大學(xué)物理答案88207

1、【精品文檔】如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除，僅供學(xué)習(xí)與交流大學(xué)物理答案88207.精品文檔.大學(xué)物理CII作業(yè)No.05 光的干涉班級(jí) _ 學(xué)號(hào) _ 姓名 _ 成績 _一、選擇題：1用白光光源進(jìn)行雙縫實(shí)驗(yàn)，若用一個(gè)純紅色的濾光片遮蓋一條縫，用一個(gè)純藍(lán)色的濾光片遮蓋另一條縫，則 D (A) 干涉條紋的寬度將發(fā)生改變 (B) 產(chǎn)生紅光和藍(lán)光的兩套彩色干涉條紋 (C) 干涉條紋的亮度將發(fā)生改變 (D) 不產(chǎn)生干涉條紋 解：因不同顏色濾光片使雙縫出射的光顏色不同，從而頻率不同，兩縫出射光不再是相干光，因此不產(chǎn)生干涉條紋2. 雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)中，兩縫間距為d，雙縫與屏幕之間的距離為D（D>>d），單

2、色光波長為，屏幕上相鄰的明條紋之間的距離為 (A) (B) (C) (D) A 解：由雙縫干涉條件可知，相鄰的兩明條紋間距為 故選A3. 如圖所示，平行單色光垂直照射到薄膜上，經(jīng)上下兩表面反射的兩束光發(fā)生干涉，若薄膜的厚度為e，并且, 為入射光在折射率為n1的媒質(zhì)中的波長，則兩束反射光在相遇點(diǎn)的相位差為(A) (B) (C) (D) C 解：光在薄膜上表面反射時(shí)有半波損失，下表面反射時(shí)無半波損失，所以，兩束反射光在相遇點(diǎn)的光程差為 由光程差和相位差的關(guān)系，相位差為 所以 故選C單色光空氣4. 如圖，用單色光垂直照射在觀察牛頓環(huán)的裝置上。當(dāng)平凸透鏡垂直向上緩慢平移而遠(yuǎn)離平面玻璃時(shí),可以觀察到這些

3、環(huán)狀干涉條紋 (A) 向右平移 (B) 向中心收縮 (C) 向外擴(kuò)張 (D) 靜止不動(dòng) (E) 向左平移 B 解：牛頓環(huán)是等厚干涉條紋，當(dāng)平凸透鏡垂直向上緩慢平移而遠(yuǎn)離平面玻璃時(shí)，某一厚度的空氣膜將向中心收縮，所以環(huán)狀條紋向中心收縮。故選B5用劈尖干涉法可檢測(cè)工件表面缺陷，當(dāng)波長為l的單色平行光垂直入射時(shí)，若觀察到的干涉條紋如圖所示，每一條紋彎曲部分的頂點(diǎn)恰好與其左邊條紋的直線部分的連線相切，則工件表面與條紋彎曲處對(duì)應(yīng)的部分 C (A) 凸起，且高度為l / 4(B) 凸起，且高度為l / 2(C) 凹陷，且深度為l / 2(D) 凹陷，且深度為l / 4 解：劈尖干涉條紋向相鄰低級(jí)次彎曲，說

4、明低級(jí)次處有膜厚增加的情況（凹陷），而由劈尖干涉明條紋條件知相鄰級(jí)次膜厚差為l / 2，故選C6. 在邁克爾遜干涉儀的一支光路中，放入一片折射率為n的透明介質(zhì)薄膜后，測(cè)出兩束光的光程差的改變量為一個(gè)波長l，則薄膜的厚度是 (A) (B) (C) (D) D 解：設(shè)薄膜厚度為d，則放入薄膜后光程差的改變量為2(n1)d，由題意有2(n1)dl，所以，膜厚故選Dqql二、填空題1.如圖所示，波長為的平行單色光斜入射到距離為d的雙縫上，入射角為.在圖中的屏中央O處(), 兩束相干光的位相差為。解：因?yàn)椋詮腟1和S2到O點(diǎn)的光程差為零，在雙縫左邊，兩束相干光的光程差 相位差為：S屏2. 如圖，在雙

