薄膜、劈尖、牛顿环习题

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1、相干光分波阵面法分振幅法（杨氏双缝干涉）薄膜干涉劈尖干涉牛顿环干涉一.薄膜干涉①②有半波损失加强减弱②①减弱二、劈尖干涉加强劈棱处出现明纹还是暗纹？暗纹123123空气减弱123加强劈棱处出现明纹还是暗纹？明纹3.测微小物体的厚度1.相邻明（暗）纹间的厚度差2.相邻明（暗）纹的间距三、牛顿环干涉①②明环半径暗环半径空气若平凸透镜与平玻璃之间充满折射率介质：1.真空中波长为的平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e，并且n1n3,则两束反射光在相遇点的相位差为多少？2.平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两

2、表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e，并且n1n3,1为入射光在折射率为n1的介质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为多少？真空中波长如何验证对错？3.一束波长为=600nm的平行单色光垂直入射到折射率为n=1.33的透明薄膜上，该薄膜是放在空气中的。要使反射光得到最大限度的加强，薄膜的最小厚度是多少？e1234.透镜表面通常覆盖着一层MgF2的透明薄膜，其折射率n=1.38（透镜的折射率大于1.38）。为使氦氖激光器发出的波长为632.8nm的激光毫不反射地透过，求薄膜厚度满足的关系及最小厚度。（设光线垂直入射）最薄的膜厚取k

3、=0，则e1235.在半导体元件生产中为了测定硅片上薄膜的厚度，将该膜的一端腐蚀成劈形。已知折射率为1.46，用波长为589.3nm的平行光垂直照射后，观察到劈尖上出现了9条暗纹，并且第9条暗纹在劈尖斜坡的上端点B,Si折射率为3.42,求薄膜的厚度。B处第9条暗纹对应上式SiO2膜解：思考：若AB段共有9条明纹，且B处恰好是一条明纹，求薄膜厚度。6.两平板玻璃构成一空气劈尖，长L=4cm，一端夹住一金属丝。以波长为=589.0nm的钠光垂直入射。（1）若观察到相邻明（或暗）纹间距离l=0.1mm，求金属丝的直径d=？解：（1）6.两平板玻璃构成一

4、空气劈尖，长L=4cm，一端夹住一金属丝。以波长为=589.0nm的钠光垂直入射。（2）将金属丝通电，受热膨胀，直径增大。在此过程中，从玻璃片上方离劈棱距离为L/2的固定观察点上发现干涉条纹向左移动2条，问金属丝的直径膨胀了多少？解：（2)在劈尖中部干涉条纹向左移两个条纹，说明在该处厚度增加:7、如图a所示，一光学平板玻璃A与待测工件B之间形成空气劈尖，用波长l＝500nm的单色光垂直照射．看到的反射光的干涉条纹如图b所示．有些条纹弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的连线相切．则工件的上表面缺陷是(A)不平处为凸起纹，最大高度为500nm．(

5、B)不平处为凸起纹，最大高度为250nm．(C)不平处为凹槽，最大深度为500nm．(D)不平处为凹槽，最大深度为250nm．［B］空气劈尖：AB图b图a8、用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为l的单色平行光垂直入射时，若观察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凸起，且高度为l/4．凸起，且高度为l/2．凹陷，且深度为l/2．凹陷，且深度为l/4．［C］空气劈尖：思考：折射率为n的介质劈尖呢？平玻璃工件空气劈尖9、两块平玻璃构成空气劈尖，左边为棱边，用单色平行光垂直入射

6、．若上面的平玻璃慢慢地向上平移，则干涉条纹(A)向棱边方向平移，条纹间隔变小．(B)向棱边方向平移，条纹间隔变大．(C)向棱边方向平移，条纹间隔不变．(D)向远离棱边的方向平移，条纹间隔不变．(E)向远离棱边的方向平移，条纹间隔变小．［C］见动画相邻明（暗）纹间隔10、两块平玻璃构成空气劈尖，左边为棱边，用单色平行光垂直入射．若上面的平玻璃以棱边为轴，沿逆时针方向作微小转动，则干涉条纹的(A)间隔变小，并向棱边方向平移．(B)间隔变大，并向远离棱边方向平移．(C)间隔不变，向棱边方向平移．(D)间隔变小，并向远离棱边方向平移［A］见动画相邻明（暗）纹

7、间隔改变劈尖角后，相邻明条纹间距：劈尖角改变量：11.用波长l=600nm的光垂直照射由两块平玻璃板构成的空气劈尖。劈尖角=2.0×10-4rad.改变劈尖角,发现相邻两明条纹间距缩小了∆l=1.0mm,求劈尖角改变量∆.解：原相邻明条纹间距：改变后的劈尖角为：12、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处形成的圆斑为全明．全暗．右半部明，左半部暗．右半部暗，左半部明．［D］右边：左边：图中数字为各处的折射率暗纹明纹lP1.521.751.5213、如图，用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上．

8、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(A)向右平移．(B)向中心收缩．(C