大学物理第八复习.ppt

* * 俊养婉筐绥磅焊裙熔洁疮娜酗率谱埂钢细骏萌记制搐袍叼尔恭抖们傣岿华大学物理第八章复习大学物理第八章复习 1.S1与S2为两相干波源，相距1/4个波长，S1比S2的位相超前π/2．问S1、S2连线上在S1外侧各点的合成波的振幅如何？在S2外侧各点的振幅如何？ [解答]如图所示，设S1在其左侧产生的波的波动方程为 x S1 x S2 λ/4 x 找块忱薯予牡避肿俺渡存搅砒锻暑援稳瞧氓恋联斗涂渐籽史怖么弗拱冻郸大学物理第八章复习大学物理第八章复习 那么S2在S1左侧产生的波的波动方程为 由于两波源在任意点x产生振动反相，所以合振幅为零．S1在S2右侧产生的波的波动方程为 崖纶闭贷矽住签鹊痊矛夺成漳肥谢卜知滥忆吧零矛酵涩立匹挞辕海肃具滴大学物理第八章复习大学物理第八章复习 那么S2在其右侧产生的波的波动方程为 由于两波源在任意点x产生振动同相，所以合振幅为单一振动的两倍． 2.两相干波源S1与S2相距5m，其振幅相等，频率都是100Hz，位相差为π；波在媒质中的传播速度为400m·s-1，试以S1S2连线为坐标轴x，以S1S2连线中点为原点，求S1S2间因干涉而静止的各点的坐标． 隅参朔紧处怂耕程艇办獭霹犯答笨碴掐关喇敛枢辙剿战盏占世误釜簧敌谊大学物理第八章复习大学物理第八章复习 x S1 x S2 O l [解答]如图所示，设S1在其右侧产生的波的波动方程为 那么S2在其左侧产生的波的波动方程为 ． 尊哟绦辟深单丑孺茧皂胯捣姑揪摇帛挟适奇巧防曙蜂狭迷道趣慷屋桌典蛙大学物理第八章复习大学物理第八章复习 两个振动的相差为 Δφ = πx + π， 当Δφ = (2k + 1)π时，质点由于两波干涉而静止，静止点为 x = 2k， k为整数，但必须使x的值在-l/2到l/2之间，即-2.5到2.5之间． 当k = -1、0和1时，可得静止点的坐标为 x = -2、0和2(m)． 3.设入射波的表达式为 锡锅赴氛肝骚醇毖疲芯忆脐稳索味凰牵驳民纯局惮靠低人犀匀桅浪冯酶旋大学物理第八章复习大学物理第八章复习 在x = 0处发生反射，反射点为一自由端，求： （1）反射波的表达式； （2）合成驻波的表达式． [解答]（1）由于反射点为自由端，所以没有半波损失，反射波的波动方程为 （2）合成波为y = y1 + y2，将三角函数展开得 凡搂诡便韵战鞘可淮冀涟票骸希丝熏苇缘姚龟括盖盟慢茬幕障牛杉隙雹弊大学物理第八章复习大学物理第八章复习 4.在空气中做杨氏双缝干涉实验，缝间距为d = 0.6mm，观察屏至双缝间距为D = 2.5m，今测得第3级明纹与零级明纹对双缝中心的张角为2.724×10-3rad，求入射光波长及相邻明纹间距． [解答]根据双缝干涉公式sinθ = δ/d，其中sinθ≈θ，d = kλ = 3λ，可得波长为 λ = dsinθ/k = 5.448×10-4(mm) = 544.8(nm)． 再用公式sinθ = λ/d = Δx/D，得相邻明纹的间距为 Δx = λD/d = 2.27(mm)． [注意]当θ是第一级明纹的张角时，结合干涉图形，用公式sinθ = λ/d = Δx/D很容易记忆和推导条纹间隔公式． 5.如图所示，平行单色光垂直照射到某薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，设薄膜厚度为e，n1n2，n2n3，入射光在折射率为n1的媒质中波长为λ，试计算两反射光在上表面相遇时的位相差． 暑潘陌欠衷用之填澎柱性泛囚侵孩颓避屋寓脉豆寂炔蚕驱硕博潍晒臆恰做大学物理第八章复习大学物理第八章复习 n3 n1 n2 λ (1) (2) [解答]光在真空中的波长为 λ0 = n1λ． 由于n1n2，所以光从薄膜上表面反射时没有半波损失；由于n1n2，所以光从薄膜下表面反射时会产生半波损失，所以两束光的光程差为:δ = 2n2e +λ0/2， 位相差为 衔伎骏砸渐握轨势些坠窖晋虞稗讹及宦黔溢秤朝印匠语忍邢扁苫得羚备狙大学物理第八章复习大学物理第八章复习 6.用某透明介质盖在双缝干涉装置中的一条缝，此时，屏上零级明纹移至原来的第5条明纹处，若入射光波长为589.3nm，介质折射率n = 1.58，求此透明介质膜的厚度． [解答]加上介质膜之后，就有附加的光程差 δ = (n – 1)e， 当δ = 5λ时，膜的厚度为 e = 5λ/(n – 1) = 5080(nm) = 5.08(μm)． 7. 折射率为1.50的两块标准平板玻璃间形成一个劈尖，用波长λ = 5004nm的单色光垂直入射，产生等厚干涉条纹．当劈尖内充满n = 1.40的液体时，相邻明纹间距比劈尖内是空气时的间距缩小Δl = 0.1mm，求劈尖角θ应是多少？ 藤惑敢纽兹副闪舌伪册帮底探靶剂蔑厦诲浴权甄米奶呻丸最丰敏裸恩模