大学物理规范作业上册10解答.ppt

* 大学物理规范作业上册 总（10） 双缝 薄膜 劈尖干涉 * 一、选择题 1.在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中 【 】 (A) 传播的路程相等，走过的光程相等。 (B) 传播的路程相等，走过的光程不相等。 (C) 传播的路程不相等，走过的光程相等。 (D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等。 分析：由于光在空气与玻璃中传播的速度不一样，所以，走过的路程不相等。 设光在玻璃中走的路程为r1＝vt，在空气中走的路程为r2＝ct。 根据光程的定义，光在玻璃中的光程?1=nr1＝nvt＝ct，光在空气中的光程?2=r2＝ct，所以相同时间内，光走过的光程相等。 C * 2.在真空中波长为λ的单色光，在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B，，若A、B两点位相差为3π，则此路径AB的光程为： 【 】 (A)1.5λ。 (B) 1.5nλ。(C) 3λ。 (D)1.5λ/n。 分析： A * 二、填空题 1.在双缝干涉实验中,屏幕上的P点处是明条纹。若把S2盖住，并在S1S2连线的垂直平分面上放一反射镜(如图),则此时：P点处为_______________ (填不能确定或明条纹、暗条纹)。 条纹间距_______________ (填不能确定或变大、变小、不变)。 暗条纹 不变 解： P点为明条纹， 光程差为： 放入反射镜后，存在半波损失，光程差变为： 满足暗纹条件。 条纹间距： * 2. 杨氏双缝干涉实验中，所用平行单色光波长为λ=562.5nm，双缝与观察屏的距离D=1.2m，双缝的间距d=0.45mm，则屏上相邻明条纹间距为_________；若已知屏上P点为第4级暗条纹中心所在处，则 _______________。若用一折射率n=1.5的透明薄膜遮掩S1缝后，发现P点变为0级明纹，则该透明薄膜的厚度e=_______________。 解： 条纹间距 1.5mm 5.25mm 3937.5nm * 用一透明薄膜遮掩S1缝后，P点变为0级明纹，有： * 3.用白光垂直照射在置于空气中的均匀肥皂膜的一个面上(肥皂膜折射率n=4/3),沿法线方向观察到肥皂膜的正面呈绿色(绿光波长λ=500nm),则此肥皂膜的最小厚度为_______________nm。 解：反射光线在上表面有发生半波损失而下表面没有发生半波损失。故要考虑半波损失现象。 两束光线的光程差满足: 当k=1时，厚度最小 本题亦可用透射绿光满足干涉相消条件来求解。 * 三、计算题 1. 一平面单色光垂直照射在厚度均匀的簿油膜上，油膜覆盖在玻璃板上。空气的折射率n1=1、油的折射率n2=1.3、玻璃的折射率n3=1.5。若单色光的波长可由光源连续调节，只观察到500 nm与700 nm这两个波长的单色光在反射光中消失，试求油膜层的厚度。 解：因为n1n2n3，该入射光反射时无需考虑半波损失 ，反射光干涉相消的条件为： * 2. 用两片平板玻璃夹住一金属细丝形成空气劈尖，如图。若用波长为600nm的单色平行光垂直入射，图中K处恰为第6条暗纹，求该金属丝的直径。若将整个实验装置放在水中（n水=4/3），求在图中O至K之间可观察到的明条纹的数目。 解： 所以k处的暗纹对应于 k=5 ,有： 棱边处 e=0 , 对应于 k=0 , 为暗纹， * 若将整个实验装置放在水中，有： 取整，k＝7，可看到7条明条纹。 111