《大學(xué)物理》光的干涉練習(xí)題

1、大學(xué)物理大學(xué)物理 習(xí)題練習(xí)習(xí)題練習(xí)光的干涉光的干涉練習(xí)練習(xí)33 光的干涉（光的干涉（1）v 1. 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若單色光源S到兩縫S1、S2距離相等，則觀察屏上中央明條紋位于圖中O處?，F(xiàn)將S向下移動一微小距離， 則屏幕上干涉條紋將如何變化： (A) 中央明條紋也向下移動，且條紋間距不變 (B) 中央明條紋向上移動，且條紋間距不變 (C) 中央明條紋向下移動，且條紋間距增大 (D) 中央明條紋向上移動，且條紋間距增大sOv 方法：分析條紋的移動方向時(shí)，常跟蹤視場中的某一級條紋觀察它朝什么方向移動，則其它條紋相應(yīng)的也朝這一方向移動。通常，我們?nèi)」獬滩顬榱愕闹醒朊鳁l紋為研究對象。若S下移，現(xiàn)在要

2、使得雙縫發(fā)出的光程差仍為零，兩束光必須在中垂面的上方相遇。即， （1）零級明條紋上移，其它條紋也隨之上移。 (2)由兩相鄰條紋間距公式可知，條紋間距沒有變化。dDxxxkk1答案選（B）答案為：答案為：B B 1kkDxxxdD 相鄰明或暗條紋間的距離為：其中： 為屏幕與縫的間距，d為兩縫的間距。d1S2SO1r2rxDEM圖 14-3PB明暗條紋的間距與明暗條紋的間距與k無關(guān)，且相鄰明暗條紋的間距是相等的無關(guān)，且相鄰明暗條紋的間距是相等的. 2. 在楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，欲使干涉條紋變寬，應(yīng)作怎樣的調(diào)整：(A)增加雙縫的間距； (B)增加入射波的波長；(C)減少雙縫至光屏之間的距離； (D) 干涉

3、級k愈大則條紋愈寬。 這里，我們以中央明條紋進(jìn)行分析：原來的0級條紋到兩波源的路程差距是0，現(xiàn)在是2.5波長，2.5波長是半個(gè)波長的5倍，也就是說半個(gè)波長的奇數(shù)倍，所以是暗條紋。 3. 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，入射光的波長為 ，用玻璃紙遮住雙縫中的一個(gè)縫，若玻璃紙中光程比相同厚度的空氣的光程大 ，則屏上原來的明紋處(A) 仍為明條紋； (B) 變?yōu)榘禇l紋；(C) 既非明紋也非暗紋； (D) 無法確定是明紋，還是暗紋。 5 . 2答案為：答案為：B B 4.6000一束波長為 的平行單色光垂直入射到折射率為 n1.33的透明薄膜上，該薄膜是放在空氣中的，要使反射光得到最大限度的加強(qiáng)，薄膜最小厚度應(yīng)為。

4、答案為答案為:1127.8:1127.822221122min22sin21,2.(21012.(,1.0,1.332211127.84e nnikkknnenkeken ，加強(qiáng)）明條紋（） ，k ， ，減弱）暗條紋2題目中:i=0時(shí)，薄膜干涉的光程差公式：薄膜干涉的光程差公式：由題意，為使反射光得到最大限度的加強(qiáng)由題意，為使反射光得到最大限度的加強(qiáng)5.1.58mmn-4-6在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，波長 5500的單色光平行垂直入射到縫間距a=210的雙縫上，屏到雙縫的距離D=2m，求：（1）中央明條紋兩側(cè)第10級明條紋中心的間距；（2）用一厚度為d=6.610，折射率為的玻璃片覆蓋一縫后，零級明紋

5、將移到原來的第幾級明紋處？221212211)02,(0, 1.)(2)(1(1/SrenerrrSrrkkkeknne （）有介質(zhì)時(shí)：光程差為： （零級明紋 時(shí)，-(n-1)e -(1)(零級明紋下移）（ ）沒有介質(zhì)時(shí)：k級明紋：為負(fù)整數(shù)）有介質(zhì)后干涉條紋移動了 k）分析12212(n-1)err(n-1)errk(n-1)ekk6.9777（ ）覆蓋玻璃后，零級明條紋應(yīng)滿足：設(shè)不蓋玻璃片時(shí)，此點(diǎn)為第K級明紋，則應(yīng)有：故零級明紋應(yīng)移到原來第 級明紋處。1120Dx200.11makkDxxxdDx 解：（）相鄰明或暗條紋間的距離為：其中： 為屏幕與縫的間距，d為兩縫的間距。6.20.6030

