大学物理光学实验思考题答案.doc

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1、实验一：1：何谓自准法（平面镜法）？并画出其光路图？答：课本平P150倒数第二段。光路图，图4-42．利用自准法，调节望远镜光轴与分光计转轴垂直，此时从望远镜内看到叉丝和叉丝像分别在什么位置，请画出图形。同课后思考题一。答：与上方叉丝重合，原因是凸透镜成像原理和镜面反射原理。图见课本P157图4-123．实验过程中,三棱镜在载物台上的放置有何要求?调节载物台螺丝是应注意哪些问题?画图说明。答：分光计要作精密测量,它必须首先满足下述两个要求:①入射光和出射光应当是平行光;②入射光和出射光的方向以及反射面和出射面的法线都与分光计的刻度盘平行.图见课本的P157图4-13实验二：1

2、：何为等厚干涉？牛顿环属于薄膜干涉，在牛顿环中薄膜在什么位置。答：课本P177.牛顿环中薄膜是指在平凸透镜和平板玻璃之间的空气薄膜。2．测量时,若实际测量的是弦长,而不是牛顿环的直径,则对测量结果有何影响?为什么?答：没有影响。由于弦到圆心的距离都相等，由勾股定理知，测量直径和测量弦长实际上没有区别，事实上我们测量时也没有办法做到严格沿直径测量。3．通过测量计算透镜的曲率半径R时，为什么不用（3）式而用（5）式。答：因为平凸透镜与平面镜由于机械压力引起形变，使得牛顿环中心不是一个点而是一个小圆斑，所以难以确定环的几何中心及条纹级次。实验三：1：何谓非定域干涉？答：当两个具有同

3、频率，同振动方向，强度相差不大的两个光源发出的球面波在他们相遇的空间处处相干，这种干涉现象为非定域干涉。2．分光板和补偿板的作用是什么？答：迈克耳孙干涉仪中分光玻璃板作用：产生两个具有同频率，同振动方向，初相相同，强度相差不大的两个光源。迈克耳孙干涉仪中补偿玻璃板有两种作用，其一是补偿分光板因色散而产生的附加程差，为获得白光干涉条纹所必须；其二是补偿相同入射角不同入射面光线所产生的附加光程差，为获得同心圆形的等倾条纹所必须。3．牛顿环和迈克尔逊干涉实验中观察到的都是圆形干涉条纹，他们意义的区别？答：干涉仪的环形干涉条纹牛顿环干涉条纹等倾干涉条纹等厚干涉条纹等倾角线等厚度线中心

4、级次最高中心级次最低条纹定域于无穷远用望远镜观察条纹定域于波膜表面用显微镜观察中央亮斑中央暗斑光程差增大时条纹向外冒出光程差增大时牛顿环直径增大光程差减小时条纹向内陷入光程差减小时牛顿环直径减小实验四：1：为什么选择（b）状态（全暗状态）为仪器零点?此时偏振化方向有何特点？答：当检偏器的偏振化方向与角平分线相垂直时，视场曾现均匀暗的图像。测量时选用均匀暗为判断标准，因为人眼在亮度较小的情况下，判别亮度的微小差别灵敏度较高。2．如果待测溶液柱存在气泡，那么实验结果C待测是偏大还是偏小？为什么？答：依公式得，当旋光物质的旋光率一定，液面柱的长度一定，根据测得偏转角来测定液体的浓度

5、的时候。偏转角和液体的浓度是成正比关系。当液体柱内存在气泡的时候，使得液面柱的长度变小，导致偏转角度变小，推导出来的溶液浓度也变小。实验五：1：应用光栅方程dsinφ=Kχ来测定光栅常数d应满足什么条件？答：据夫琅和费的衍射理论可知，当一束平行光垂直照射到光栅平面上时，每条狭缝对光波都发生衍射，所有狭缝的衍射光又彼此发生干涉，我们就可以看到光谱。则光栅常数d应满足其数值大小应该同光的波长具有可比拟性。2．若从望远镜内看到的狭缝不够清晰，应当调节什么部件。答：旋松狭缝紧固螺丝，前后拉伸狭缝装置，使其落在望远镜的焦平面上。（即物镜调焦）