大学物理-多媒体课件 -光学讨论课.ppt

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* 1.如图示双缝干涉装置,分析干涉条纹的情况。 (1)P1? P2 ; 自然光 ? 屏 偏振片P2 偏振片P1 (2)P1?? P2 ; (3)P1 ? P2, 紧贴P1后放一光轴与P1成45?角的1/2波片。 答案: (1)两束光不相干,没有干涉条纹。 (2)有干涉条纹,强度较无P1、 P2时减半。 (3)两束光不相干,没有干涉条纹。 思考:在以上情况中,双缝前再放一块与P1、 P2 成45?角的偏振片P,情况如何? 2. 指出下图各区中光的偏振态和光强。 答案: ①区: ④区: ③区: ②区: 自然光, 圆偏振光, 光强为I0 。 线偏振光, 光强为I0 / 2 。 线偏振光, 光强为(I0 / 2)cos2? 。 光强仍为(I0 / 2) cos2? 。 ? ? ? I0 C P1 C P2 P2 P1 ? ? /4片 45? 45? ? /4片 ① ② ③ ④ 3. 已知双缝:?=5500? D=3m d =3.3mm 求: (1)条纹间距;(2)S2后插入厚l、折射率为n的玻璃片,条纹如何移动,k 级条纹移动的距离。 解:(1)条纹间距 x D d r1 r2 ? o S1 S2 x n, l ? 定性判断插玻璃片后条纹怎样移动(向上?向下?) (2) 插玻璃片 “-”示条纹向 下移动 ? k 级条纹位置 利用 得 ?光程差 k 级条纹原位置(未插玻璃片时) ? k 级条纹移动的距离 · o  B R x d0 A ? e e? 4. 如图,A---平玻璃片;B---平凹柱面透镜 空气膜最大厚度为d0,? 、 R已知, 观察反射光干涉条纹  求:(1)条纹形状及分布; (2)明、暗纹的 x 值  B R x d0 A · o ? e e? 分布:内稀外密(7条) 如d0=(7/4)?画出明条 纹分布(疏密、条数) 直条纹 明纹 解:(1)条纹形状: 条纹数: 7条,它们所对应的空气膜的厚度 e 分 别为(自左至右) ? 两反射光的光程差 (2)明暗条纹距中轴线的距离 x ? 明纹: ? = k? 由图 得 得 ? 暗纹: 5. 肥皂膜干涉 已知:膜呈黄色(?=5500?) n = 1.32 如图观察反射光条纹 求:(1)膜的最小厚度; (2)在与法线成60? 的方向观察,膜的颜色; (3)白光垂直照射, 膜呈什么颜色? r · · 1 2 e n? n? n n? i i (1)中 i = 30? 解:(1)膜最小厚度: ? 两反射光的光程差 ? 加强条件 r · · 1 2 e n? n? n n? i i (1)中 i = 30? ? 由 i = 30?; ?=5500?; n = 1.32; n? = 1, 并取 k =1, 得 emin =1.23 ? 10 -7m (2)膜最小厚度(白光照射) ? 将 i = 60?;n = 1.32; n? = 1, k =1 代入前式 得 ?=4880? 青色 (3)白光垂直照射 1 2 e n? n? n n? (k=1,2,3,….) 得 取 k =1 黄色 6.单缝衍射 已知:缝宽a = 0.55mm;焦距 f =50cm; 白光照射;x =1.5mm处出现明纹极大。 求:(1)上述明纹级次;相应的入射光波长; (2)相应的半波带的数目 a x x ? · o L f a x x ? · o L f 解:(1)明纹级次、波长 ? 明纹条件 (k=1,2,3,...) ? 取 k = 2, ?2 =6600 ?; k = 3, ?3 =4714 ?; (2)单缝所在处被分成的半波带数目为( 2k+1) 个 k = 2时,半波带数目为 5; k = 3时,半波带数目为 7; 有 ? 取 k = 2, ?2 =6600 ?; k = 3, ?3 =4714 ?; (2)单缝所在处被分成的半波带数目为( 2k+1) 个 k = 2时,半波带数目为 5; k = 3时,半波带数目为 7; 有 7.设计光栅 白光照射 在30?衍射方向上有 6000?的二级主极大 且能分辨??=0.05?的两谱线 30?方向上看不到4000?的三级主极大 求: d、 a 、 b 、 N 及 光栅总宽度。

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