大学物理C-07光的干涉

专业班级：学号：姓名：成绩：1练习七光的干涉一、填空题1．真空中波长为500nm绿光在折射率为1.5的介质中从A点传播到B点时，相位改变了5π，则光从A点传到B点经过的实际路程为25003nm。2.如图，在双缝干涉实验中，若把一厚度为e、折射率为n的薄云母片覆盖在S1缝上，中央明条纹将向______上____移动；覆盖云母片后，两束相干光至原中央明纹O处的光程差为_______(1)ne___________．3．双缝干涉实验中，若在其中一缝后加一透明媒质薄片，使原光线光程增加2.5λ，则此时屏中心处为第___2________级_____暗______纹。4.在照相机镜头的玻璃片上均匀镀有一层折射率n小于玻璃的介质薄膜，以增强某一波长的透射光能量。假设光线垂直入射，则介质膜的最小厚度应为4n5.一束白光垂直照射厚度为0.4μm的玻璃片,玻璃的折射率为1.50,在反射光中看见光的波长是____480nm_______。6．用600nm的单色光垂直照射牛顿环装置时，第4级暗纹对应的空气膜厚度为____1.2_____m7．在垂直照射的劈尖干涉实验中，当劈尖的夹角变大时，干涉条纹将向劈尖棱方向移动，相邻条纹间的距离将变小。8．在空气中有一劈尖形透明物，其劈尖角rad100.14，在波长700nm的单色光垂直照射下，测得干涉相邻明条纹间距l=0.25cm，此透明材料的折射率n=___1.4________。9．在牛顿环实验中，平凸透镜的曲率半径为3.00m，当用某种单色光照射时，测得第k个暗纹半径为4.24mm，第k+10个暗纹半径为6.00mm，则所用单色光的波长为______601____nm。二、选择题1.如图所示，用波长600nm的单色光做杨氏双缝实验，在光屏P处产生第五级明纹极大，现将折射率n=1.5的薄透明玻璃片盖在其中一条缝上，此时P处变成中央明纹极大的位置，则此玻璃片厚度为（B）（A）5.0×10-4cm；（B）6.0×10-4cm；（C）7.0×10-4cm；（D）8.0×10-4cm。2.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（B）（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。3.如图所示，折射率为2n、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1n和3n，已知n1＜n2＜n3．若用波长为l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）(A)22ne；(B)222ne；(C)22ne；(D)2222nen。PO1S2S专业班级：学号：姓名：成绩：24.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，经上下两个表面反射的两束光发生干涉。若薄膜厚度为e，而且321nnn，则两束反射光在相遇点的位相差为（A）（A）/42en；（B）/22en；（C）/42en；（D）/42en。6.用单色光垂直照射牛顿环装置，设其平凸透镜可以在垂直的方向上移动，在透镜离开平玻璃的过程中，可以观察到这些环状干涉条纹（B）（A）向右平移；（B）向中心收缩；（C）向外扩张；（D）向左平移。7.若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52的玻璃制成的)由空气搬入折射率为1.33的水中，则干涉条纹（C）(A)中心暗斑变成亮斑；(B)变疏；(C)变密；(D)间距不变。9.两个直径相差甚微的圆柱体夹在两块平板玻璃之间构成空气劈尖，如图所示，单色光垂直照射，可看到等厚干涉条纹，如果将两个圆柱之间的距离L拉大，则L范围内的干涉条纹（C）（A）数目增加，间距不变；（B）数目增加，间距变小；（C）数目不变，间距变大；（D）数目减小，间距变大。四、计算题1.在双缝干涉实验中，若缝间距为所用光波波长的1000倍，观察屏与双缝相距50cm．求相邻明纹的间距。解：依双缝干涉公式kDxdDxd0.05xcm2.用波长为500nm(1nm=10-9m)的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈形膜上．在观察反射光的干涉现象中，距劈形膜棱边l=1.56cm的A处是从棱边算起的第四条暗条纹中心。(1)求此空气劈形膜的劈尖角；(2)改用600nm的单色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干涉条纹，A处是明条纹还是暗条纹？(3)在第(2)问的情形从棱边到A处的范围内共有几条明纹？几条暗纹？解：(1)棱边处是第一条暗纹中心，在膜厚度为212e处是第二条暗纹中心，依此可知第四条暗纹中L1n2n3ne专业班级：学号：姓名：成绩：3心处，即A处膜厚度432e∴5434.8102eradll(2)由上问可知A处膜厚为e4＝3×500/2nm＝750nm对于600nm的光，连同附加光程差，在A处两反射光的光程差为4122e，它与波长之比为4123.02e。所以A处是明纹(3)棱边处仍是暗纹，A处是第三条明纹，所以共有三条明纹，三条暗纹．3.用很薄的云母片（n=1.58）覆盖在双缝实验中的一条缝上，这时屏幕上的零级明条纹移到原来的第七级明条纹的位置上。如果入射光波长为550nm，试问此云母片的厚度为多少？解：设云母的厚度为l。有云母时，光程差为lnDxd)1(x=0处的光程差为ln)1(x=0处为第k=7级明纹时kln)1()(1064.6158.1105507169mnkl4.用白光垂直入射到间距为0.25dmm的双缝上，距离缝1.0m处放置屏幕。求第二级干涉条纹中紫光和红光极大点的间距（白光的波长范围是400760nmnm）。解：对于波长为的光波，第二级干涉条纹中明纹的位置2Dxd因此，对于波长分别为1和2的光波，它们的第二级明条纹的间距212()Dxd将1400nm，2760nm，0.25dmm，1.0Dm代入上式中，得993321.0(7601040010)0.25102.8810xm5.使用单色光来观察牛顿环，测得某一明环的直径为3.00mm，在它外面第五个明环的直径为4.60mm，所用平凸透镜的曲率半径为1.03m，求此单色光的波长。解：设直径为3.00mm的明环为第k级明环，则2(21)()22kdkR专业班级：学号：姓名：成绩：4对第（5k）级明环25[2(5)1](29)()222kdkRkR225()()522kkddR所求波长为2252275()()225.9010520kkkkddddmRR