第11-1章光的干涉(2011.10答案)

第11章光的干涉作业题班级________________学号_______________姓名________________1一、简答题1.相干光产生的条件是什么？获得相干光的方法有那些？答：相干光产生的条件：两束光频率相同，振动方向相同，相位差恒定获得相干光的方法有两种，分别是振幅分割法和波阵面分割法2.简述光波半波损失的条件？1.反射光才有半波损失，2从光疏射向光密介质3.（简答）教材113页(第三行)说反射式牛顿环的中心圆斑中总是暗纹，那么有办法让中心变成亮斑吗？怎么办？将入射光和观察位置在牛顿环的两侧即可。二.填空题：1.在双缝干涉实验中，如果逐渐增加光源狭缝S的宽度，则屏幕上的条纹逐渐变。模糊，直止消失。2.如图所示，两个直径微小差别的彼此平行的滚珠之间的距离，夹在两块平晶的中间，形成空气劈尖，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹。如果两滚珠之间的距离L变大，则在L范围内干涉条纹的数目,条纹间距（填变化情况）。数目不变，间距变大3.如图所示，波长为的平行单色光垂直入射在折射率为2n的薄膜上，若薄膜厚度为e，而且321nnn，则两束透射光的位相差为。/42en。4.s1、、s2为双缝，s是单色缝光源，若s不动，而在上缝s1后加一很薄的云母片，中央明条纹将向移动。（填上、下）答案：上。三、选择题1.如图所示,薄膜的折射率为n2，入射介质的折射率为n1，透射介质为n3，且n1＜n2＜n3，入射光线在两介质交界面的反射光线分别为(1)和(2)，则产生半波损失的情况是：(A)(1)光产生半波损失，(2)光不产生半波损失1n2n3ne(1)(2)n1n2n3第11章光的干涉作业题班级________________学号_______________姓名________________2(B)(1)光(2)光都产生半波损失(C)(1)光(2)光都不产生半波损失(D)(1)光不产生半波损失，(2)光产生半波损失[]答案：（B）2、如图所示，s1、s2为两个光源，它们到P点的距离分别为r1和r2，路径s1P垂直穿过一块厚度为t1，折射率为n1的介质板，路径s2P垂直穿过厚度为t2，折射率为n2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于(A)(r2+n2t2)－(r1+n1t1)(B)[r2+(n2－1)t2]－[r1+(n1－1)t1](C)(r2－n2t2)－(r1－n1t1)(D)n2t2－n1t1答案：（B）3、在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中(A)传播的路程相等，走过的光程相等(B)传播的路程相等，走过的光程不相等(C)传播的路程不相等，走过的光程相等(D)传播的路程不相等，走过的光程不相等[]答案：（C）三.计算题1.薄钢片上有两条紧靠的平行细缝，用波长λ=5500Å的平面光波正入射到薄钢片上。屏幕距双缝的距离为D=2.00m，测的中央明条纹两侧的第五级明条纹间的距离为Δx=12.0mm。（1）求两缝间的距离。（2）将一条缝用厚为7.0um，折射率为1.55的云母片覆盖，新的零级明纹将在原来的几级明纹处？解：（1）Δx=2kDλ/d∴d=2kDλ/Δx此处k=5∴d=10Dλ/Δx=0.92mm假如上面的缝覆盖了薄片，由于上面的光路经过了折射率高的物质，为了达到零级条纹的光程差为零的条件，零级条纹向上移动，设它的路程为r1，下面的路程为r2.所以(n-1)e+r1=r2;未覆盖时，r2-r1=kλ得(n-1)e=kλ代入数字可得k=7；s1s2t1t2n1n2r1r2P第11章光的干涉作业题班级________________学号_______________姓名________________32.用白光垂直照射，厚度nme300的薄膜，若薄膜的折射率为4.12n，且321nnn，问反射光中哪种波长可见光得到加强；透射光中哪种波长可见光得到加强。的光可看见反射光：nm42028032,3,420,2,8402,122nekneknekknekne的光可看见透射光：nm56033654,3,56034,2,16804,121-222nekneknekknekne3.一副玻璃(n=1.5)眼镜表面有丙酮(n=1.25)薄膜覆盖，反射光呈紫红色(λ=700nm),而透射光则是600nm的光最强，求丙酮薄膜厚度。（光垂直照射）透射加强：2ne=(2k1+1)λ/2反射加强：2ne=k2*λn=1.25,则700k2=300（2k1+1），则k1=k2=3时才符合要求，故e=3*700/2n=2100/2.5=840nm4.玻璃劈尖上下表面都与空气接触，玻璃折射率为4.1n，尖角rad410，在某单色光垂直照射下测得相邻暗条纹间距为0.25cm，求（1）此单色光在空气中的波长；（2）若劈尖长为3.5cm，则总共可以看到多少条明条纹？条明纹共明纹劈棱处为暗纹14,143,2,15.145.02227002knekknenmnl第11章光的干涉作业题班级________________学号_______________姓名________________45.在观察肥皂水薄膜(n=1.33)的反射光时，某处绿色光(λ=500nm)反射最强，且这时法线和视线间的角度I=45°，求该处膜的最小厚度。解：因为knner2)45(sin2022122令k=0,e=101nm6.有一玻璃劈尖，放入空气中，劈尖夹角5108弧度，用波长nm589的单色光垂直入射时，测得相邻条纹的宽度mml4.2。求（1）玻璃的折射率n；（2）写出此时反射观察的光程差公式，并说明反射观察劈棱处究竟是明纹还是暗纹。劈棱处是暗纹）（满足暗纹条件劈棱21222,02253.122kneenelnnl7.一滴油处于平板玻璃上，展成平凸的油膜，单射光(而λ=576nm)垂直照射，如图，油的折射率为1.6，玻璃为1.5；（1）油膜最高处距玻璃上表面h=864nm，问能观察到多少条明纹？最高明纹处的油膜厚度为多少？（2）油膜慢慢展开的过程中，观察到的条纹有什么变化？2ne+0.5λ=kλ(k=1,2,3…)有半波损失的明纹条件k=1,2,3,4,5,6时e=90，270，450，630，810，990nm，故能看到五级（圆）明纹。最高处：2*1.6*864nm+0.5*576nm=k*576nm得k=5.3，故处于明暗之间。偏暗。油膜扩展，厚度减小，间距变大，条纹数减少。h玻璃n=1.5