大学物理规范作业(上)双缝薄膜劈尖.ppt

* * 大学物理规范作业上册 总（10） 双缝　薄膜　劈尖干涉 一、选择题 1．在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是　　　 (A) 使屏靠近双缝 (B) 使两缝的间距变小 (C) 把两个缝的宽度稍微调窄 (D) 改用波长较小的单色光源 分析： 条纹间距 要使干涉条纹间距变大，Ｄ变大，?变大或d变小。 【 B 】 2.折射率为n2、厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n1和n3，已知n1＜n2＜n3，若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束（1）与（2）的光程差是 A、2n2e B、2n2e-λ C、2n2e-λ D、2n2e-λ/2n2 分析：因为n1n2n3，可知该入射光在薄膜上、下表面反射时均存在半波损失。 两反射光的光程差为 【 A 】 3. 如图所示，两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为L，夹在两块平面晶体的中间，形成空气劈形膜，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹，如果滚柱之间的距离L变小，则在L范围内干涉条纹的 （A）数目减小，间距变大 （B）数目减小，间距不变 （C）数目不变，间距变小 （D）数目增加，间距变小 L ? 分析：反射光的光程为 设e1、e2分别为两滚柱的直径，反射光中明纹的条件 明纹数目为 条纹数目与Ｌ无关。 Ｌ变小，条纹数目不变，所以间距变小。 【 c 】 二、填空题 1. 双缝干涉实验中，光的波长为600nm，双缝间距为2mm，双缝与屏的间距为3m，则在屏上形成的干涉图样的明纹间距为 ；当另一波长为400nm的光与前一光混合入射时，在距中央亮纹O点为 处，两组干涉条纹的亮纹发生第一次重叠。 分析：条纹间距 根据双缝干涉的明纹条件 当两组干涉条纹重叠时，这两组干涉条纹的位置重合。设?1=600nm；?2=400nm。 即 0.9mm 1.8mm 第一次重叠 2、两块长度10cm的平玻璃片，一端互相接触，另一端用厚度为0.004mm的纸片隔开，形成空气劈形膜。以波长为500nm的平行光垂直照射，观察反射光的等厚干涉条纹，在全部10cm的长度内呈现 条明纹。 分析：设空气最大厚度为e， 根据明纹条件 所以明纹数目为16。 16 3. 在制作珠宝时，为了使人造水晶(n3=1.5)具有强反射的效果,就在其表面上镀一层一氧化硅(n2=2.0)。要使波长为560nm的光强烈反射，这镀层厚度至少为　 。 分析：因为n1n2n3(n1为空气折射率)，可知该入射光在薄膜上表面反射时存在半波损失，而在薄膜下表面反射时无半波损失。 明纹条件 镀层厚度 70nm 三、计算题 1．在双缝干涉实验中，波长? ＝600 nm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＝2 m。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＝9.6×10-6m、折射率为n＝1.50的玻璃片覆盖上缝后,零级明纹将移到原来的第几级明纹处？ (2) 覆盖玻璃后，零级明纹应满足： r2-（r1－e+ne）＝0 设不盖玻璃片时，此点为第k级明纹，则应有： r2－r1＝k? 解：(1) ?x＝20 D? / a＝0.12 m 所以： (n－1)e = k? ， k＝(n－1) e / ? ＝8 零级明纹移到原第8级明纹处。 *