大学物理规范作业C(上)11牛顿环单缝gai.ppt

* 大学物理规范作业 总（11） 牛顿环 单缝衍射 一、选择题 1. 如图所示,牛顿环装置中平板玻璃由折射率nl=1.75和n3=1.50的不同材料两部分组成。平凸透镜的折射率nl=1.75,透镜与平板玻璃之间充满折射率n2=1.62的液体，则在中心接触点所形成的圆斑为： (A)全明； (B)全暗 ； (C)左半部明，右半部暗； (D) 左半部暗，右半部明。 【 D 】 左半部分光在薄膜下表面反射时要考虑半波损失， δ＝2ne+λ/2，所以左半圆心为暗斑。 分析:右半部分光在薄膜上下表面反射时均无半波损失，δ＝2ne，所以右半圆心为亮斑。 2. 夫琅和费单缝衍射实验中，若对应于屏幕上P点为2级暗纹，则单缝处波阵面可分为______个半波带。 (A)3； (B)4 ； (C) 5； (D) 6； 【 B 】 解： 所以可分割成4个半波带 3.在观察单缝夫琅和费衍射时，若将光源垂直于光轴向下移动，屏上衍射图样将： （A）整体向下移动 （B）整体向上移动 （C）整体收缩 （D）不发生改变 【 B 】 当光源垂直于光轴上下移动时，对缝的入射角为 i， 光程差为 i 变 δ变，衍射图样也变化。中央主极大在i＝θ处。S向下移，衍射图样整体向上移 l. 用波长为λ=632.8 nm 的激光垂直照射单缝时，其夫琅和费衍射图样的第1级小与单缝法线的夹角为5度，该缝的宽度为___________。 二 填空题 由于 ，所以 2. 用单色光观察牛顿环，测得某一明环的直径为3.0mm，它外面第5个明环的直径为4.6mm，平凸透镜的半径为1.03m，此单色光的波长为___________。（牛顿环平凸透镜与平板玻璃折射率相同） 由 和 可解得： 解： 3. 在复色光照射下的单缝衍射图样中，其中某一波长第3级明纹位置恰与波长为600nm的单色光的第2级明纹位置重合，该光波的波长为______。 设未知波长 的第3级明纹与已知波长 的第2级 明纹在 方向重合，它们的光程差相等， 根据单缝衍射的明纹条件 解： 三、计算题 1. 如图所示，折射率n2=1.2的油滴落在n3＝1.5的平板玻璃上，形成一上表面近似于球面的油膜，测得油膜中心最高处的高度为d＝1.1um，用λ=600 nm的单色光垂直照射油膜，求（1）油膜周边是暗环还是明环？（2）整个油膜可以看到几个完整的暗环？ 由于 ，故油膜上任一点处两反射相干光的光程差 。 （1）令d＝0,由干涉加强和减弱条件即可判断油膜周边是明环。 （2）由 ，且令 可求得 油膜上暗环得最高级次（取整），从而判断油膜上 完整暗环的数目 解：（1）根据分析，由 （明条纹） （暗条纹） 油膜周边处d＝0，即 符合干涉加强条件， 故油膜周边是明环。 （2）油膜上任一暗环处满足 令 , 解得k＝3.9, 可知油膜上暗环的最高级次3, 故油膜上出现的完整暗环共有4个，即k＝0,1,2,3. (k＝0,1,2,3) (k＝0,1,2,3) 2． 已知单缝宽度a＝0.1mm，透镜焦距f＝0.5m，用λ1=600 nm和λ2=760 nm的单色平行光垂直照射，试求这两种光的第一级明纹离屏中心的距离，以及这两条明纹之间的距离。 ? 解：当光垂直照射单缝时，屏上第k级明纹的位置 当 和 k=1 时 当 和 k=1 时 其条纹间距为