大学物理第14章习题课选讲例题.ppt

第十四章 波动光学 物理学教程 （第二版） 波动光学习题课选讲例题 例 两个几何形状完全相同的劈尖：一个是由空气中玻璃形成；另一个是夹在玻璃中的空气形成，当用相同的单色光分别垂直照射它们时，产生干涉条纹间距大的是： （1）空气中的玻璃劈尖 （3）两个劈尖干涉条纹间距相等 （4）观察不到玻璃劈尖的干涉条纹 （2）玻璃夹层中的空气劈尖 例 如图示两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为 L，夹在两块平晶的中间，形成空气劈尖，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹，如果滚柱之间的距离变小，则在 L 范围内干涉条纹的 （1）数目减少，间距变大 （2）数目不变，间距变小 （3）数目增加，间距变小 （4）数目减少，间距不变 L 滚柱之间的距离变小，劈间角变大； 不变. 例 若在牛顿环装置的透镜和平板玻璃板间充满某种折射率大于透镜折射率而小于平板玻璃的某种液体，则从入射光方向所观察到的牛顿环的环心是 （1）暗斑 （2）明斑 （3）半明半暗的斑 （4）干涉现象消失 例 在折射率 为 1.5 的玻璃板上表面镀一层折射率 为 2.5 的透明介质膜可增强反射. 设在镀膜过程中用一束波长为 600nm 的单色光从上方垂直照射到介质膜上, 并用照度表测量透射光的强度.当介质膜的厚度逐步增大时，透射光的强度发生时强时弱的变化，求当观察到透射光的强度第三次出现最弱时，介质膜镀了多少nm厚度的透明介质膜 （1）300 ,（2）600 ,（3）250 ,（4）420 例 用波长为 的单色光垂直照射折射率为 的劈尖薄膜如图.图中各部分折射率的关系是 ，观察反射光的干涉条纹，从劈尖顶开始向右数第 5 条暗条纹中心所对应的厚度 e 为__________ 暗条纹 第 5 条暗条纹 k = 4 例 在单缝的夫琅和费衍射实验中，屏上第三级暗纹对应的单缝处波面可划分为 个半波带，若将缝宽缩小一半，原来第三级暗纹处将是__________ 6 第一级亮纹 例 以单色光照射到相距为0.2mm的双缝上,双缝与屏幕的垂直距离为1m. (1) 从第一级明 纹 到同侧 的第四级明 纹的距离为7.5mm,求单色光的波长; (2) 若入射光的波长为600nm,求相邻两明纹间的距离. 解 （1） （2） C 解 计算波程差 B A 1 2 , 求 第一次测到极大时，射电星的方位与湖面所成的角 . 如图 离湖面 处有一电磁波接收器位于 C ，当一射电星从地平面渐渐升起时， 接收器断续接收 到一系列极大值 . 已知射电星发射的电磁波波长为 例 射电信号的接收 取 极大时 考虑半波损失时，附加波程差取 均可，符号不同， 取值不同，对问题实质无影响. 注意 A C B 1 2 Example ：杨氏双缝干涉实验中，若在下缝盖住一均匀介质，折射率为n，厚度为t，则中央明纹向 平移，若所用波长为 5500? 中央明纹将被第六级明纹取代，设t=5.5μm, 折射率为 。 下 1.6 t n r r 例 ： 用单色光源S照射双缝，在屏上形 成干涉图样，零级明条纹位于O 点，如图所 示。若将缝光源 S 移至位置S ′，零级明条 纹将发生移动。欲使零级明条纹移回 O 点， 必须在哪个缝处覆盖一薄云母片才有可能? 若用波长589nm的单 色光，欲使移动了4个 明纹间距的零级明纹 移回到O点，云母片的 厚度应为多少?云母片 的折射率为1.58。 S1 S2 S S ′ 屏 O 解：欲使条纹不移动,需在缝S1上覆盖云母片 1 n ( ) 4 l = e 1 n 4 l = e =4062 (nm) = 4×589 1.58-1 4 l r2 r1 = 原来 e ( ) + =0 r2 r1 ne 现在 返回 结束 解 （1） 例：双缝干涉实验中，波长 的单色光垂直入射到缝间距 的双缝上，屏到双缝的距离 。求 1）中央明纹两侧的两条第10 级明纹中心的间距； 2）用一厚度