大学物理规范作业C(上)10双缝 薄膜 劈尖.ppt

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1、1大学物理规范作业上册总（10）双缝　薄膜　劈尖干涉一、选择题1．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分析：条纹间距要使干涉条纹间距变大，Ｄ变大，变大或d变小。【B】2.折射率为n2、厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n1和n3，已知n1＜n2＜n3，若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束（1）与（2）的光程差是A、2n2eB

2、、2n2e-λC、2n2e-λD、2n2e-λ/2n2分析：因为n1

3、条件明纹数目为条纹数目与Ｌ无关。Ｌ变小，条纹数目不变，所以间距变小。【c】二、填空题1.双缝干涉实验中，光的波长为600nm，双缝间距为2mm，双缝与屏的间距为3m，则在屏上形成的干涉图样的明纹间距为；当另一波长为400nm的光与前一光混合入射时，在距中央亮纹O点为处，两组干涉条纹的亮纹发生第一次重叠。分析：条纹间距根据双缝干涉的明纹条件当两组干涉条纹重叠时，这两组干涉条纹的位置重合即0.9mm1.8mm2、两块长度10cm的平玻璃片，一端互相接触，另一端用厚度为0.004mm的纸片隔开，形成空气劈形膜。以

4、波长为500nm的平行光垂直照射，观察反射光的等厚干涉条纹，在全部10cm的长度内呈现条明纹。分析：设空气最大厚度为e，根据明纹条件所以明纹数目为16。163.在制作珠宝时，为了使人造水晶(n3=1.5)具有强反射的效果,就在其表面上镀一层一氧化硅(n2=2.0)。要使波长为560nm的光强烈反射，这镀层厚度至少为。分析：因为n1n3(n1为空气折射率)，可知该入射光在薄膜上表面反射时存在半波损失，而在薄膜下表面反射时无半波损失。明纹条件镀层厚度70nm三、计算题1．在双缝干涉实验中，波长＝600

5、nm的单色平行光垂直入射到缝间距d＝2×10-4m的双缝上，屏到双缝的距离D＝2m。求：(1)中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距；(2)用一厚度为e＝9.6×10-6m、折射率为n＝1.50的玻璃片覆盖上缝后,零级明纹将移到原来的第几级明纹处？(2)覆盖玻璃后，零级明纹应满足：r2-（r1－e+ne）＝0设不盖玻璃片时，此点为第k级明纹，则应有：r2－r1＝k解：(1)x＝20D/a＝0.12m所以：(n－1)e=k，k＝(n－1)e/＝8零级明纹移到原第8级明纹处。2.集成光学中的楔形薄膜

6、耦合器原理如图所示。沉积在玻璃衬底上的是氧化钽（Ta2O5）薄膜，其楔形端从A到B厚度逐渐减小为零。为测定薄膜的厚度，用波长=632.8nm的He-Ne激光垂直照射，观察到薄膜楔形端共出现11条暗纹，且A处对应一条暗纹，试求氧化钽薄膜的厚度（Ta2O5对632.8nm激光的折射率为2.21，玻璃中折射率为1.46）。AB解：光在Ta2O5薄膜上表面反射产生半波损失，在下表面反射不产生半波损失。反射光产生暗纹条件为其中n为Ta2O5的折射率，e为薄膜厚度，k为正整数，k=0时对应B处的暗纹对Ａ处