页数:4页文件大小:416.5 KB来源: 大学物理ppt课件
本课件讲解光的干涉,从双缝干涉与薄膜干涉的条件判断,到空气劈尖、迈克耳孙干涉仪与牛顿环的测量应用,并给出等厚条纹判断、液体折射率测定与白光照射肥皂膜的分析。
1.用白光光源进行双缝实验,若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝,用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝,则
2.在双缝干涉实验中,屏幕E上的P点处是明条纹.若将缝S2盖住,并在S1S2连线的垂直平分面处放一反射镜M,如图所示,则此时
3.单色平行光垂直照射在薄膜上,经上下两表面反射的两束光发生干涉,如图所示,若薄膜的厚度为e,且n1<n2>n3,λ1为入射光在n1中的波长,则两束反射光的光程差为
4.用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷,当波长为λ的单色平行光垂直入射时,若观察到的干涉条纹如图所示,每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切,则工件表面与条纹弯曲处对应的部分
5.在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中,用单色光垂直照射,在反射光中看到干涉条纹,则在接触点P处形成的圆斑为
6.如图所示,假设有两个同相的相干点光源S1和S2,发出波长为λ的光。A是它们
(承上页)连线的中垂线上的一点。若在S1与A之间插入厚度为e、折射率为n的薄玻璃片,则两光源发出的光在A点的位相差Δφ=;若已知λ=5000Å,n=1.5,A点恰为第四级明纹中心,则eÅ。
7.用波长为入的单色光垂直照射到空气劈尖上,从反射光中观察干涉条纹,距顶点为L处是暗条纹。使劈尖角θ连续变大,直到该点处再次出现暗条纹为止。劈尖角的改变量Δθ是。
8.在空气中有一劈尖形透明物,其劈尖角θ=1.0×10-4弧度,在波长λ=7000Å的单色光垂直照射下,测得两相邻干涉条纹间距λ=0.25cm,此透明材料的折射率n=。
9.若在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜M移动0.620mm的过程中,观察到干涉条纹移动了2300条,则所用光波的波长为Å.
10.在迈克耳孙干涉仪的一支光路上,垂直于光路放入折射率为n、厚度为h的透明介质薄膜。与未放入此薄膜时相比较,两光束光程差的改变量为。
11.在图示的双缝干涉实验中,若用薄玻璃片(折射率n1=1.4)覆盖缝S1,用同样厚度的玻璃片(但折射率n2=1.7)覆盖缝S2,将使屏上原来未放玻璃时的中央明条纹所在处O变为第五级明纹。设单色光波长λ=4800Å,求玻璃片的厚度d(可认为光线垂直穿过玻璃片)。
12.双缝干涉实验装置如图所示,双缝与屏之间的距离D=120cm,两缝之间的距离d=0.50mm,用波长λ=5000Å的单色光垂直照射双缝,(1)求原点O(零级明条纹所在处)上方的第五级明条纹的坐标X。(2)如果用厚度l=1.0×10-2mm,折射率n=1.58的透明薄膜复盖在图中的S1缝后面,求上述第五级明条纹的坐标X’。
13.用白光垂直照射置于空气中的厚度为0.50μm的玻璃片。玻璃片的折射率为1.50.在可见光范围内(4000Å~7600Å)哪些波长的反射光有最大限度的增强?
14.波长为λ=600nm(1nm=10-9m)的光垂直照射在由两块平玻璃板构成的空气劈尖薄膜上,劈尖角θ=2×10-4rad。改变劈尖角,相邻两明条纹间距缩小了Δl=1.0mm,求劈尖角的改变量Δθ。
15.用波长λ=500nm(1nm=10–9m)的单色光垂直照射在由两块玻璃板(一端刚好接触成为劈棱)构成的空气劈尖上,劈尖角θ=2×10-4rad.如果劈尖内充满折射率为n=1.40的液体。求从劈棱数起第五个明条纹在充入液体前后移动的距离。
16.用波长λ=5000Å的平行光垂直照射折射率n=1.33的劈尖薄膜,观察反射光的等厚干涉条纹。从劈尖的棱算起,第5条明纹中心对应的膜厚度是多少?
