東華理工-物理練習(xí)試卷答案-光的干涉

3．如圖，S1、S2是兩個相干光源，它們到P點的距離分別為r1和r2．路徑S1P垂直穿過一塊厚度為t1，折射率為n1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

(A)(B)(C)(D)

［］

4．在雙縫干涉實驗中，為使屏上的干涉條紋間距變大，可以采取的辦法是

(A)使屏靠近雙縫．

(B)使兩縫的間距變小．

(C)把兩個縫的寬度稍微調(diào)窄．

(D)改用波長較小的單色光源．［］

BB5．在雙縫干涉實驗中，若單色光源S到兩縫S1、S2距離相等，則觀察屏上中央明條紋位于圖中O處．現(xiàn)將光源S向下移動到示意圖中的S位置，則

(A)中央明條紋也向下移動，且條紋間距不變．

(B)中央明條紋向上移動，且條紋間距不變．

(C)中央明條紋向下移動，且條紋間距增大．

(D)中央明條紋向上移動，且條紋間距增大．［］6．一束波長為λ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，則薄膜最小的厚度為

(A)λ/

4．(B)λ/(4n)．

(C)λ/2．(D)λ/(2n)．［］

BB7、在牛頓環(huán)實驗裝置中，曲率半徑為R的平凸透鏡與平玻璃扳在中心恰好接觸，它們之間充滿折射率為n的透明介質(zhì)，垂直入射到牛頓環(huán)裝置上的平行單色光在真空中的波長為λ

，則反射光形成的干涉條紋中暗環(huán)半徑rk的表達式為

(A)

(B)(C)

(D)

［］8、如圖所示，兩個直徑有微小差別的彼此平行的滾柱之間的距離為L，夾在兩塊平晶的中間，形成空氣劈形膜，當(dāng)單色光垂直入射時，產(chǎn)生等厚干涉條紋．如果滾柱之間的距離L變小，則在L范圍內(nèi)干涉條紋的

(A)數(shù)目減少，間距變大．

(B)數(shù)目不變，間距變小．

(C)數(shù)目增加，間距變?。?/p>

(D)數(shù)目減少，間距不變．［］．

．

．

BB二、填空題9．在雙縫干涉實驗中，雙縫間距為d，雙縫到屏的距離為D(D>>d)，測得中央零級明紋與第五級明之間的距離為x，則入射光的波長為_________10．如圖所示，在雙縫干涉實驗中SS1＝SS2，用波長為λ的光照射雙縫S1和S2，通過空氣后在屏幕E上形成干涉條紋．已知P點處為第三級明條紋，則S1和S2到P點的光程差為__________．若將整個裝置放于某種透明液體中，P點為第四級明條紋，則該液體的折射率n=dx/5D1.3311、一束波長為

λ

＝600nm(1nm=10-9m)的平行單色光垂直入射到折射率為n＝1.33的透明薄膜上，該薄膜是放在空氣中的．要使反射光得到最大限度的加強，薄膜最小厚度應(yīng)為_____________nm．12、波長為λ的平行單色光，垂直照射到劈形膜上，劈尖角為λ

，劈形膜的折射率為n，第三條暗紋與第六條暗之間的距離是_____________．13、波長λ

＝600nm的單色光垂直照射到牛頓環(huán)裝置上，第二個明環(huán)與第五個明環(huán)所對應(yīng)的空氣膜厚度之差為____________nm．(1nm=10-9m)三、計算題

14．如圖所示，在楊氏雙縫干涉實驗中，若，求P點的強度與干涉加強時最大強度的比值．解：設(shè)S1、S2分別在P點引起振動的振幅為A，干涉加強時，合振幅為2A，所以

因為

所以S2到P點的光束比S1到P點的光束相位落后P點合振動振幅的平方為：

∵∝A2∴I=A2/4A2=1/415．折射率為1.60的兩塊標準平面玻璃板之間形成一個劈形膜(劈尖角θ

很小)．用波長λ＝600nm(1nm=10-9m)的單色光垂直入射，產(chǎn)生等厚干涉條紋．假如在劈形膜內(nèi)充滿n=1.40的液體時的相鄰明紋間距比劈形膜內(nèi)是空氣時的間距縮小

＝0.5mm，那么劈尖角θ應(yīng)是多少？解：空氣劈形膜時，間距

液體劈形膜時，間距

∴16、用波長λ

＝500nm的單色光作牛頓環(huán)實驗，測得第k個暗環(huán)半徑rk＝4mm，第k+10個暗環(huán)半徑rk+10＝6mm，求平凸透鏡的凸面的曲率半徑R．

解：根據(jù)暗環(huán)半徑公式有

由以上兩式可得

17、兩塊平板玻璃，一端接觸，另一端用紙片隔開，形成空氣劈形膜．用波長為l的單色光垂直照射，觀察透射光的干涉條紋．

(1)設(shè)A點處空氣薄膜厚度為e，求發(fā)生干涉的兩束透射光的光程差；

(2)在劈形膜頂點處，透射光的干涉條紋是明紋還是暗紋？

解：(1)d=2e–0=2e

(2)頂點處e＝0，∴d＝0，干涉加強是明條紋．18．用白光垂直照射置于空氣中的厚度為0.50μm的玻璃片．玻璃片的折射率為1.50．在可見光范圍內(nèi)(400nm~760nm)哪些波長的反射光有最大限度的增強？(1nm=10-9m)

解：相干加強時，2ne+λ/2=kλ，

k=1，λ1=3000nm，

k=2，λ2=1000nm，

k=3，λ3=600nm，

k=4，λ4=428.6nm，

k=5，λ5=333.3nm．∴在可見光范圍內(nèi)，干涉加強的光的波長是

λ

＝600nm和λ

＝428.6nm．19．在牛頓環(huán)裝置的平凸透鏡和平玻璃板之間充以折射率n＝1.33的液體(透鏡和平玻璃板的折射率都大于1.33)．凸透鏡曲率半徑為300cm，用波長λ＝650nm(1nm=10-9m)的光垂直照射，求第10個暗環(huán)的半徑(設(shè)凸透鏡中心剛好與平板接觸，中心暗斑不計入環(huán)數(shù))．．解：R2＝r2＋(R-r)2

r2=2Re–e2略去e