干涉衍射偏振答案

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1、干涉（一）答案一.选择题1.B 2.C 二.填空题1.（1）频率相同 （2）振动方向相同 （3）位相差恒定（1） 振幅分割法（2）波阵面分割法 20.5 mm3. ： 三.计算题1.解（1）k=3 （2） （3） 2.解（1）=(n1)e （2）向上移 （3）第四级明纹=4=(n1)e （4）设现O点为第K级明纹 =(n1)e=k 3解（1） （2）第五级明纹光程差 四.问答题1. 由条纹间距公式，在D和不变的情况下，减少d可使增大，条纹间距变宽；2. 同理，若d和保持不变，减小D，变小，条纹变密，到一定程度时条纹将难以分辨；3. 这时从双缝发出的两束光没有共同的波长范围，两束光激起的光振动频

2、率不等，不再是相干光，条纹消失；4. 此装置同洛埃镜实验，由于反射光有半波损失，所以 （干涉相长） （干涉相消）与杨氏双缝的干涉条纹相比，其明暗条纹分布的状况恰好相反，且相干的区域仅在中心轴线上方一部分。干涉(二)答案一选择题1.B 2.B 3.D二.填空题1.600nm 2. 900nm 3.4m 4. 三.计算题1. 解: (1) 其中k=3时, =600(nm);k=4时, =428.6(nm)符合可见光范围(2) 其中k=2时, =750(nm);k=3时, =500(nm)符合可见光范围 (3) 略2. 解：(1) 棱边处是第一条暗纹中心，在膜厚度为e2l处是第二条暗纹中心，依此可知

3、第四条暗纹中心处，即A处膜厚度e4= 4.810-5 rad (2) 由上问可知A处膜厚为 e43500 / 2 nm750 nm 对于l600 nm的光，连同附加光程差，在A处两反射光的光程差为 ，它与波长之比为所以A处是明纹 (3) 棱边处仍是暗纹，A处是第三条明纹，所以共有三条明纹，三条暗纹 3. 解：设某暗环半径为r，由图可知，根据几何关系，近似有 再根据干涉减弱条件有 式中为大于零的整数把式代入式可得 (k为整数，且k2e0 / l) 四.讨论题1.(1) ; ; ; (2) 当 增透膜: 增反膜: 2. (1) 条纹向棱边平移,条纹间距不变.(2) 条纹远离棱边平移,条纹间距不变.

4、 (3) 条纹向棱边平移,条纹间距变小.3.(1) 向中心收缩; N= (2) 变密 (3) 左明右暗五.应用题1. 相邻条纹间距 由劈尖干涉公式 , 得 细丝的直径 2. 对于牛顿环装置，空气膜的厚度。这里用凹曲面镜代替牛顿环装置中的平板玻璃，使得空气膜的厚度变小了，对应的空气膜的厚度减少了，则同一干涉环处的空气膜厚，由暗环条件，所以cm衍射(一)答案一选择题1.D 2.B 3.C 4.B 5.B二.填空题1.30 2.4 第一级暗纹 3.500nm 4.3.0mm三.计算题1. (1) (2) 2. (1) (2) 重合处, 即, 所形成的衍射极小的级数与二倍于级数的级数相重合四.讨论题1

5、. (1) 增大缝宽,中央明纹变窄;减小缝宽,中央明纹变宽 (2) 均不变 (3) 衍射图随L上移而上移,随L下移而下移2. 由观察不到衍射条纹.3. 由个半波带发亮,k越大,其亮度越小.4. 白光入射，各个波长的中央明条纹都在同一位置，故中央明条纹仍为白色；由于其他各级明条纹的衍射角与波长有关，故两侧依次呈现为一系列由紫到红的彩色条纹衍射(二)答案一.选择题1.B 2.B 3.D 4.D二.填空题1.一 , 三 2. 5 3. 632.6nm 三.计算题1. 解：光栅常数 d = 1m / (5105) = 2 10-5m 设 l1 = 450nm， l2 = 650nm,则据光栅方程，l1

6、和l2的第2级谱线有 dsinq 1 =2l1； dsinq 2=2l2 据上式得： q 1 =sin-12l1/d26.74 q 2 = sin-12l2 /d40.54第2级光谱的宽度 x2 - x1 = f (tgq 2-tgq 1) 透镜的焦距 f = (x1 - x2) / (tgq 2 - tgq 1) 100 cm2 合 , 3. 解：(1) 由光栅衍射主极大公式得 a + b =2.410-4 cm(2) 若第三级不缺级，则由光栅公式得 由于第三级缺级，则对应于最小可能的a，j方向应是单缝衍射第一级暗两式比较，得: a = (a + b)/3=0.810-4 cm(3) ，(主

7、极大) ，(单缝衍射极小) (k=1，2，3，.) 因此 k=3，6，9，.缺级又因为kmax=(ab) / l=4, 所以实际呈现k=0，1，2级明纹(k=4，在p / 2处看不到) 四.讨论题1 （1）能够互相加强.因任意两狭缝沿角的衍射光线的光程差是波长的整数倍.（2）当时, 第一条缝与第二条缝沿角射出的光线在屏上会聚时,两者的光程差.而第一条缝与第N条缝的光程差2 所以实际上可能观察到的最高主极大是第3级，共有k=0，1，2，3 七条主极大明纹3.三块光栅的光栅常数a+b分别为，通常主要观察第1级光谱。根据光栅公式及范围7001000nm：对第一块光栅；对第二块光栅；对第三块光栅。衍射

8、角超过900，不能完整地观察第1级谱线；衍射角太小，谱线靠得近而不易观察，因此选用第二块光栅为好。光的偏振答案一.1C 2D 3A 4C 二. 1自然光，线偏振光，部分偏振光 2 3. 1/2 4. 1.557 40.5o三1解：(1) 透过P1的光强 I1I0 / 2 设P2与P1的偏振化方向之间的夹角为q，则透过P2后的光强为 I2I1 cos2q = (I0 cos2q ) / 2 透过P3后的光强为 由题意可知I3I0 / 8，则q45 (2) 转动P2，若使I3I0 / 16,则P1与P2偏振化方向的夹角q22.5 P2转过的角度为(4522.5)22.5 注意：（2）的答案也可以是

9、：67.5o . 2解：(1) 透过第一个偏振片的光强I1I1I0 cos2303 I0 / 4透过第二个偏振片后的光强I2， I2I1cos260 3I0 / 16 (2) 原入射光束换为自然光，则 I1I0 / 2 I2I1cos260I0 / 8 3解：(1) 自然光通过第一偏振片后，其强度 I1 = I0 / 2 通过第2偏振片后，I2I1cos245I0/ 4通过第3偏振片后，I3I2cos245I0/ 8通过每一偏振片后的光皆为线偏振光，其光振动方向与刚通过的偏振片的偏振化方向平行(2) 若抽去第2片，因为第3片与第1片的偏振化方向相互垂直，所以此时 I3 =0,I1仍不变 4 解：设I1I2分别为穿过P1和连续穿过P1P2后的透射光强.由题意知入射光强为2Io(1) 显然,当=0时,透射光强最大. (2)由题意知 =35.260 (3) =24.90