干涉部分作業(yè)問題

干涉部分作業(yè)問題一、選擇題1.如圖S1

、S2

是兩個相干光源，它們到P點(diǎn)的距離分別為r1和r2，路徑S1P垂直穿過一塊厚度為t1

，折射率為n2

的介質(zhì)板，路徑S2P垂直穿過厚度為t2

，折射率為n2

的另一介質(zhì)板，其余部分可看作真空，這兩條路徑的光程差等于解：S1→P的光程

S2→P的光程2。在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置中，用一很薄的云母（n=1.58）覆蓋其中的一條狹縫，這時屏幕上的第七級明紋恰好移到屏幕中央原零級明紋的位置。如果入射光的波長為550nm，則這云母的厚度為設(shè)云母片的厚度為e，插入云母片而引起的光程差為解：3、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)的相位差為半波損失解：4.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，屏幕E上的P點(diǎn)處是明條紋，若將縫S2蓋住，并在S1、S2連線的垂直平分面處放一反射鏡M，如圖所示。此時解：半波損失5.用白光垂直入射到間距d為0.25mm的雙縫上，距離縫1.0m處放置屏幕，二級干涉條紋中紫光和紅光極大點(diǎn)的間距第二級干涉條紋中明條紋的位置解：第二級明紋間距：6．兩塊平玻璃構(gòu)成空氣劈尖,左邊為棱邊,用單色平行光垂直入射,若將上面的平玻璃慢慢地向上平移,則干涉條紋7．若把牛頓環(huán)裝置(都是用折射率為1.52的玻璃制成的)由空氣中搬入折射率為

1.33

的水中，則干涉條紋由于牛頓環(huán)復(fù)雜，把相鄰兩明（暗）紋近似看成劈尖干涉條紋變密8．用劈尖干涉法可檢測工件表面缺陷,當(dāng)波長為λ的單色平行光垂直入射時,若觀察到的干涉條紋如圖所示(非顯微鏡圖示),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應(yīng)的部分kk+1lhhaAAA點(diǎn)與k+1級相連，該點(diǎn)厚度與k+1級相同，則A點(diǎn)為凹陷記：兩相鄰明（暗）紋之間的距離為半個波長9.在棱鏡（n1=1.52）表面涂一層增透膜（n2=1.30）。為使此增透膜適用于550nm波長的光，最薄增透膜的厚度為解：光垂直入射于增透膜上，加強(qiáng)無半波損失k=0，得增透膜的最薄厚度為10.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,測出兩束光的光程差的改變量為一個波長,則薄膜的厚度是

解:邁克爾遜干涉儀的光路上，光通過透明介質(zhì)薄膜兩次，所以兩束光的光程差二、填空題1.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若把一厚度為、折射率為的薄云母片覆蓋在縫上,中央明條紋將向_______移動;覆蓋云母片后,兩束相干光至原中央明紋O處的光程差為_________________.

上2.雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置中的兩個縫用厚度均為e,折射率分別為和的透明介質(zhì)膜覆蓋,波長為λ的平行單色光斜入射到雙縫上,入射角為θ,雙縫間距為d,在屏幕中央O處(),兩束相干光的相位差

3．用波長為λ的單色光垂直照射折射率為n2的劈尖薄膜（如圖），圖中各部分折射率的關(guān)系是.觀察反射光的干涉條紋,從劈尖頂開始向右數(shù)第五條暗條紋中心所對應(yīng)的厚度e＝

二個半波損失第0級存在，第五條為第四級由明環(huán)條件2e+λ/2＝kλ

k＝52e1+λ1/2＝5λ1

2e２+λ２/2＝5λ２

Δe＝e1-e2＝

(λ1-λ2)＝225nm

4.一平凸透鏡,凸面朝下放在一平玻璃板上,透鏡剛好與玻璃板接觸。波長分別

和

的兩種單色光垂直入射，觀察反射光形成的牛頓環(huán)。從中心向外數(shù)的兩種光的第五個明環(huán)所對應(yīng)的空氣膜厚度之差為解：在邁克爾遜干涉儀上光線在光路上通過了兩次,所以，5.在邁克爾遜干涉儀的一條光路中，插入一塊折射率為n

，厚度為d

的透明薄片。插入薄片使這條光路的光程改變了解：設(shè)此微小距離為Δd

由Δd＝Δn(λ/2)知Δd＝0.5046nm6.在邁克爾遜干涉儀的可動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1848條，所用單色光的波長為

。由此可知反射鏡平移的距離等于解：三、計(jì)算題1.薄鋼片上有兩條緊靠的平行細(xì)縫,用波長

=546.1nm的平面光波正入射到鋼片上.屏幕距雙縫的距離為D=2.00m,測得中央明條紋兩側(cè)的第五級明條紋間的距離為X=12.0

mm

。(1)求兩縫間的距離。(2)從任一明條紋(記作0)向一邊數(shù)到第20條明條紋，共經(jīng)過多大距離?相鄰兩紋間距(3)如果使光波斜入射到鋼片上,條紋間距將如何改變?（用計(jì)算說明）θ在相鄰兩紋的兩組光線中都增加了一個固定大小的光程差A(yù)B，計(jì)算其差值時減掉了，則條紋間距不變AB*若S1、S2

發(fā)出的光，但則條紋分布不變，但條紋要發(fā)生平移。對應(yīng)一個x,(由幾何圖得）2.一平面單色光波垂直照射在厚度均勻的薄油膜面上，油膜覆蓋在玻璃板上，所用光源波長可連續(xù)變化，觀察到500nm和700nm這兩波長的光在反射中消失。油的折射率為1.30，玻璃的折射率為1.50，試求該油膜的厚度。

反射中消失由上兩式聯(lián)立，可得解：3.白光垂直照射到空氣中的厚度為0.40m的玻璃片上，玻璃片的折射率為1.50。試問在可見光的范圍內(nèi)()，哪些波長的光在反射中增強(qiáng)?那些波長的光在透射中加強(qiáng)？解：反射增強(qiáng)n=1.5n=1n=1透射增強(qiáng)(反射相消）透射增強(qiáng)單色平面光垂直照射在薄膜上，經(jīng)上下兩表面反射的兩束光發(fā)生干涉，如圖所示。若薄膜的厚度為e，且n1<n2>n2

，λ1為入射光在n1中的波長，則兩束反射光的光