1光的干涉参考答案

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1、大学物理II作业答案大学物理（下）作业 No.1 光的干涉（机械）选择题如图示，折射率为n2厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为制作：物理教研室版权所有盗版必究大学物理II作业答案ni和g,已知n,v改 %,若用波长为入的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、F两表面反射的光束之间的光程差是(A) 2n2e(C) 2n2e入(B) 2n2e2Z(D) 2n2e-2n2制作：物理教研室版权所有盗版必究大学物理II作业答案制作：物理教研室版权所有盗版必究大学物理II作业答案参考解:两束光都是在从光疏介质到光密介质的分界面上反射，都有半波损失存在，其光程差应为=(2n2e+

2、) = 2n2e。2 22. 如图，Si、S2是两个相干光源，它们到 块厚度为ti，折射率为ni的介质板，路径P点的距离分别为 ri和r2，路径SiP垂直穿过一S2P垂直穿过一块厚度为 t2,折射率为 L的另一制作：物理教研室版权所有盗版必究大学物理II作业答案介质板，其余部分可看作真空，这两条路径光的光程差等于(A) ( + n2t2) ( ri+ niti)(B) r2+ (n2 i)t2 ri+ (ni i)ti(C) (2 n2t2) ( ri niti)(D) n2t2 niti3. 如图，用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上，当平凸透镜垂直向上缓缓平移而离开平面玻璃板时，可以观察到

3、环状干涉条纹（A ）向右移动（B）向中心收缩（C）向外扩张（D）静止不动参考解:由牛顿环的干涉条件（k级明纹）制作：物理教研室版权所有盗版必究大学物理II作业答案制作：物理教研室版权所有盗版必究大学物理II作业答案2nekk- = ek (k-1)可知。22 2n4.在真空中波长为 B两点的相位差是(A) 1.5 入(C) 3 入入的单色光，在折射率为n的透明介质中从 A沿某路径传到 B,若A、3二，则此路径AB的光程差是(B) 1.5n 入(D) 1.5 nA 参考解:由相位差和光程差的关系 厶= 2二-可得。填空题1 如图所示，波长为 入的平行单色光斜入射到距离为 d的双缝上，入射角为 0

4、,在图中的屏中央 O(SiO=S2O),两束相干光的相位差为2如图，在双缝干涉实验中，若把一厚度为e、折射率为n的薄云母片覆盖在缝 Si上，中央明条纹将向上(填上、下、不)移动；覆盖云母片后，两束相干光至原中央明条纹 O 处的光程差为(n -1)e。O参考解:两束光到中央明条纹处的光程差相等。3 波长为 入的平行单色光垂直照射到劈尖薄膜上，劈尖角为第K级明纹与第K+5级明纹的间距为5几1或5人2n i 2nsin。丿0,劈尖薄膜的折射率为n,。参考解:劈尖干涉环的干涉条件(k级明纹)为：2newk =ek故第K级明纹与第K+5级明纹的厚度差e = ek -ek5入2n第K级明纹与第K+5级明纹

5、的间距l二丄esin-制作：物理教研室版权所有盗版必究大学物理II作业答案4. 用波长为 入的单色光垂直照射到空气劈尖上，从反射光中观察到 干涉条纹距顶点为 L处是暗条纹，使劈尖角B连续变大，直到该处再次出现暗条纹为止，劈尖角的改变量是 /2L 。参考解:由暗纹条件知2nL sin(k ),2 22nLsin( r)(k1) - o2 2故. sin( vv) - sin v - / 2nL = /2L ,其中 n=1。5. 在牛顿环装置的平凸透镜和平玻璃板之间充满折射率n= 1.33的透明液体(设平凸透镜和平玻璃板的折射率都大于1.33).凸透镜的曲率半径为 300 cm,波长 = 650

6、nm(1nm=io-9m)的平行单色光 垂直照射到牛顿环装置上， 凸透镜顶部刚好与平玻璃板接触. 则从中心向外数第十个明环所在处的液体厚度eo= 2.32m，第十个明环的半径rio=3.73mm。参考解:由牛顿环的干涉条件(k级明纹)制作：物理教研室版权所有盗版必究大学物理II作业答案制作：物理教研室版权所有盗版必究大学物理II作业答案2nek1几十一2)2制作：物理教研室版权所有盗版必究大学物理II作业答案制作：物理教研室版权所有盗版必究大学物理II作业答案为入射光的波长，双缝间距为(1) 零级明纹到屏幕中央(2) 相邻两条明纹的间距。参考解:xO屏又如图，R2 二 r； (R-eQ2 =

7、rk2 R2 e： -2R ,由于 Rek，略去 e；项，得 m = J2R ek = j(k_g)号代入数据可得。三计算题1在双缝干涉实验中，单色光源So到两缝S1和S2的距离分别为11和12，且11- 12=3人入制作：物理教研室版权所有盗版必究大学物理II作业答案(1)设零级明纹在图中P处，则制作：物理教研室版权所有盗版必究大学物理II作业答案制作：物理教研室版权所有盗版必究大学物理II作业答案有光程 11 - S“P2 S2P ,故有：dsinS2P - SjP = h -12 = 3,所以 x = Dtan v ： Dsin ： - 3D 。d（2）由双缝干涉的干涉条件（k级明纹）、

8、=dsin 3=k ，且 sin v tan ，D所以 xk = （k ： 3 ） D ，d相邻明纹间距为LX二Xk .4 - xk92.两块折射率为1.60的标准平面玻璃板间形成一个劈尖，用波长 R600 nm （1 nm=10 m）的单色光垂直入射，产生等厚干涉条纹，假如我们要求在劈尖内充满n=1.40的液体时的相邻明纹间距比劈尖内是空气时的间距缩小l=0.5mm,那么劈尖角B应是多少？参考解:劈尖干涉环的干涉条件（k级明纹）为：2nek k =故相邻级明纹的厚度差2n ，-e -efe 间距sin 二 2nd所以：产乔，6 Js（1 -寺卜L71X IO-4rad. ：一 。3.片玻璃(n=1.5)表面附有一层油膜(n=1.32),今用一波长连续可调的单色光束垂直 照射油面。当波长为 485nm时，反射光干涉相消。当波长增为679nm时，反射光再次干涉相消。求油膜的厚度。参考解:由薄膜干涉的暗纹条件可知(下列公式中的n是油膜的折射率)： 若当波长为 485nm的光入射时满足k级暗纹条件12ne =(k ) ；2则当波长为2 = 679nm的光入射时必满足(k-1)级暗纹条件12ne 叫(k -1)2。联立以上两式则有加西485X0汉6790亠介介e 9 = 643nm 。2n( 2 - 1)2 1.32 (679-485) 10制作：物理教研室版权所有盗版必究