大学物理课件2.ppt

12.1 某单色光从空气射入水中，其频率、波速、波长是否变化？怎样变化？ 解答： （1） 光的频率不变；波速变、波长变. （2） λ=nλn?光的波长变短； c=nv ?光的波速变慢. 12.2 在杨氏双缝实验中，作如下调节，屏幕上的干涉条纹将如何变化？试说明理由. ⑴使双缝间距变小； ⑵双缝间距不变,使缝与屏间距小； ⑶装置浸入水中； ⑷光源s平行于s1s2连线上下微移； ⑸用薄云母片盖住下缝. S2 S1 S o 解： ⑴ x 条纹变疏； ⑵ 条纹变密； ⑶ 条纹变密； ⑷ 条纹间距不变, 都反向移动； ⑸ 条纹间距不变, 都向下移动. e n1 n2 1 2 12.3 什么是光程？在不同的均匀媒质中，若单色光通过的光程相等时，其几何路程是否相同？其所需时间是否相同？在光程差与位相差的关系式中，光波的波长要用真空中波长，为什么？ 解答： （1） 光程=折射率?几个路程. （2） 若折射率不同，则等光程的几何路程不等. （3） ∴通过等光程所需的时间相同. （4） 这是因为已将光在介质中的几何路程差 折算为真空中路程差，即光程差, 所以要用真空中光的波长. 12.7 在杨氏双峰实验中，双缝间距d=0.20mm,缝屏间距D=1.0m,试求：（1）若第二级明条纹离屏中心的距离为6.0mm,计算此单色光的波长；（2）相邻明纹间距. 解： （1） （2） S2 在双缝装置中，用一很薄的云母片（n=1.58）覆盖其中一条缝，结果使屏上原第七级明条纹恰移到原零级明纹位置. 若入射光波长为550nm, 求此云母片的厚度. S1 S 1 2 e o 解： x 12.8 12.4 如图所示，A、B两块平板玻璃构成空气劈尖，分析下列情况中劈尖干涉条纹将如何变化？（1）A沿垂直于B的方向向上平移；（2）A绕棱边逆时针转动. 解答： （1） 膜厚增加?条纹间距不变，向棱边平移. （2） 劈角增大?条纹变密,向棱边靠拢. A B A A B A 12.5 用劈尖干涉条纹检测工件表面的平整度，当波长为λ的单色光垂直入射时，观察到干涉条纹如图所示，每一条纹的弯曲部分的顶点恰与左邻的直线部分的连线相切.试说明工件缺陷是凸还是凹？并估算该缺陷的程度. 解： ⑴ 按题图，条纹级次左底右高， 而图中同一级次等厚条纹弯向左， 所以工件缺陷必是凹. ⑵ ∵条纹弯部顶点与左邻直部连线相切， ∴ 即为缺陷程度. 对于n2=1， 缺陷程度为λ/2. 工件 由 12.6 如图，牛顿环的平凸透镜可上下移动，若单色光垂直照射，看见条纹向中心收缩，问透镜是向上还是向下移动？ 解答： ∵牛顿环的级次是“内低外高”， 而看见条纹内缩，表示膜增厚， ∴透镜必是向上移动. 12.11 白光垂直照射到空气中一厚度为380nm的肥皂膜上，其折射率为1.33，问：该膜的正面呈现什么颜色？背面呈现什么颜色？ 解： （1） 正面呈现紫红色； （2） 背面呈现绿色. 且 且 解得 解得 12.12 在折射率n1=1.52的镜头表面涂有一层折射率n2=1.38的MgF2增透膜，如果此膜适用于波长λ=550nm的光，问膜的厚度应取何值？ 解： 12.13 如图所示，波长为680nm的平行光垂直照射到l=0.12m长的两块玻璃片上，两玻璃片一边相互接触,另一边被直径d=0.048mm的细钢丝隔开.求：（1）两玻璃片间的夹角θ是多少？（2）相邻两明条纹间空气薄膜的厚度是多少？（3）相邻两暗条纹的间距多少？（4）在这0.12m内呈现多少条明条纹？ d 解： ⑴ ⑵ l θ ⑶ ⑷ ∴在其内呈现141条明条纹. 12.15 ⑴若用波长不同的光观察牛顿环,λ1=600nm,λ2=450nm,观察到用λ1时的第k个暗环与用λ2时的第k+1个暗环重合,已知透镜的曲率半径是190cm.求用λ1时第k个暗环的半径.⑵又如在牛顿环中用波长为500nm的第五个明环与用波长为λ2的第六个明环重合,求未知波长λ2. 解： （1） （2） 12.16 当牛顿环装置中的透镜与玻璃之间的空间充以液体时，第10个亮环的直径由d1=1.40×10-2m变为d2=1.27×10-2m，求液体的折射率. 解： 12.17 利用迈克耳逊干涉仪可测量单色光的波长.当M1移动距离为0.322mm时，观察到干涉条纹移动数为1024条，求所用单色光的波长. 解： 22-1. 双缝间距为2mm,双缝与屏幕相距300cm.用波长为 6000?的光照射时，幕上干涉条纹的相邻两明纹 的距离为 (A)4.5mm ; (B)0.9mm ; (C)3.12mm ; (D)4.15mm ; (E)5.18mm. 解： 相邻明（暗）纹间距 ∴（B）. 22-2. 在空气中用波长为λ的单色光进行双缝干涉实验， 观测到