5、縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若把一厚度為e、折射率為n的薄云母片覆蓋在縫上，中央明條紋將向 上 移動(dòng)；覆蓋云母片后，兩束相干光至原中央明條紋O處的光程差 為 （n-1）e 。 解：未加入云母片時(shí)，r1 = r2，屏上O點(diǎn)光程差為零，是中央明條紋。在r1中加入云母片后，S1到O點(diǎn)的光程大于S2到O點(diǎn)的光程，故只有在O點(diǎn)上方的某點(diǎn)O1處，才有可能使光程差為零，所以中央明條紋將向上移動(dòng)。覆蓋云母片后，S發(fā)出的光到達(dá)O點(diǎn)的光程差為。3. 波長為的平行單色光垂直照射到劈尖薄膜上，劈尖角為，劈尖薄膜的折射率為n，第k級(jí)明條紋與第k5級(jí)明條紋的間距是 。解：由劈尖干涉相鄰兩明條紋間距公式，可知5條明條紋間距為4.波長l

6、= 600nm的單色光垂直照射到牛頓環(huán)裝置上，第二級(jí)明條紋與第五級(jí)明條紋所對(duì)應(yīng)的空氣薄膜厚度之差為 900 nm。解：對(duì)于等厚干涉條紋，因相鄰兩明條紋對(duì)應(yīng)的空氣薄膜厚度差為，則第二級(jí)明紋與第五級(jí)明紋對(duì)應(yīng)的空氣薄膜厚度差為 (nm)5. 用波長為的單色光垂直照射到空氣劈尖上，從反射光中觀察干涉條紋，距頂點(diǎn)為L處是為暗條紋。使劈尖角連續(xù)變大，直到該點(diǎn)處再次出現(xiàn)暗條紋為止。劈尖角的改變量是 l/(2L) 。解：設(shè)原來L處為第k級(jí)暗紋，則(1) 改變，使L處再次出現(xiàn)暗紋，即 則:(2)聯(lián)立(1)、(2)可得： 6. 在邁克爾遜干涉儀的可動(dòng)反射鏡平移一微小距離的過程中，觀察到干涉條紋恰好移動(dòng)1848條。

7、所用單色光的波長為5461Å。由此可知反射鏡平移的距離等于 0.5046 mm (給出四位有效數(shù)字)。解：設(shè)反射鏡平移距離為d，則因邁克爾遜干涉現(xiàn)象中移動(dòng)1條條紋，反射鏡平移，所以三、計(jì)算題1白光照射到折射率為1.33的肥皂膜上，若從45°角方向觀察薄膜呈現(xiàn)綠色（500nm），試求薄膜最小厚度。若從垂直方向觀察，肥皂膜正面呈現(xiàn)什么顏色？解：斜入射時(shí)。由膜的上下表面反射的光干涉加強(qiáng)的條件是k = 1給出從垂直方向觀察，反射光加強(qiáng)的條件是 ；在可見光范圍內(nèi)：k = 12用波長為500nm()的單色光垂直照射到由兩塊光學(xué)平玻璃構(gòu)成的空氣劈尖上。在觀察反射光的干涉現(xiàn)象中，距劈尖棱邊

8、l1.56cm的A處是從棱邊算起的第四條暗條紋中心。(1) 求此空氣劈尖的劈尖角；(2) 改用600nm的單色光垂直照射到此劈尖上仍觀察反射光的干涉條紋，A處是明條紋還是暗條紋？(3) 在第(2)問的情形從棱邊到A處的范圍內(nèi)共有幾條明紋? 幾條暗紋?解：(1) 暗紋條件：，則棱邊處k0為第一條暗紋，第四條暗紋對(duì)應(yīng)k3，即，又，所以(2) 改為的單色光，設(shè) 則有為整數(shù)可見A處為明紋(第三級(jí)明紋)。(3) 由上(2)可知A處為第三條明紋，所以從棱邊到A處，共有三條明紋，三條暗紋，參見右圖。3圖示為一牛頓環(huán)裝置，設(shè)平凸透鏡中心恰好和平玻璃接觸，透鏡凸表面的曲率半徑是R400cm。用單色平行光垂直入射，觀察反射光形成的牛頓環(huán)，測(cè)得