17.在牛顿环装置的平凸透镜和平玻璃板之间充以折射率n=1.33的液体(透镜和平玻璃板的折射率都大于1.33).凸透镜曲率半径为300cm,用波长λ=6500Å的光垂直照射,求第10个暗环的半径(设凸透镜中心刚好与平板接触,中心暗环不计入环数)。
18.图示一牛顿环装置,设平凸透镜中心恰好和平玻璃接触,透镜凸表面的曲率半径是R=400cm。用某单色平行光垂直入射,观察反射光形成的牛顿环,测得第5个明环的半径是0.30cm。(1)求入射光的波长。(2)设图中OA=1.00cm,求在半径为OA的范围内可观察到的明环数目。
19.用波长λ=5000Å的单色光作牛顿环实验,测得第K个暗环半径rk=4mm,第k+10个暗环半径rk+10=6mm,求平凸透镜的凸面的曲率半径R。
20.在牛顿环装置的平凸透镜和平板玻璃间充以某种透明液体,观测到第10个明环的直径由充液前的14.8cm变成充液后的12.7cm,求这种液体的折射率n。
21.相干光的条件是什么?怎样获得相干光?用两条平行的细灯丝作为杨氏双缝实验中的S1和S2,是否能观察到干涉条纹?在杨氏双缝实验的S1、S2缝后面分别放一红色和绿色滤波片,那么能否观察到干涉条纹?
22.在双缝干涉实验中(1)如何使屏上干涉条纹间距变宽?(2)将双缝干涉装置由空气放入水中时,屏上的干涉条纹有何变化?(3)若S1、S2两条缝的宽度不等,条纹有何变化?
23.怎样理解光程?光线a、b分别从两个同相的相干点光源S1、S2发出,试讨论:(1)A为S1、S2连线中垂线上的一点,在S1与A之间插入厚度为e,折射率为n的玻璃片,如图(a),a、b两光线在A点的光程差ΔL及相位差Δφ为何?分析A点干涉情况;(2)如图(b),上述a、b两束光与透镜主光轴平行,当两束光经过透镜相遇于P点时,光程差ΔL=?P点是亮还是暗?
24.观察薄膜干涉对膜厚有无限制?膜厚e太大,太小还能否看到干涉条纹?
25.观察肥皂液膜的干涉时,先看到膜上有彩色条纹,然后条纹随膜的厚度变化而变化。当彩色条纹消失膜面呈黑色时,肥皂膜随即破裂,为什么?
26.两块平玻璃板构成的劈尖干涉装置发生如下变化,干涉条纹将怎样变化?(1)上面的玻璃略向上平移;(2)上面的玻璃绕左侧边略微转动,增大劈尖角;(3)两玻璃之间注入水;(4)下面的玻璃换成上表面有凹坑的玻璃。
27.利用光的干涉可以检验工件质量。现将A、B、C三个直径相近的滚珠放在两块S1S2abP光轴S1S2nAab
(承上页)平玻璃间,用单色平行光垂直照射时,观察到等厚条纹如图(a)所示。(1)怎样判断三个滚珠哪个大?哪个小?(2)若单色光波长为λ,试用λ表示三个滚珠直径之差。
28.用双缝干涉实验测某液体的折射率n,光源为单色光,观察到在空气中的第三级明纹处正好是液体中的第四级明纹,试求n=?
29.波长λ=5500Å的单色光射在相距d=2×10-4m的双缝上,屏到双缝的距离D=2m。求:(1)中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距;(2)用一厚度为e=6.6×10-6m,折射率为n=1.58的云母片覆盖上面的一条缝后,零级明纹将移到原来的第几级明纹处?
30.以白光垂直照射到空气中的厚度为3800Å的肥皂水膜上,肥皂水的折射率为1.33,试分析肥皂水膜的正面和背面各呈现什么颜色?
31.波长为6800Å的平行光垂直照射到12cm长的两块玻璃片上,两玻璃片的一边相互接触,另一边被厚0.048mm的纸片隔开。试问在这12cm内呈现多少条明条纹?
32.折射率为1.6的两块标准平面玻璃板之间形成—个劈尖(劈尖角θ很小).用波长λ=600nm(1nm=10-9nm)的单色光垂直入射,产生等厚干涉条纹。假如在劈尖内充满n=1.40的液体时的相邻明纹间距比劈尖内是空气时的间距缩小Δl=0.5mm,那么劈尖角θ应是多少?
33.已知牛顿环装置的平凸透镜与平玻璃间有一小缝隙e0,现用波长为λ的单色光垂直照射,平凸透镜的曲率半径为R,求反射光形成的牛顿环的各暗环半径。
34.在如图所示的牛顿环装置中,把玻璃平凸透镜和平玻璃(玻璃折射率为n1=1.50)之间的空气(折射率为n2=1.00)改换成水(折射率为n2/=1.33),求第k级暗环半径的相对改变量∣rk/-rk∣∕rk。n1n1n2λABC
下载地址:{{downurl}}
{{{a}}}
{{#b}}{{{b}}}
{{/b}} {{/title}} {{#nolog}}登陆注册
{{/nolog}} {{#djsx}}点我刷新
{{/djsx}} {{#gocz}} {{/gocz}} {{#ffqr}} {{/ffqr}}