光學(xué)復(fù)習(xí)(2)概要

一楊氏雙縫干涉p討論條紋間距暗紋明紋練習(xí)1：在楊氏雙縫干涉試驗中，設(shè)屏到雙縫的距離D=2.0m，用波長=500nm的單色光垂直入射，若雙縫間距d以0.2mms-1的速率對稱地增大(仍滿足d<<D)，則在屏上距中心點x=5cm處，每秒鐘掃過的干涉亮紋的條數(shù)為多少？依題意，經(jīng)1s，光程差的變更量為：解：縫寬為d時，雙縫至屏上x處的光程差為：所以，d增大時，光程差變更，干涉條紋移動。若干涉條紋移動N條，則對應(yīng)的光程差變更為：光程:媒質(zhì)折射率與光的幾何路程之積=二光程光程差：相位差干涉加強干涉減弱三薄膜干涉加強減弱當(dāng)光線垂直入射時練習(xí)2：玻璃表面附有一層厚度勻整的液體薄膜，光垂直入射，從薄膜反射方視察到600nm的紅光有一干涉相消，而375nm的近紫外光有一干涉極大。設(shè)薄膜的折射率為1.33，玻璃的折射率為1.50，求薄膜的厚度。解：K、K’必需為整數(shù)。令K=2,7,12…得：取K=2，得：而當(dāng)K=2,7,12…時，薄膜厚度太大，干涉現(xiàn)象消逝。明紋暗紋四劈尖劈尖干涉相鄰明紋(暗紋)的厚度差條紋間距（明紋或暗紋）練習(xí)3：在太陽光的垂直照射下，一厚度不勻整的油膜表面顯示出彩色干涉條紋，油膜的折射率為1.5。假如在油膜表面A、B兩點之間的顏色依次為黃、綠、藍、綠、黃，設(shè)黃光的波長為580nm，則A、B兩點之間的厚度差最接近于：（A）100nm（B）150nm（C）200nm（D）300nm（E）400nm解：當(dāng)反射光干涉加強時，有：A、B兩點之間的顏色依次為黃、綠、藍、綠、黃A、B兩點之間的顏色依次為黃、綠、藍、綠、黃，答案：（E）400nm

五牛頓環(huán)光程差R光程差rd暗環(huán)半徑明環(huán)半徑練習(xí)3：利用牛頓環(huán)測未知單色光波長，當(dāng)用已知波長為589.3nm的鈉黃光垂直照射時，測得第一和第四暗環(huán)的距離為；而當(dāng)用未知單色光垂直照射時，測得第一和第四暗環(huán)的距離為，求未知單色光的波長。解：

夫瑯禾費單縫衍射衍射角（衍射角：向上為正，向下為負.）六單縫衍射半波帶法干涉相消（暗紋）干涉加強（明紋）（介于明暗之間）個半波帶個半波帶中央明紋中心一定，越大，越大，衍射效應(yīng)越明顯.光直線傳播增大，減小一定減小，增大衍射最大第一暗紋的衍射角角范圍線范圍中央明紋的寬度（2）中心明紋（的兩暗紋間）衍射角七光柵

一級光譜二級光譜三級光譜練習(xí)4：波長為400nm-760nm范圍的一束復(fù)色可見光垂直入射到光柵常數(shù)的透射光柵上，在屏上形成若干級彩色光譜。已知透鏡焦距。求：

（1）其次級光譜在屏上的線寬度；

（2）其次級與第三級光譜在屏上重疊的線寬度。解：

（1）：

（2）：

練習(xí)5：一衍射光柵，每毫米刻線300條，入射光中包含紅光和紫光兩種成分，垂直入射到光柵，發(fā)覺在與光柵法線成24角的方向上紅光和紫光譜線重合。問：（1）紅光和紫光的波長各為多少？（2）在什么角度處還會出現(xiàn)這種復(fù)合譜線？（3）在什么角度處出現(xiàn)單一的紅光譜線？解:(1)光柵常數(shù):d=1/300mm,由光柵方程可確定在=24角方向上紅、紫譜線的級次。對紅光，波長r(約700nm):所以，取整數(shù)，kr=2。對紫光，波長波長v(約400nm)：所以，取整數(shù)，kv=3。將kr=2和kv=3代入光柵方程，得：（2）兩種譜線重合的條件為：即：所以還能出現(xiàn)紅光第4級和紫光第6級的復(fù)合譜線。（3）紅光譜線最大不超過4級，其中，2級、4級為復(fù)合譜線，所以只有1級和3級為單一譜線，其對應(yīng)的角度可由公式：求得：八馬呂斯定律馬呂斯定律強度為的偏振光通過檢偏振器后,出射光的強度為例1有兩個偏振片,一個用作起偏器,一個用作檢偏器.當(dāng)它們偏振化方向間的夾角為時,一束單色自然光穿過它們,出射光強為;當(dāng)它們偏振化方向間的夾角為時,另一束單色自然光穿過它們,出射光強為,且.求兩束單色自然光的強度之比.解設(shè)兩束單色自然光的強度分別為和.經(jīng)過起偏器后光強分別為和.經(jīng)過檢偏器后空氣入射面入射光線和法線所成的平面.反射光部分偏振光，垂直于入射面的振動大于平行于入射面的振動.折射光