大学物理规范作业(本一)10解答.ppt

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1、总（10）双缝薄膜劈尖1一、选择题1.在双缝干涉实验中,屏幕上的P点处是明条纹。若把S2盖住，并在S1S2连线的垂直平分面上放一反射镜(如图),则此时：（A）P点处仍为明条纹；（B）P点处为暗条纹；（C）不能确定P处是明条纹还是暗条纹；（D）P处无干涉条纹。（B）双缝成为洛埃镜，有半波损失改为反射镜后，由于镜面反射时存在半波损失，所以光程差变为：分析：在双缝干涉实验中P点为明条纹，所以光程差为：满足暗纹条件。2（B）2.如图,用波长为λ的单色光照射双缝干涉实验装置,若把一折射率为n、劈角为θ的透明劈尖b缓慢地向上移动时(只遮住S2缝

2、),则屏上的干涉条纹的变化为：(A)间隔变大,向下移动(B)间隔不变,向下移动(C)间隔变小,向上移动(D)间隔不变,向上移动在加入劈尖后，在O点，光程且随劈尖的上升，也增大，因为中央明纹位置两束光的光程要相等，可知加入劈尖后，零级明纹必须往下移。分析：3所以条纹间距保持不变。加入劈尖后，设某时刻劈尖厚度为e，根据明纹条件，有：43.将厚度为e、折射率为n2的薄膜镀在折射率为n3的物质表面，单色平行光自折射率为n1的透明介质垂直入射到薄膜上，且n1n3，若λ1为入射光在n1中的波长，则该入射光经薄膜上下两表面反射的两束反射光

3、的光程差为：因为入射光在n1中的波长为λ1，可知该入射光在真空中的波长为：λ=λ1n1，(A)2n2e(B)2n2e-λ/(2n1)(C)2n2e-λ1n1/2(D)2n2e-λ1n2/2【C】分析：因为n1n3，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。两束反射光的光程差为：2n2e-λ/2（式中：λ为该入射光在真空中的波长）。5二、填空题1.已知杨氏双缝干涉实验中,双缝间的距离为d,双缝与屏的间距为D。现有λ1和λ2的两种波长的混合光入射。当λ2=2λ1/3时,在距中央亮纹O点的x=处,

4、两组干涉条纹的亮纹发生第一次重叠,级次分别为：k1=、k2=。23分析：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（K1、K2只能取整数）所以，干涉条纹的亮纹发生第一次重叠时，级次分别为：kl＝2，k2＝3。62.用白光垂直照射在置于空气中的均匀肥皂膜的一个面上(肥皂膜折射率n=4/3),沿法线方向观察到肥皂膜的另一面(背面)呈绿色(绿光波长λ=500nm),则此肥皂膜的最小厚度为nm。187.5nm上表面下表面①②e反射绿光满足干涉相消条件:分析：两束光线的光程差满足:因此当k=1时，厚度最小73.照相

5、机的镜头表面上镀有MgF2增透膜,若波长为λ的单色光自空气垂直照射到镀膜上,要使透射光线加强,则MgF2薄膜的最小厚度应为e=。（n玻璃>nMgF2>n空气）MgF2玻璃空气分析：光程差为当k=1时，厚度最小反射光满足干涉相消条件:81.用很薄的玻璃片盖在双缝干涉装置的一条缝上，这时屏上零级条纹移到原来第七级明纹的位置上。如果入射光的波长，玻璃片的折射率，试求此玻璃片的厚度。三、计算题解:设所加玻璃片厚度为t,盖在上缝上.原来第7级明纹处两缝发出的光的程差为7λ.加玻片后此处为零级明纹,加玻璃片引起附加光程差应为7λ.由此可得9方法

6、二解：设所加玻璃片厚度为t，盖在s2缝上原来第七级明纹处两缝发出的光的光程差为：加玻片后此处为零级明纹，光程差为：解以上两式可得：102.有一劈尖,折射率n=1.4,劈尖角θ=10-4rad,在某单色光的垂直照射下,可测得两相邻明纹之间的距离为0.25cm，求：(1)此单色光的波长；(2)如果劈尖长为3.5cm，那么总共可出现多少条明条纹？相邻明纹的厚度差为光程差为：解：（1）因为光在上表面反射时（光疏到光密）有半波损失；在下表面反射时，（光密到光疏）无半波损失。11(2)法一：因为在劈棱处为暗纹，且所以总共可出现明纹14条。法二：

7、劈尖最大厚度为：12