史彭光學(xué)作業(yè)解

1、干涉作業(yè)解一、選擇題1.如圖S1和S2是兩個(gè)相干光源,它們到P點(diǎn)的距離分別為r1和r2,1路徑垂直穿過(guò)一塊厚度為t1,折射率為n1的介質(zhì)板,2路徑垂直穿過(guò)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 B .2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 , 1 為入射光在折射率為 n1 的媒質(zhì)中的波長(zhǎng),則兩束反射光在相遇點(diǎn)的相位差為 B 3兩塊平玻璃構(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 C kk+1原第 k 級(jí)變成第 k+1 級(jí)厚度增加 級(jí)次增加原第

2、k 級(jí)位置被第 k+1 級(jí)條紋替代，則條紋向棱邊方向平移 條紋間隔上面的平玻璃慢慢地向上平移時(shí)， 不變化.條紋間隔不變化.4用劈尖干涉法可檢測(cè)工件表面缺陷,當(dāng)波長(zhǎng)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(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(xiàn)部分的連線(xiàn)相切,則工件表面與條紋彎曲處對(duì)應(yīng)的部分 C kk+1lhhaAAA點(diǎn)與k+1級(jí)相連，該點(diǎn)厚度與k+1級(jí)相同，則A點(diǎn)為凹陷記：兩相鄰明（暗）紋之間的距離為半個(gè)波長(zhǎng)5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 C 由于牛頓環(huán)復(fù)雜，把相鄰兩明（暗）紋近似看

3、成劈尖干涉條紋變密6. 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(zhǎng)，則薄膜的厚度是 D 。 邁克爾遜干涉儀的光路上，光通過(guò)透明介質(zhì)薄膜兩次，所以?xún)墒獾墓獬滩?二、填空題1.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若把一厚度為e、折射率為n片覆蓋在S后,兩束相干光至原中央明紋O處的光程差為_(kāi).(如圖)的薄云母縫上,中央明條紋將向_移動(dòng);覆蓋云母片 當(dāng)S1縫 處蓋有云母片時(shí)，中央明紋處要滿(mǎn)足上下光程相等，中央明紋上移。 2如圖所示,雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置中的兩個(gè)縫用厚度均為e ,折射率分別為n1和n2的透明介質(zhì)膜覆蓋(n1n2) ),波長(zhǎng)為的平行單色光斜入射到雙縫

4、上,入射角為,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(zhǎng)為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(kāi)始向右數(shù)第五條暗條紋中心所對(duì)應(yīng)的厚度 e 二個(gè)半波損失第0級(jí)存在，第五條為第四級(jí)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(zhǎng)分別為 1=600.0nm 和2=500.0nm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(gè)明環(huán)所對(duì)應(yīng)的空氣膜厚度之差為_(kāi)mm。 一個(gè)半波損失n1n2n3判別第0級(jí)是否存在不存在：第五個(gè)明環(huán)為第五級(jí)5在邁克爾遜干涉儀的一條光路中,插入一塊

5、折射率為n，厚度為d 的透明薄片.插入這塊薄片使這條光路的光程改變了_.邁克爾遜干涉儀的光路上通過(guò)了兩次，所以 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(guò)程中,觀察到干涉條紋恰好移動(dòng)1848條,所用單色光的波長(zhǎng)為。由此可知反射鏡平移的距離等于 _。(給出四位有效數(shù)字).設(shè)此微小距離為d 由三、計(jì)算題1.薄鋼片上有兩條緊靠的平行細(xì)縫,用波長(zhǎng) = 546.1nm的平面光波正入射到鋼片上.屏幕距雙縫的距離為 D = 2.00 m,測(cè)得中央明條紋兩側(cè)的第五級(jí)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(guò)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(shuō)明）在相鄰兩紋的兩組光線(xiàn)中都增加了一個(gè)固定大小的光程差A(yù)B，計(jì)算其差值時(shí)減掉了，則條紋間距不變AB2.兩塊長(zhǎng)度為10cm 的平玻璃板,一端互相接觸,另一端用厚度為0.004mm的紙片隔開(kāi),形成空氣劈尖.以波長(zhǎng)500.0nm的平行光垂直照射,觀察反射光的等厚干涉條紋,在全部10cm的長(zhǎng)度內(nèi)呈現(xiàn)多少明條紋? 明條紋判別第0級(jí)不存在全部