光的干涉自測(cè)題答案

1、第十八章 光的干涉自測(cè)題答案一、選擇題：1.D 2.B 3.B 4.B 5.D 6.D 7.B 8.B 9.B 10.C 11.A 12.C13.B 14.B 15.D 16.C 17.A 18.B 19.C 20.B二、填空題： 1. 波動(dòng) 2. 密 3. 上 4. 變小 5. 變小 6. 0.75 7. （n-1）e 8. 分振幅法 9. 3l 10.2.6e 11. 3l/2 12. 暗斑 13. xd/(5D) 14. 15. /2nl三、計(jì)算題1、使一束水平的氦氖激光器發(fā)出的激光（）垂直照射一雙縫。在縫后 2.0 處的墻上觀察到中央明紋和第1級(jí)明紋的間隔為 14。（1）求兩縫的間距；

2、（2）在中央條紋以上還能看到幾條明紋？ 解：（1） 6分 （2）由于，則應(yīng)該取14即能看到14條明紋。 6分2、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置中，用一塊透明簿膜()覆蓋其中的一條狹縫，這時(shí)屏幕上的第四級(jí)明條紋移到原來的原零級(jí)明紋的位置。如果入射光的波長(zhǎng)為500nm，試求透明簿膜的厚度。解：加上透明簿膜后的光程差為： 4分因?yàn)榈谒募?jí)明條紋是原零級(jí)明紋的位置： ， 4分得到： 4分題3圖3、澳大利亞天文學(xué)家通過觀察太陽發(fā)出的無線電波，第一次把干涉現(xiàn)象用于天文觀測(cè)。這無線電波一部分直接射向他們的天線，另一部分經(jīng)海面反射到他們的天線，如圖所示。設(shè)無線電波的頻率為 6.0×107Hz，而無線電接收器高出海

3、面 25。求觀察到相消干涉時(shí)太陽光線的掠射角的最小值。題3解圖解：如圖所示，考慮到反射光線的半波損失，則反射光線和直射光線到達(dá)天線的相差為 3分干涉相消要求， 3分代入上式可得 3分當(dāng)時(shí)，給出 3分4、試求能產(chǎn)生紅光()的二級(jí)反射干涉條紋的肥皂膜厚度。已知肥皂膜折射率為1.33,且平行光與法向成30°角入射。解: 由薄膜干涉的光程差 6分二級(jí)干涉極大對(duì)應(yīng),將，=1.33, =1, =300,代入上式，可得 6分5、在折射率透鏡表面通常鍍一層如MgF2（）一類的透明物質(zhì)薄膜，目的是利用干涉來降低玻璃表面的反射。為了使透鏡在可見光譜的中心波長(zhǎng)（550）處產(chǎn)生極小的反射,則鍍層至少有多厚?

4、 解：由于空氣的折射率，且有，因?yàn)楦缮娴幕パa(bǔ)性，波長(zhǎng)為550的光在透射中得到加強(qiáng)，則在反射中一定減弱。對(duì)透射光而言，兩相干光的光程差， 4分由干涉加強(qiáng)條件， 2分可得 3分取，則膜的最小厚度 3分6、白光垂直照射到空氣中一厚度為500nm折射率為1.50的油膜上。試問該油膜呈現(xiàn)什么顏色？解：從油膜表面反射的兩光線的光程差為： 2分當(dāng)時(shí)，反射光加強(qiáng)，有亮紋出現(xiàn)： 3分即： 得到： ， （橙） 3分 ， （紫） 3分因此油膜上呈現(xiàn)紫橙色。 1分7、 波長(zhǎng)為的可見光正射在一塊厚度為1.2×10-6,折射率為1.5玻璃片上,試問從玻璃片反射的光中哪些波長(zhǎng)的光最強(qiáng)。 解：由反射光產(chǎn)生亮紋的條件

5、， 2分可得：k=1時(shí)，7.2×10-6 m； k=5時(shí)，0.8×10-6 m；k=6時(shí)，0.6545×10-6 m； 3分 k=7時(shí)，0.5538×10-6 m；k=8時(shí)，0.48×10-6 m；k=9時(shí)，0.4235×10-6 m； 3分k=10時(shí)，0.3789×10-6 m。 3分所以在可見光范圍內(nèi)，四個(gè)波長(zhǎng)的光反射光最強(qiáng)。 1分8、一片玻璃（）表面附有一層油膜（），現(xiàn)用一波長(zhǎng)連續(xù)可調(diào)的單色光束垂直照射油面。當(dāng)波長(zhǎng)為 485時(shí)，反射光干涉相消。當(dāng)波長(zhǎng)增為 679時(shí)，反射光再次干涉相消。求油膜的厚度。解：由于在油膜上，下表面反射時(shí)都有半波損失現(xiàn)象，所以反射光干涉相消的條件是， 4分在波長(zhǎng)連續(xù)可調(diào)的情況下，可得 4分 4分9、用邁克耳孫干涉儀可以測(cè)量光的波長(zhǎng)，某次測(cè)得可動(dòng)反射鏡移動(dòng)距離 時(shí)，等傾條紋在中心處縮進(jìn)1204 條條紋，試求所用光的波長(zhǎng)。解：由于， 6分所以 6分10、在反射光中觀察某單色光所形成的牛頓環(huán)。其第2級(jí)亮環(huán)與第3級(jí)亮環(huán)間距為1mm，求第19和20級(jí)亮環(huán)之間的距離。解：對(duì)于亮環(huán)，有 ， 3分所以 ，       2分