波动光学一章习题解答综述.docx

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1、波动光学一章习题解答习题15—1用白光光源行双，若用一个色的光片遮盖一条，用另一色的光片遮盖另一条，：［］(A)干涉条的度将生改。(B)生光和光的两套彩色条。(C)干涉条的亮度将生改。(D)不生干涉条。解：因两出的光率不同，已不足相干条件，所以将不生干涉条，答案(D)。习题15—2在双干涉中，屏幕E上的P点是明条。若将S2盖住，并在S12的S1SP垂直平分面放一反射M，如所示，此：［］SM(A)P点仍明条。S2(B)P点暗条。(C)不能确定P点是明条是暗条。习题15―2图(D)无干涉条。解：原来正常情况下P点是

2、明，当把S2盖住并在S1S2的垂直平分面放一反射后，就成“洛埃”了，由于存在半波失，干涉明暗条件与原来情况好相反，因此，原来情况下是明的P点在好成暗。所以，当(B)。习题15─3如所示，假有两个相同的相干光源S1和S2，出波的光，A是它的中垂上的一点。若在S1与A之插入厚度e、折射率n的薄玻璃片，两光源发出的光在A点的位相差；若已知5000A，n=1.5，A点恰为第四级明条纹中心，则e=。解：(1)22enerr(2)由条件(n1)ek令k=4可得S1enAS2习题15―3图2(n1)ek=0，1，2，3，⋯

3、44500000A00e(1.51)4(n1)习题15—4如所示，在双干涉中，P12。用波的光照射双S1和S2，1SS=SSS通空气后在屏幕E上形成干涉条。已知P点第三明条，1和S2到P点的SS光程差；若将整个装置放于种S2透明液体中，P点第四明，液E体的折射率n=。习题15―4图解：(1)S1和S2到P点的光程差足k3(2)若将整个装置放于种透明液体中，干涉明暗条件nkk=0,1,2,3,⋯令k=4可得444n31.333习题15—5在氏双中，两之的距离0.2mm。在距双1m远的屏上察干涉条，若入射光是波40

4、0nm至760nm的白光，屏上离零明20mm，哪些波的光最大限度地得到加？(1nm=10-9m)解：明条条件dxkD解得1xd14103nmkDk当k=6：k=7：k=8：k=9：k=10：12345666.7nm571.4nm500.0nm444.4nm400.0nm以上共五种波的光得到加。［注：当k5或者k11，波将不在可光范内。］习题15─6平行白光垂直照射到距d=0.25mm的双上，距50cm放置屏幕，分求第一和第五明彩色的度。(白光的波范是从4000A到7600A，里的“彩色度”指两个极端波的同明

5、中心之的距离。)解：由明条件dxkk=0，1，2，3，⋯D可得xkkD，xkkD(maxmin)取k=1得ddx0.5(76004000)10107.20104m0.72mm12.5104取k=5得x55x150.723.6mm习题15—7色平行光垂直照射在薄膜上，上下两表面反射的两束光生干涉，如所示，若薄膜的厚度e，且n1n3，入射光在n1中的波，两束反射光的光程差：［］(A)2ne。(B)2n2e1(2n1)。2(C)2n2e1n11。(D)2n2e1n21。22入射n1光反射光1n2反射光2en

6、3习题15―7图解：引入光程和光程差的好就是把光在各种不同介中的波都一折算真空中的波，使得我能用真空中的波来算光程差，因此，凡是光程差表达式中的波都指真空中的波，故两束反射光的光程差2ne2ne1n222211式中的入射光在真空中的波。［∴答案(C)］习题15─8在示三种透明材料构成的牛装置中，用色光垂直照射，在反射光中看到干涉条，在接触点P形成的斑：［］(A)全明。(B)全暗。(C)右半部明，左半部暗。(D)右半部暗，左半部明。1.521.621.621.75P1.52(图中数字为各处的折射率)习题15―8图

7、题解15―8图解：由条件，左半三种介折射率的关系n1n3，相应的干涉明暗条件为2n2ek(2k1)22明k=1，2，3，⋯暗k=0，1，2，⋯在P处e=0，对左半边0，相应为k=0级明纹；对右半边2，相应为k=0级暗纹。因此，在接触点P处形成的圆斑为右半部暗，左半部明。［∴选择答案(D)］习题15─9用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为的单色平行光垂直入射时，若观察

8、到的干涉条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分为：空气劈尖平玻璃工件［］(A)凸起，且高度为4。(B)凸起，且高度为2。(C)凹陷，且深度为2。(D)凹陷，且深度为4。习题15―9图向上平移分析：先考虑由两块玻璃板构成的空气劈尖，其暗纹条件为2ek2(2k1)2ekek即ekk题解15―9图2对给定的级次k，