6、Sda1212一 菲 聶 耳 雙 棱 鏡 干 涉 儀 ， 如 圖所 示 ， 由 狹 縫 光 源發(fā) 出 的 光 ， 通 過 棱 鏡 后 分 成 兩 束 相 干 光 ， 可 把 這 兩 束相 干 光 看 作 分 別 由 虛 光 源 S 和 S 直 接 發(fā) 出 ， S 和 S 的 間 距毫 米 ， 狹 縫 到 雙 棱 鏡 的 距 離厘 米 ， 棱 鏡 距屏 幕 的 距 離 d=2.2米 ， 現(xiàn) 在 測 到 屏 上 相 鄰 明 條 紋 中 心 的 距離 為 2.25毫 米 ， 求 入 射 光 的 波 長 ， 以 及 第 4級 明 紋 中 心至 零 級 明 條 紋 中 心 的 距 離 。30,d0.6m

7、m, b=2.2m D=a+b2.5m, x2.25mm Dd xx5400AdD4d x4 D4 x9.00mm Ddacm 解： 第 級明紋至中心距離滿足：注意：菲涅耳雙棱鏡中，D是光源到觀察屏的距離。練習(xí)練習(xí)34 34 光的干涉（光的干涉（2)2)1. 在雙縫裝置中，用一折射率為n的薄云母片覆蓋其中一條狹縫，這時(shí)屏幕上的第級明條紋恰好移到屏幕中央原零級明條紋的位置，如果入射光波長為，則這云母片的厚度為：(A) ； (B) ； (C) ； (D) 。 同練習(xí)同練習(xí)33 第第5題題17n7n771n2121(1171rrnerrkkenen 分析零級明紋：有介質(zhì)時(shí)：）無介質(zhì)時(shí)：題目中k=-7

8、所以：答案為：答案為：A A v 2. 邁克耳遜干涉儀可用來測量單色光的波長，當(dāng)干涉儀的動鏡M2移動d距離時(shí)，測得某單色光的干涉條紋移動N條，則該單色光的波長為： (A) 2d/N ; (B) d/N ; (C) 4d/N ; (D) 2N/d。 22/dNdN 答案為：答案為：A A 1M2M光源S1G補(bǔ)償板）(2G1212可移動）(2ME固定）(根據(jù)根據(jù)M M2 2移動的距離移動的距離d d與波長的關(guān)系式與波長的關(guān)系式3., n，空氣中有一透明薄膜，其折射率為用波長為 的平行單色光垂直照射該薄膜，欲使得反射光得到加強(qiáng)，薄膜的最小厚度為：為使得透射光得到加強(qiáng)，薄膜的最小厚度應(yīng)為：。 /4n

9、/2n 同練習(xí)同練習(xí)33 題題4分析：薄膜干涉，反射光滿足：分析：薄膜干涉，反射光滿足：2222121min2sin21,2,.,20,1,2,.,21.0 sin02/21/4e nnikkkknnnienkken 相干加強(qiáng)（+1） 相干減弱由題意，加強(qiáng)時(shí)，透射光明暗干涉條件與反射光透射光明暗干涉條件與反射光相反相反，則有，則有2222/2enkn min（+1） e4 n2 n；答案：答案：4.N 在 牛 頓 環(huán) 實(shí) 驗(yàn) 中 ， 用 波 長 為的 單 色 光 垂 直 入 射 ， 若平 凸 透 鏡 沿 垂 直 方 向 有 平 移 ， 在 位 移 過 程 中 發(fā) 現(xiàn) 某 級明 條 紋 處 由

10、最 亮 逐 漸 變 為 最 暗 ， 則 平 凸 透 鏡 的 位 移 大小 為。 若 在 位 移 過 程 中 發(fā) 現(xiàn) 某 級 明 條 紋 處 有條 明 條 紋 經(jīng) 過 ， 則 平 凸 透 鏡 的 位 移 大 小 為。2N4(2)N2dNddN 分析：式中 d為空氣膜厚度，為條紋移動數(shù)1題中，(1)由最亮變?yōu)樽畎?，只移動?條紋2移動 條紋，則 /4N /25.1.60)1.40mn-9折射率為的兩塊標(biāo)準(zhǔn)平面玻璃板之間形成一個(gè)尖劈（劈尖角 很?。?，用波長為 600nm（1nm=10的單色光垂直入射，產(chǎn)生等厚干涉條紋。假如在劈尖內(nèi)充滿的液體時(shí)的相鄰明條紋間距比劈尖內(nèi)是空氣時(shí)的間距縮小 l=0.5mm，那么劈尖角 應(yīng)是多少？1212-4l(1.02sin2l2nsin2n1lll(1-)/2n1(1-)/2 l1.7 10 radnnn 空氣空氣解：空氣劈尖時(shí)，間距為：）液體劈尖時(shí)，間距為：6.在牛頓環(huán)裝置的平凸透鏡和平板玻璃間充以某種透明液體，觀測到第10個(gè)明環(huán)的直徑由充前的14.8cm變成充液體后的12.7cm，求這種液體的折射率n。oD空氣層e干涉環(huán)（牛頓環(huán)）圖 14-15112CRreooLA圖 14-162102102221010r(2k-1)R /21,2.)01,2.)/r(2k-1)R /2r19