干涉衍射小結(jié)

關(guān)于干涉衍射小結(jié)第1頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三一、幾個(gè)概念1.光程2.光程差3.相干光條件頻率相同；振動(dòng)方向一致； 有恒定的相位差；光程差不太大；光強(qiáng)差不太大。兩束光第2頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三4.半波損失光從光疏媒質(zhì)進(jìn)入光密媒質(zhì)，反射光存在半波損失。5.透鏡不產(chǎn)生附加光程差第3頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三二、光的干涉DOS1S2PSdr1r2xIo1.楊氏雙縫第4頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三明紋暗紋位置條紋間距第5頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三2.薄膜干涉i①②光程差不附加光程差附加第6頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三加強(qiáng)減弱i①②第7頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三加強(qiáng)減弱3.劈尖①②單色光垂直照射劈尖第8頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三條紋間距測量微小物體厚度第9頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三4.牛頓環(huán)①②明環(huán)半徑暗環(huán)半徑第10頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三5.邁克爾遜干涉儀半透半反膜補(bǔ)償板測微小位移第11頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三1、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，屏幕E上的P點(diǎn)處是明條紋。若將縫蓋住，并在，的連線上垂直平分面處放一反射鏡M,如圖所示，則此時(shí)

(A)P點(diǎn)處仍為明條紋。

(B)P點(diǎn)處為暗條紋。

(C)不能確定P點(diǎn)處是明條紋還是暗條紋。

(D)無干涉條紋。B第12頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三2.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

(A)干涉條紋的寬度將發(fā)生改變。

(B)產(chǎn)生紅色和藍(lán)色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。D第13頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三3.兩塊平行玻璃構(gòu)成空氣劈尖，左邊為棱邊，用單色平行垂直入射，若上面的平玻璃以棱邊為軸，沿逆時(shí)針方向作微小轉(zhuǎn)動(dòng)，則干涉條紋的

(A)間隔變小，并向棱邊方向平移。

(B)間隔變大，并向遠(yuǎn)離棱邊方向平移。

(C)間隔不變，向棱邊方向平移。

(D)間隔變小，并向遠(yuǎn)離棱邊方向平移。A第14頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三4.在圖示三種透明材料構(gòu)成的牛頓環(huán)裝置中，用單色光垂直照射，在反射光中看到干涉條紋，則在接觸點(diǎn)P處形成的圓斑為

(A)全明 (B)全暗

(C)右半部明，左半部暗(D)右半部暗，左半部明。D第15頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三5、一束波長為的單色光由空氣垂直入射到折射率為n的透明薄膜上，透明薄膜放在空氣中，要使反射光得到干涉加強(qiáng)，則薄膜最小的厚度為(A)(B)(C)(D)B4/l第16頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三6．如圖用單色光垂直照射在觀牛頓環(huán)的裝置上。當(dāng)平凸透鏡垂直向上緩慢平移遠(yuǎn)離平面玻璃時(shí)，可以觀察到這些環(huán)狀干涉條紋(A)向后平移(B)向中心收縮(C)向外擴(kuò)張(D)靜止不動(dòng)(E)向左平移B第17頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三7.把一平凸透鏡放在平玻璃上，構(gòu)成牛頓環(huán)裝置，當(dāng)平凸透鏡慢慢的向上平移時(shí)，由反射光形成的牛頓環(huán)

(A)向中心收縮，條紋間隔變小

(B)向中心收縮，環(huán)心呈明暗交替變化

(C)向外擴(kuò)張，環(huán)心呈明暗交替變化

(D)向外擴(kuò)張，條紋間隔變大，B第18頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三8.用劈尖干涉法可檢測工件表面缺陷，當(dāng)波長為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應(yīng)的部分凸起，且高度為(B)凸起，且高度為(C)凹陷，且深度為(D)凹陷，且深度為C第19頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三9.在邁克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，測出兩光束的光程差的改變量為一個(gè)波長為，則薄膜的厚度是(A)(B)(C)(D)D第20頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三10.如圖所示，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中SS1=SS2用波長為λ的光照射雙縫S1和S2，通過空氣在屏幕E上形干涉條紋。已知P點(diǎn)處為第三級明條紋，則S1和S2到P點(diǎn)的光程差為__________。若將整個(gè)裝置放于某中透明液體中，P點(diǎn)為第四級明條紋，則該液體的折射率n=_______________。

3λS2P-S1P=3λn(S2P-S1P)=4λn=4/3第21頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三11.圖a為一塊光學(xué)平板玻璃與一個(gè)加工過的平面一端接觸，構(gòu)成的空氣劈尖，用波長λ為的單色光垂直照射?？吹椒瓷涓缮鏃l紋（實(shí)線為暗條紋）如圖b所示。則干涉條紋上A點(diǎn)處所對應(yīng)的空氣薄膜厚度為e=____.K=3,e=3λ/2第22頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三12.一個(gè)平凸透鏡的頂點(diǎn)和一平板玻璃接觸，用單色光垂直照射，觀察反射光形成的牛頓環(huán)，測得中央暗斑外第k個(gè)暗環(huán)半徑為r1．現(xiàn)將透鏡和玻璃板之間的空氣換成某種液體(其折射率小于玻璃的折射率)，第k個(gè)暗環(huán)的半徑變?yōu)閞2，由此可知該液體的折射率為___________．第23頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三13.折射率分別為n1和n2的兩塊平板玻璃構(gòu)成空氣劈尖,用波長為λ的單色光垂直照射,如果將該劈尖裝置浸入折射率為n的透明液體中，且n2>n>n1，則劈尖厚度為e的地方兩反射光的光程差的改變量是？第24頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三14．用波長為λ的單色光垂直照射如圖所示的、折射率為n2的劈形膜（n1>n2,n3>n2),觀察反射光干涉，從劈尖膜頂開始，第2條明條紋對應(yīng)的膜厚度為：q1n2n3n第25頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三15.用波長為λ的單色光垂直照射如圖所示的牛頓環(huán)裝置，觀察從空氣膜上下表面反射的光形成的牛頓環(huán)，若使平凸透鏡慢慢地垂直向上移動(dòng)，從透鏡頂點(diǎn)與平面玻璃接觸到兩者距離為d的移動(dòng)過程中，移過視場中某固定點(diǎn)的條紋數(shù)目：第26頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三16.若在邁克耳孫干涉儀的可動(dòng)反射鏡M移動(dòng)0.620mm的過程中，觀察到干涉條紋移動(dòng)了2300條，則所有光波的波長為___nm。第27頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三衍射小結(jié)第28頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三一、光的衍射

