大学物理_第十二章_课后答案.pdf

习题十二 12-1 某单色光从空气射入水中，其频率、波速、波长是否变化?怎样变化? λ λ = 空 υ n u= λυ 解: 不变，为波源的振动频率； n 变小； n 变小． 12-2 在杨氏双缝实验中，作如下调节时，屏幕上的干涉条纹将如何变化?试说明理由． (1)使两缝之间的距离变小； (2)保持双缝间距不变，使双缝与屏幕间的距离变小； (3)整个装置的结构不变，全部浸入水中； S S 1 2 (4)光源作平行于 ， 联线方向上下微小移动； (5)用一块透明的薄云母片盖住下面的一条缝． D ∆x= λ 解: 由 d 知，(1)条纹变疏；(2)条纹变密；(3)条纹变密；(4)零级明纹在屏幕上作 相反方向的上下移动；(5)零级明纹向下移动． 12-3 什么是光程? 在不同的均匀媒质中，若单色光通过的光程相等时，其几何路程是否相 2π ∆ϕ = ∆ 同?其所需时间是否相同?在光程差与位相差的关系式 λ 中,光波的波长要用真空 中波长,为什么? ∆ ∆t= 解:∆ = nr．不同媒质若光程相等，则其几何路程定不相同；其所需时间相同，为 C． ∆ 因为 中已经将光在介质中的路程折算为光在真空中所走的路程。 A B 12-4 如题12-4图所示， ， 两块平板玻璃构成空气劈尖，分析在下列情况中劈尖干涉 条纹将如何变化? A B (1) 沿垂直于 的方向向上平移［见图(a)］； A (2) 绕棱边逆时针转动［见图(b)］． 题12-4图 λ λ θ = e = k k 解: (1)由 2l， 2 知，各级条纹向棱边方向移动，条纹间距不变； (2)各级条纹向棱边方向移动，且条纹变密． λ 12-5 用劈尖干涉来检测工件表面的平整度，当波长为 的单色光垂直入射时,观察到的干涉 条纹如题12-5图所示，每一条纹的弯曲部分的顶点恰与左邻的直线部分的连线相切．试说 明工件缺陷是凸还是凹?并估算该缺陷的程度． 解: 工件缺陷是凹的．故各级等厚线(在缺陷附近的)向棱边方向弯曲．按题意，每一条纹弯 曲部分的顶点恰与左邻的直线部分连线相切，说明弯曲部分相当于条纹向棱边移动了一条， λ ∆e= 故相应的空气隙厚度差为 2 ，这也是工件缺陷的程度． 题12-5图 题12-6图 12-6 如题12-6图，牛顿环的平凸透镜可以上下移动，若以单色光垂直照射，看见条纹向中 心收缩，问透镜是向上还是向下移动? e k 解: 条纹向中心收缩，透镜应向上移动．因相应条纹的膜厚 位置向中心移动． d