20.光干習(xí)題課.ppt

1、1,第20章 光的干涉知識(shí)框架,1.楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)：,2.薄膜干涉：,(1)劈尖干涉：,(2)牛頓環(huán)：,3.麥克爾遜干涉儀：測(cè)介質(zhì)膜厚度。,光的 干涉,(3)增透膜和增反膜 ：,等厚 干涉,2,選擇題,1、如圖，用波長(zhǎng)為的單色光照射雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，若將 一折射率為 n ，劈尖角為 的透明劈尖插入光線 2 中，則當(dāng) 劈尖緩慢地向上移動(dòng)時(shí)（只遮住S2），屏上的干涉條紋：,(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),干涉條紋向光程增加的一側(cè)移動(dòng)。,解：,加劈尖前后D、d、不 變，所以條紋間距不變。,即：干涉條紋下移。,1. C,第2

2、0章 光的干涉習(xí)題課,3,2、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)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) 使兩縫間距變小 (C) 把兩縫的寬度稍微調(diào)小 (D) 改用波長(zhǎng)較小的單色光,條紋間距:,2. B,解：,4,3. D,因?yàn)榧t光與藍(lán)光 頻率不同，不滿 足相干條件，故 不產(chǎn)生干涉條紋。,3、用白色光光源進(jìn)行雙縫試驗(yàn)，若用一個(gè)純紅色的濾光片 遮蓋一條縫，用一個(gè) 純蘭色的濾光片遮蓋另一條縫，則：,解：,4、雙縫間距為 2 毫米，雙縫與屏相距 300 厘米，用波長(zhǎng)為 6000埃的光照射時(shí)，屏上干涉條紋的相鄰兩明條紋的距離 （單位為毫米）是：,(A) 4.5 (B) 0.9 (

3、C) 3.12 (D) 4.15 (E) 5.18,4. B,條紋間距：,解：,5,5. B,變?yōu)榘导y。,(2). 因?yàn)榻?jīng)鏡面反射的光有半波損失， 較 (1) 光程多/2 。,即：,5、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，屏幕上的 P 點(diǎn)處是明條紋，若將 縫 S2蓋住，并在 S1S2 連線的垂直平面處放一反射鏡M ， 如圖所示，則此時(shí)：,解：,(A) P 點(diǎn)處仍為明條紋； (B) P 點(diǎn)處是暗條紋； (C) 不能確定 ； (D) 無(wú)干涉條紋。,(1). 滿足= k 的明紋。,6,6、在相同的時(shí)間內(nèi)，一束波長(zhǎng)為的單色光在空氣中和 在玻璃中：,6. C,解：,7,光有半波損失；,光無(wú)半波損失。,7. C,7、如圖所

4、示，折射率為 n2 ，厚度為 e 的透明介質(zhì)薄膜的上 方和下方的透明介質(zhì)的折射率分別為 n1 和 n3 ，n1 n3 已知，光若用波長(zhǎng)為 的單色平行垂直入射到該薄膜上， 則從薄膜上、下兩表面反射的光束 與 的光程差是：,解：,8,8、一束波長(zhǎng)為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(qiáng)，則薄膜最小的厚度為：,解：,8. B,9,解：,9. C,9、在折射率為 n1.68 的平板玻璃表面涂一層折射率為 n1.38MgF2 透明薄膜，可以減少玻璃表面的反射光，若 用波長(zhǎng)為500 nm 的單色光垂直入射，為了盡量減少 反射，則 MgF2薄膜的最

5、小厚度（單位nm）應(yīng)是：,181.2 (B) 781 (C) 90.6 (D) 56.3,10,10、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：,10. D,解：,11,11. A,11、在邁克爾遜干涉儀的一束光路中，放入一片折射率為 n ，厚度為 d 的透明薄片，放入后這條光路的光程改變了：,解：,12,減小,減小,填空題,解：,1、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若使兩縫之間的距離增大，則屏幕 上干涉條紋間距_ ，若使單色光波長(zhǎng)減小，則干涉條 紋間距_。,2、如圖，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若把一 厚度為 e ，折射率為 n 的

6、薄云母片覆 蓋在S1 縫上，中央明條紋將向_移動(dòng)； 覆蓋云母片后，兩束相干光至中央處 的光程差為_(kāi)。,解：,條紋向上移動(dòng),13,解：,4、光強(qiáng)均為 I0 的兩束相干光相遇而發(fā)生干涉時(shí)，在相遇區(qū) 域內(nèi)有可能出現(xiàn)的最大光強(qiáng)是_。,14,解：,5、已知如圖，且入射光在介質(zhì) n1 中的波長(zhǎng)為1 ，則從 薄膜上、下兩表面反射的光束 與 的光程差= _。,解：,15,解：,6、折射率分別為 n1 和 n2 的兩塊平板玻璃構(gòu)成空氣劈尖， 用波長(zhǎng)為的單色光垂直照射，如果將該劈尖裝置侵入 折射率為 n 的透明液體中且 n2 n n1 ，則劈尖厚度為 e 的地方兩反射光的光程差的改變量是_。,16,7、在空氣中有

7、一劈尖形透明物，其劈尖角1.010-4 弧 度，在波長(zhǎng)700nm 的單色光垂直照射下，測(cè)得兩相鄰 干涉明紋間距 l 0.25cm ，此透明材料的折射率 n_。,解：,8、用波長(zhǎng)為的單色光垂直照射如圖所示的折射率為n的 劈尖薄膜（ n1 n2 n3 ），觀察反射光干涉，從劈尖頂開(kāi) 始，第2 條明條紋對(duì)應(yīng)的膜厚度 e _。,17,解：,解：,10、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5461埃，由此可知反射鏡平移的距離等于_。,18,某年期中考試題（計(jì)算題）,1、用絕緣線彎成的半圓環(huán)，半徑為R，其上均勻地帶有正 電荷Q，試求圓心

8、O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。,解：,將半圓弧分小段，任意小段為dl， 視為點(diǎn)電荷。,如圖建立坐標(biāo)系。由于對(duì)稱性，,方向如圖所示。,方向?yàn)閥軸正方向。,19,2、電荷以相同的面密度分布在半徑為r1=10cm和r2=20cm的兩個(gè)同心球面上。設(shè)無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，球心處的電勢(shì)為U0=300V。（1）求電荷面密度。（2）若要使球心處的電勢(shì)也為零，外球面上應(yīng)放掉多少電荷？,解：,（1）球心處的電勢(shì)為兩個(gè)同心球面單 獨(dú)存在時(shí)在球心處的電勢(shì)疊加。,設(shè)外球面上放電后電荷面密度為 ，則應(yīng)有：,20,外球面上放電后應(yīng)帶負(fù)電，應(yīng)放掉電荷：,21,3、在真空中，電流由長(zhǎng)直導(dǎo)線 1 沿底邊ac方向經(jīng)點(diǎn)a流入一由電阻均勻的導(dǎo)線構(gòu)成的正三角形線框，再由 b 點(diǎn)沿平行底邊 ac 方向從三角形框流出，經(jīng)長(zhǎng)直導(dǎo)線 2 返回電源(如圖