第三单元-光的干涉答案).doc

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1、。一、选择题1-5DC(AB)CC6-10ADA(AA)B11-15CCBDC16-20BAAAD21-25CDDCB二、填空题1.1.52.3.4.600nm,0.244mm5.1.46.1mm7.相等减小增加8.油膜前后两个表面反射的光10.变小11.12：（1）4000条；（2）0.5mm；（3）。13.上凸14.三、计算题1、杨氏双缝的间距为，距离屏幕为，求：（1）若第一级明纹距离为，求入射光波长。（2）若入射光的波长为，求相邻两明纹的间距。解：（1）由，有：，将，，，代入，有：；即波长为：；（2）若入射光的波长为，相邻两明纹的间距：。

2、2、用白光照射杨氏双缝，已知d＝1.0mm，D=1.0m，设屏无限大。求：(1)=500nm的光的第四级明纹位置及明纹间距；(2)=600nm的光理论上在屏上可呈现的最大级数；(3)1=500nm和2=600nm的光在屏上什么位置开始发生重叠?解:(1)明条纹中心位置()，相邻明条纹的间距为，将k=4，=500nm，d＝1.0mm，D=1.0m代入，得，.（2）从两缝发出的光到达屏幕上某点的形成干涉明纹的光程差应满足，时，可算出理论上的最大级次条。（3）发生条纹重叠时满足，所以或时条纹开始发生第一次重叠，重叠位置为＝。3、在双缝干涉实验中，波

3、长λ=5500Å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=6.6×10-6m、折射率为n=1.58的云母片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处?解：（1），k=10所以＝0.11mm（2）覆盖云母片后,零级明纹应满足:设不盖玻璃片时,此点为第k级明纹，则应有所以零级明纹移到原第7级明纹处.4、一平面单色光垂直照射在厚度均匀的油膜(折射率为1.30)上，油膜覆盖在玻璃板(折射率为1.50)上。若单色光的波长可由光源连续可调，可

4、观察到500nm和700nm这两个波长的光在反射中消失，而这两波长之间无别的波长发生相消，求此油膜的厚度。解法一：光在油膜上下表面的反射无半波损失，故由薄膜公式有d反=2en2=(k+)l当l1=500nm时，有2en2=(k1+)l1(1)当l2=700nm时，有2en2=(k2+)l2(2)由于500nm和700nm这两个波长之间无别的波长发生相消，故k1、k2为两个连续整数，且k1>k2，所以k1=k2+1(3)由式(1)(2)(3)解得：k1=3，k2=2可由式(1)求得油膜的厚度为=6731Å=6.731×10-4mm解法二：因为油膜

5、（）在玻璃（）上，所以不考虑半波损失，由反射相消条件有：当时，，因为，所以，又因为与之间不存在以满足式，即不存在的情形，所以、应为连续整数，可得：，；油膜的厚度为：。5、两块平板玻璃构成一空气劈尖，长L＝4cm，一端夹住一金属丝，如图所示，现以波长的钠光垂直入射。(1)若观察到相邻明纹(或暗纹)间距l＝0.1mm，求金属丝的直径d=?Lkθk＋1l(2)将金属丝通电，受热膨胀，直径增大，此时，从劈尖中部的固定点观察，发现干涉条纹向左移动了2条，问金属丝的直径膨胀了多少?解：（1）空气劈尖干涉时相邻明纹间距离l对应的厚度差为，由图所示的两个相似直

6、角三角形，有所以(2)由于条纹每移动一条，空气劈尖厚度改变，向左移动条纹密集，表示级数k增加，由暗纹干涉条件可知，级数k增加表示空气膜的厚度e增大，故左移两条干涉条纹，即固定观察点处厚度增加，由三角形中位线定理知，金属丝直径增加量6、波长为500nm的单色光垂直照射到由两块光学平板玻璃构成的空气劈尖上，在反射光中观察，距劈尖棱边l=1.56cm的A处是第四条暗条纹中心。(1)求此空气劈尖的劈尖角θ；(2)改用l2=600nm的单色光垂直照射此劈尖，仍在反射光中观察，A处是明条纹还是暗条纹?从棱边到A处的范围内共有几条明纹?几条暗纹?解(

7、1)由薄膜公式，有对第四条暗纹，k=3，有Alekq所以A处膜厚：由于e4=lq，l1=500nm，l=1.56cm，故得=4.8×10-5rad(2)当改用波长为l2=600nm的光时，有d反=所以此时A处是第3级明条纹。棱边处(e=0)为一暗纹，而A处是第3级明条纹，所以从棱边到A处的范围内共有3条明纹和3条暗纹。7、一块厚的折射率为的透明膜片。设以波长介于的可见光．垂直入射，求反射光中哪些波长的光最强?解：本题需考虑半波损失。由反射干涉相长，有：∴；当时，（红外线，舍去）；当时，；当时，；当时，；当时，；当时，（紫外线，舍去）；∴反射光

8、中波长为、、、的光最强。8、人造水晶珏钻戒是用玻璃（折射率为）做材料，表面镀上一氧化硅（折射率为）以增强反射。要增强垂直入射光的反射，求镀膜厚度。解：