光的干涉习题课-2015.10.20浅析.ppt

* 在迈克尔逊干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为n的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波长?，则薄膜的宽度是 （A） ? / 2 . （B） ? /（2n） . （C） ? / n. （D） ? / 2(n-1) . [ ] ?? = 2e ( n-1 ) ?? = ? e, n D * 如图，折射率为n2、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n1和n3，已知n1 n2 n3。若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束(用①与②示意) 的光程差是 （A）2n2e； （B） 2n2e –λ/2 ； （C）2n2e –λ ；（D） 2n2e –λ/(2n2 ) 。 [ B ] 分析：因 n1 n2 n3 ，则薄膜上表面的反射有半波损失，下表面的反射无半波损失。 n1 n2 n3 ① ② e λ ● ①与②两束光线在相遇处的光程差为： * 如图所示，波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为n2的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉．若薄膜厚度为e，而且 n1 n2 n3 ，则两束反射光在相遇点的位相差为： （A） 4πn2e / λ; （B） 2πn2e / λ; （C） 4πn2e / λ+ π; （D） 2πn2e / λ- π。 [ A ] n1 n2 n3 e λ ● 相位差 因 n1 n2 n3 ，则薄膜上、下表面的反射都有半波损失。 ①与②两束光线在相遇处的光程差为： 分析： * 如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为 e ，并且n1 n2 n3 ，λ1为入射光在折射率为n1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的位相差为： (A) 2πn2e / (n1λ1 ); (B) 4πn1e / (n2λ1 )+ π; (C) 4πn2e / (n1λ1 )+ π; (D) 4πn2e / (n1λ1 ) 。 [ C ] n1 n2 n3 e λ1 ● 相位差 因 n1 n2 n3 ，则薄膜上、下表面的两束反射光①与②在相遇处的光程差为： λ为真空中的波长，换算为在n1媒质中的波长λ1，有 分析： 一双缝干涉装置，在空气中观察到相邻明条纹间距为1mm，若将整个装置放置于折射率为4/3的水中，则干涉条纹的间距变为___________。 在杨氏双缝干涉实验中SS1＝SS2，用波长为?的单色光照射双缝S1、S2，在屏幕上形成干涉条纹，已知P点处为第三级明条纹，若将整个装置放置于某种透明液体中，P点处变为第四级明纹，则该液体的折射率为n=4/3。 S S1 S2 P r1 r2 * 用波长为l的单色光垂直照射如图所示的牛顿环装置，观察从空气膜上下表面反射的光形成的牛顿环．若使平凸透镜慢慢地垂直向上移动，从透镜顶点与平面玻璃接触到两者距离为d的移动过程中，移过视场中某固定观察点的条纹数目等于________． * 单色平行光垂直入射到双缝上．观察屏上P点到两缝的距离分别为r1和r2 。设双缝和屏之间充满折射率为n的媒质，则P点处二相干光线的光程差为 　 　　　。 解： D S1 S2 o P r1 r2 d (n) 光程差 δ= n r2 –n r1 = n ( r2 –r1 ) n ( r2 –r1 ) * 因为 P点处为第三级明条纹，由双缝干涉明条纹的条件： δ= k λ, k= 0,1,2, … 加强。 知，由 S1、S2 到 P 点的光程差为： δ= r2 – r1 = 3 λ （1） 在双缝干涉实验中 SS1= SS2 ，用波长为λ的光照射双缝 S1 和 S2 ，通过空气后在屏幕 E 上形成干涉条纹。已知 P点处为第三级明条纹，则 S1、S2 到 P 点的光程差为 3λ 。若将整个装置放于某种透明液体中，P 点为第四级明条纹，则该液体的折射率 n = 1.33 。 解： 将整个装置放于某种透明液体中，由 S1、S2 到 P 点的光程差变为： δ′=n ( r2 –r1 ) D S1 S2 o P r1 r2 S 又P 点为第四级明条纹，则：δ′= n ( r2 –r1 )= 4 λ（2） （1）（2）联立，解得： n = 4 /3=1.33 * 波长为λ的平行单色光垂直地照射到劈