光学习题课教学文稿.ppt

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1、波动光学习题课内容小结：光的干涉与衍射现象表明了光的波动性，光的偏振现象说明光是横波。一.光的干涉*分波阵面法：杨氏双缝干涉，...*分振幅法：薄膜干涉，劈尖干涉，牛顿环干涉......二.光的衍射：单缝衍射，光栅衍射，三.光的偏振：马吕定律，布儒斯特定律四.本章两个最重要的基本概念*光程与光程差的概念nx两相干光相遇时的光程差通常包含：（1）两相干光源的初位相差（折算成光程差）（2）两相干光由于经过不同介质，不同路程产生的附加光程差（3）反射时产生的半波损失（3）牛顿环干涉：明，暗环半径（4）单缝衍射：*中央明纹位置*各级明暗纹位置*中央明纹宽度，角宽度，半角宽度，各级条纹宽度

2、（5）光栅衍射：光栅常数，光栅衍射公式，各级主极大的位置（6）Malus定律：（7）Browster定律：视场中有N个条纹移过。若对于干涉单缝：双缝：光栅（多缝）：明纹明纹明纹暗纹暗纹右半部暗，左半部明1.在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中,用单色光垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则在接触点P处形成的圆斑为___________________2.一束波长为l的单色光由空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使反射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为_____l/(4n)3.若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52的玻璃制成的)由空气搬入折射率为1.33的水中

3、，则干涉条纹(A)中心暗斑变成亮斑．(B)间距变大(C)间距变小(D)间距不变．[C]4.如图，用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上．当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时，可以观察到这些环状干涉条纹______________向中心收缩．5.在玻璃(折射率n2＝1.60)表面镀一层MgF2(折射率n2＝1.38)薄膜作为增透膜．为了使波长为500nm(1nm=109m)的光从空气(n1＝1.00)正入射时尽可能少反射，MgF2薄膜的最少厚度应是_________90.6nm6.在空气中有一劈形透明膜，其劈尖角q＝1.0×10-4rad，在波长l＝700nm的单色光垂直照射下

4、，测得两相邻干涉明条纹间距l＝0.25cm，由此可知此透明材料的折射率n＝______1.408.用波长为的单色光垂直照射到空气劈形膜上，从反射光中观察干涉条纹，距顶点为L处是暗条纹．使劈尖角连续变大，直到该点处再次出现暗条纹为止．劈尖角的改变量是_______．l/(2L)9.波长为的平行单色光垂直地照射到劈形膜上，劈形膜的折射率为n，第二条明纹与第五条明纹所对应的薄膜厚度之差是_________．(3)/(2n)n1q1=n2q27.如图所示，波长为的平行单色光垂直照射到两个劈形膜上，两劈尖角分别为1和2，折射率分别为n1和n2，若二者分别形成的干涉条纹的明

5、条纹间距相等，则1,2，n1和n2之间的关系是___________．11.一平凸透镜，凸面朝下放在一平玻璃板上．透镜刚好与玻璃板接触．波长分别为1＝600nm和2＝500nm的两种单色光垂直入射，观察反射光形成的牛顿环．从中心向外数的两种光的第五个明环所对应的空气膜厚度之差为______nm．2252d/l用波长为l的单色光垂直照射如图所示的牛顿环装置，观察从空气膜上下表面反射的光形成的牛顿环．若使平凸透镜慢慢地垂直向上移动，从透镜顶点与平面玻璃接触到两者距离为d的移动过程中，移过视场中某固定观察点的条纹数目等于______．12.在牛顿环装置的平凸透镜和平板玻璃间充以

6、某种透明液体，观测到第10个明环的直径由充液前的14.8cm变成充液后的12.7cm，求这种液体的折射率n．13.折射率为1.60的两块标准平面玻璃板之间形成一个劈形膜(劈尖角很小)．用波长＝600nm的单色光垂直入射，产生等厚干涉条纹．假如在劈形膜内充满n=1.40的液体时的相邻明纹间距比劈形膜内是空气时的间距缩小L＝0.5mm，那么劈尖角应是多少？=(1–1/n)/(2L)＝1.7×10-4rad14.用波长＝500nm(1nm＝10-9m)的单色光垂直照射在由两块玻璃板(一端刚好接触成为劈棱)构成的空气劈形膜上．劈尖角＝2×10-4rad．如果劈形膜内充

7、满折射率为n＝1.40的液体．求从劈棱数起第五个明条纹在充入液体前后移动的距离．解：2ne＋/2＝5e＝L→2nL＝9/2，充液前L1＝9/4;充液后L2＝9/4nL＝L1–L2＝9(1-1/n)/4＝1.61mm15.在双缝干涉实验中，入射光的波长为l，用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5l，则屏上原来的明纹处现_________变为暗条纹；16.用波长为1的单色光照射空气劈形膜，从反射光干涉条纹中观察到劈形膜装置的