光的干涉習(xí)題

Chap.8SUMMARY⒈相干光與相干光源⒉光程⑴定義：L=nr⑵光程差對(duì)應(yīng)的相差：⑶半波損失：從光疏到光密，垂直入射或掠射，反射光附加光程/2.⑷透鏡不產(chǎn)生附加光程差.⒊楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)光程差：條紋特點(diǎn)：②條紋間距相等：(明紋)(暗紋)①對(duì)稱分布⒋薄膜干涉⑴增透膜與高反膜(n1<n2<n3情形)反射相干光：增透：高反：coatingglassairn1n2n3e⑵劈尖(n–n–n情形)ennn反射相干光：條紋特點(diǎn)：①每一條紋上各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的劈尖厚度相等.②尖頂處為暗紋.③條紋間距相等：⑶牛頓環(huán)(n–n–n情形)反射相干光：①每一條紋上各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的空隙厚度相等.條紋特點(diǎn)：②中心處為暗紋.③條紋間距不等,從內(nèi)到外,由疏變密.ennn⒌邁克爾孫干涉儀M

1SM2M1EM2移動(dòng)或光路中插入介質(zhì)光程差改變條紋移動(dòng)光程差改變量=mChap.8EXERCISES⒈如圖，裝置放在空氣中，光波長(zhǎng)為，已知P點(diǎn)處為第三級(jí)明紋，則S1、S2到P點(diǎn)的光程差為

；若將裝置放在某種液體中，此時(shí)P點(diǎn)為第四級(jí)明紋，則液體折射率n=

.解：⑴

L1=3pS1S2⑵

L2=4n=4/3[思考]在本題的液體中,條紋間距是原來的多少倍?在折射率為n的液體中，結(jié)果？=nL1=n3⒉如圖，光波長(zhǎng)為，將一透明劈尖插入光線2中,則當(dāng)劈尖緩慢上移時(shí)(只遮住S2)，屏上干涉條紋(A)間隔變大，向下移動(dòng).(B)間隔變小，向上移動(dòng).(C)間隔不變，向下移動(dòng).(D)間隔不變，向上移動(dòng).1S1S22解：(C)插入劈尖后，光程差為L(zhǎng)=dsin+(n-1)e保持L不變，若e，則，條紋向下移動(dòng).又，e一定，L的改變由dsin決定與沒有劈尖時(shí)一樣條紋間距不變.[思考]若改插介質(zhì)薄片，結(jié)果?⒊如圖，斜入射，則P點(diǎn)處兩相干光的光程差為.解：r1S1S2r2dPL=r2-(dsin+r1)=r2-r1-dsin[思考]干涉圖樣與正入射時(shí)相比,有何異同?⒋在折射率n=1.50的玻璃上，鍍上n=1.35的介質(zhì)薄膜.光波垂直入射，觀察反射光的干涉，發(fā)現(xiàn)對(duì)1=6000

?的光波干涉相消，對(duì)2=7000

?的光波干涉相長(zhǎng)，且在兩者之間沒有別的波長(zhǎng)是最大限度相消或相長(zhǎng)的情形.求所鍍介質(zhì)膜的厚度.解：eairnn光程差L=2ne按題意①L不變，1增至

2，(2k+1)減至

2k：②①②→[思考]改變薄膜厚度使之對(duì)1相長(zhǎng)、對(duì)2相消,是否可能?⒌如圖，兩塊平板玻璃一端接觸，另一端用紙片隔開，形成一空氣劈尖.用單色光垂直照射，觀察透射光的干涉條紋.⑴設(shè)A點(diǎn)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.⑵在劈尖頂點(diǎn)處，透射光的干涉條紋是明紋還是暗紋？解：⑴兩束透射光中，其中一束有兩次半波損失，另一束沒有.光程差：L=2eA[思考]透射光的干涉圖樣是否與反射光的互補(bǔ)?⑵在頂點(diǎn)處，e=0，L=0明紋解：⒍兩塊平玻璃構(gòu)成空氣劈尖，用單色平行光垂直入射.若上面的平玻璃慢慢地向上平移，則干涉條紋(A)向棱邊方向平移，條紋間隔變小.(B)向棱邊方向平移，條紋間隔變大.(C)向棱邊方向平移，條紋間隔不變.(D)向遠(yuǎn)離棱邊的方向平移，條紋間隔不變.(E)向遠(yuǎn)離棱邊的方向平移，條紋間隔變小.ek又，劈尖角不變條紋間距不變(C)[思考]玻板向上平移距離與條紋移動(dòng)數(shù)目間的關(guān)系?上板上移一定氣隙厚度的位置向左移動(dòng)條紋向棱邊方向平移；⒎如圖，兩個(gè)平行滾柱夾在兩塊平晶之間形成空氣劈尖，當(dāng)單色光垂直入射時(shí)，產(chǎn)生等厚條紋.若滾柱之間距離變小，則在此范圍內(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，間距變小.(D)數(shù)目減少，間距不變.

解：滾柱移動(dòng)兩滾柱間距變小兩柱所在處的氣隙厚度之差未變,且相鄰條紋對(duì)應(yīng)的氣隙厚度之差不變兩滾柱間的條紋數(shù)目不變，條紋間距變小.(B)[思考]滾柱前后間距之比與條紋前后間距之比，是否相等?⒏用波長(zhǎng)為的平行單色光垂直照射如圖所示的裝置，觀察空氣薄膜上下表面反射光形成的等厚干涉條紋，試在圖下方的方框內(nèi)畫出相應(yīng)的暗紋，表示出它們的形狀、條數(shù)和疏密.球面7/4解：球面條紋為環(huán)狀；光程差L=2e+/2

邊緣處為暗紋；氣隙一系列劈尖由內(nèi)向外，頂角增大

條紋由疏變密.氣隙厚度每改變/2，就出現(xiàn)一條暗紋

e=/2,,3/2處也為暗紋共有4條暗紋；圖：[思考]若下板的上表面為圓柱面,