惠更斯-菲涅耳原理----波在媒質(zhì)中傳播到的各點(diǎn)，都可看成新的子波源。某一點(diǎn)的光強(qiáng)為各個(gè)子波在觀察點(diǎn)的干涉疊加。1.夫瑯禾費(fèi)單縫衍射半波帶法第29頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三減弱加強(qiáng)加強(qiáng)減弱條件暗紋明紋明紋暗紋位置中央明紋寬度條紋間距第30頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三3.衍射光柵光柵方程加強(qiáng)明紋明紋位置第31頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三缺級條件I單0-2-112I048-4-8單縫衍射輪廓線光柵衍射光強(qiáng)曲線在m,2m,3m···處出現(xiàn)缺級。第32頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三4.X射線衍射加強(qiáng)布拉格公式第33頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三1.在如圖所示的單縫的夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，將單縫K沿垂直于光的入射方向（圖中的x方向）稍微平移，則

(A)衍射條紋移動(dòng)，條紋寬度不變。

(B)衍射條紋移動(dòng)，條紋寬度變動(dòng)。

(C)衍射條紋中心不動(dòng)，條紋變寬。

(D)衍射條紋不動(dòng)，條紋寬度不變。

(E)衍射條紋中心不動(dòng)，條紋變窄。波振面仍然同相，衍射條紋位相差不變、光程差不變。D第34頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三2.若用衍射光柵準(zhǔn)確測定一單色可見光的波長，在下列各種光柵常數(shù)的光柵中選用哪一種最好？(A)(B)(C)(D)D3.惠更斯引入_____子波_________的概念提出了惠更斯原理，菲涅耳再用__子波干涉____的思想補(bǔ)充了惠更斯原理，發(fā)展成了惠更斯-菲涅耳原理。第35頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三4.波長λ=550nm(1nm=10-9m)的單色光垂直入射于光柵常數(shù)d=210-4cm的平面衍射光柵上，可能觀察到的光譜線的最大級次為：(A)2(B)3(C)4(D)5B第36頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三5.波長λ=480.0nm的平行光垂直照射到寬度為a=0.40mm的單縫上,單縫后透鏡的焦距f=60cm,當(dāng)單縫兩邊緣點(diǎn)A、B射向P點(diǎn)的兩條光線在P點(diǎn)的相位差為π時(shí)，P點(diǎn)離透鏡焦點(diǎn)O的距離為第37頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三6.一束單色光垂直入射在光柵上，衍射光譜中共出現(xiàn)5條明紋。若已知此光柵縫寬度與不透明部分寬度相等，那么在中央明紋一側(cè)的兩條明紋分別是第_______級和第_________級譜線。在m,2m,3m···處出現(xiàn)缺級。本題m=2則2，4，6，8···缺級13第38頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三7：以波長400nm~760nm的白光垂直照射在光柵上，在它的衍射光譜中，第二級和第三級發(fā)生重疊，問第二級光譜被重疊的波長范圍是多少？第二級第三級解：如圖，設(shè)第二級光譜中波長為的光與第三級光譜中的光的譜線重疊，則有：第二級光譜被重疊的波長范圍是：600nm~760nm.第39頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三8、鈉黃光中包含兩個(gè)相近的波長λ1=589.0nm和λ2=589.6nm．用平行的鈉黃光垂直入射在每毫米有600條縫的光柵上，會聚透鏡的焦距f=1.00m．求在屏幕上形成的第2級光譜中上述兩波長λ1和λ2的光譜之間的間隔Δl．解:光柵常數(shù)d=(1/600)mm=1667nm

據(jù)光柵公式，1的第2級譜線

dsin1=21sin1=21/d=2×589/1667=0.70666

1=44.96

第40頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三2的第2級譜線dsin2=2sin2=22/d=0.707382=45.02

兩譜線間隔

l=f(tg2－tg1)

=2.04mm

第41頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三9以波長為λ=500nm的單色平行光斜入射在光柵常數(shù)為d=2.10μm、縫寬為a=0.700μm的光柵上，入射角為i=30.0°，求能看到哪幾級光譜線．解：(1)斜入射時(shí)的光柵方程，k=0，±1，±2，…規(guī)定i從光柵G的法線n起，逆時(shí)針方向?yàn)檎沪葟墓鈻臛的法線n起，逆時(shí)針方向?yàn)檎?2)對應(yīng)于i=30°，設(shè)θ=90°，k=kmax1，則有

取整kmax1=2．第42頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三(3)對應(yīng)于i=30°，設(shè)q=-90°，

k=kmax