明纹3.三块光栅的光栅常数a+b分

8、别为，通常主要观察第1级光谱。根据光栅公式及范围700~1000nm：对第一块光栅；对第二块光栅；对第三块光栅。衍射角超过900，不能完整地观察第1级谱线；衍射角太小，谱线靠得近