大學(xué)物理13章光的干涉習(xí)題答案.doc

第13章習(xí)題答案137 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，兩縫的間距為，照亮狹縫的光源是汞弧燈加上綠色濾光片。在遠(yuǎn)處的屏幕上出現(xiàn)干涉條紋，測(cè)得相鄰兩明條紋中心的距離為。試計(jì)算入射光的波長(zhǎng)。解：已知條紋間距，縫寬，縫離屏的距離 138用很薄的云母片（）覆蓋在雙縫實(shí)驗(yàn)中的一條縫上，這時(shí)屏幕上的零級(jí)明條紋移到原來的第七級(jí)明條紋的位置上，如果入射光波長(zhǎng)為，試問此云母片的厚度為多少？解: 設(shè)云母片厚度為，則由云母片引起的光程差為按題意 139 用包含兩種波長(zhǎng)成分的復(fù)色光做雙縫實(shí)驗(yàn)，其中一種波長(zhǎng)。已知雙縫間距為，屏和縫的距離為，求屏上的第三級(jí)明條紋中心位置。已知在屏上的第六級(jí)明條紋和未知波長(zhǎng)光的第五級(jí)明條紋重合，求未知光的波長(zhǎng)。解：屏上的三級(jí)明紋中心的位置 依題意屏上的第六級(jí)明條紋和波長(zhǎng)為的第五級(jí)明條紋重合于x處 則有 即 1310平板玻璃（）表面上的一層水（）薄膜被垂直入射的光束照射，光束中的光波波長(zhǎng)可變。當(dāng)波長(zhǎng)連續(xù)變化時(shí)，反射強(qiáng)度從時(shí)的最小變到時(shí)的同級(jí)最大，求膜的厚度。習(xí)題13-10圖解 ,故有 由上兩式 當(dāng)時(shí)滿足上式 n=1,2,3, 但由于是連續(xù)可調(diào)的，在和間無其他波長(zhǎng)消失與增強(qiáng)，所以取把或代入式或式1311一玻璃劈尖的末端的厚度為，折射率為。今用波長(zhǎng)為的平行單色光以的入射角射到劈尖的上表面，試求：（1）在玻璃劈尖的上表面所形成的干涉條紋數(shù)目？（2）若以尺寸完全相同的由玻璃片形成的空氣劈尖代替上述的玻璃劈尖，則所產(chǎn)生的條紋數(shù)目又為多少？解：（1）玻璃劈尖相鄰明（暗）條紋對(duì)應(yīng)的厚度差為 可以看見2016條明條紋，2017條暗條紋。（2）空氣劈尖相鄰明（暗）條紋對(duì)應(yīng)的厚度差為 可以看見1237條明條紋，1238條暗條紋。1312 如圖所示，波長(zhǎng)為的平行光垂直照射到長(zhǎng)的兩塊玻璃片上，兩玻璃片一邊相互接觸，另一邊被直徑的細(xì)鋼絲隔開。求（1）兩玻璃片間的夾角是多少？（2）相鄰兩明條紋間的厚度差是多少？（3）相鄰兩暗條紋的間距是多少？（4）在這內(nèi)呈現(xiàn)多少條明條紋？解: (1)由圖知，即 故 (弧度) (2)相鄰兩明條紋空氣膜厚度差為 (3)相鄰兩暗紋間距 (4)條1313如圖所示，在一潔凈的玻璃片上放一油滴，油滴逐漸展開成油膜。在波長(zhǎng)為的單色光垂直照射下，從反射光中觀察油膜上的干涉條紋。已知油的折射率為，玻璃的折射率為。試求（1）當(dāng)油膜中心厚度為時(shí)，可觀察到幾條明條紋？（2）每條明條紋中心處油膜的厚度為多少？（3）油膜逐漸展開時(shí)，條紋如何變化？解：（1） 反射光中明條紋的條件為： 油膜邊緣 e=0 k=0 油膜中心 故共可看到五條明條紋(k=0,1,2,3,4) （2）對(duì)應(yīng)各明條紋中心油膜的厚度 當(dāng)k=0,1,2,3,4時(shí)，對(duì)應(yīng)油膜的厚度分別0,2500,5000,7500,10000.（3）油膜逐漸展開時(shí)，圓條紋向外擴(kuò)展，條紋間間距增大，條紋級(jí)數(shù)減小，油膜中心由半明半暗向暗、明、暗、明依次變化，直至整個(gè)油膜呈現(xiàn)一片明亮區(qū)域.1314把折射率的玻璃片，放入邁克耳孫干涉