大学物理第3章作业题解答.doc

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1、《大学物理》第3章作业题解答1．在杨氏实验装置中，光源波长为0.64μm，两缝间距为0.4mm，光屏离缝的距离为50cm。（1）试求光屏上第一亮条纹与中央亮条纹之间的距离；（2）若点离中央亮条纹为0.1mm，则两束光在点的相位差是多少?（3）求点的光强度和中央点的光强度之比。解：（1）由得第一亮条纹（k=1）与中央亮条纹（k=0）之间的距离（2）光程差相应的位相差（3）两束相干光在空间某点相遇时合成光矢量的光强为因，有中央明纹相位差，光强P点相位差，该点的光强度和中央明纹的光强度之比2．在杨氏实验装置

2、中，两小孔的间距为0.5mm，光屏离小孔的距离为50cm。当以折射率为1.60的透明薄片贴住小孔时(如图3-21所示)，发现屏上的条纹移动了1cm，试确定该薄片的厚度。图3-21解：未插入透明薄片时，由、发出的光程差为设透明薄片的厚度为，覆盖上透明薄片后光程差为由此带来的附加光程差为=得：6．试求能产生红光(μm)的二级反射干涉条纹的肥皂薄膜厚度。已知肥皂膜的折射率为1.33，且平行光与法向成角入射。解：由反射光中亮条纹满足的条件得二级反射干涉条纹的肥皂薄膜厚度7．波长为0.40～0.76μm的可见光

3、正入射在一块厚度为m、折射率为1.5的薄玻璃片上，试问从玻璃片反射的光中哪些波长的光最强？解:此题为等倾干涉相长现象,薄膜（玻璃片）厚度确定，求波长，由相干条件:代入数据：n2=1.5、d0=1.2×10-6m、i2=00解出波长：k=0、1、2、3、……将干涉级数k=0、1、2、3、…分别代入，解出在可见光范围内的光波波长；k=5时，；k=6时，k=7时，；k=8时，11．在牛顿环实验中，当透镜与平板玻璃间为空气时，第10个亮环的直径为m；当在其间充满某种均匀液体时(假定液体的折射率小于透镜和平板玻

4、璃的折射率)，第10个亮环的直径变为m，试求这种液体的折射率。分析:　当透镜与平板玻璃间充满某种液体（n2＞1），且满足n1＞n2，n2＜n3或n1＜n2，n2＞n3时，在厚度为d的地方，两相干光的光程差为。由此可推导出牛顿环暗环半径和明环半径，这里明、暗环半径和充入的介质折射率n2有关。解：当透镜与玻璃之间为空气时，k级明纹的直径为当透镜与玻璃之间为液体时，k级明纹的直径为解上述两式得