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1、大学物理第 3 章作业题解答1在杨氏实验装置中，光源波长为 0.64m，两缝间距为 0.4mm，光屏离缝的距离为 50 cm。（1）试求光屏上第一亮条纹与中央亮条纹之间的距离；（2）若点离中央亮条纹为 0.1 mm，则两束光在点的相位差是多少?PP（3）求点的光强度和中央点的光强度之比。P解：（1）由得第一亮条纹（k=1）与中央亮条纹（k=0）之间的距离Dxkd6 3 1030.50.64 100.8 10 m = 0.8mm0.4 10Dxxxd （2）光程差 mDxd833 1085 . 0 104 . 0101 . 0 相应的位相差4104 . 61082278（3）两束相干光在空间某点
2、相遇时合成光矢量的光强为cos22121IIIII因，有21II 2cos42 1II中央明纹相位差，光强0104II P 点相位差，该点的光强度和中央明纹的光强度之比48536. 08cos2cos220 II2在杨氏实验装置中，两小孔的间距为 0.5 mm，光屏离小孔的距离为 50 cm。当以折射率为 1.60 的透明薄片贴住小孔时(如图 3-21 所示)，发现屏上的条纹移动了 1cm，试确定该2S薄片的厚度。图 3-21解：未插入透明薄片时，由、发出的光程差为1S2SDdxrr1 121设透明薄片的厚度为 ，覆盖上透明薄片后光程差为eDdxrneer2 122由此带来的附加光程差为=21
3、1neDdxx)(12得： mmDndxxe24 121067. 15 . 016 . 1 10501. 01)( 6试求能产生红光(m)的二级反射干涉条纹的肥皂薄膜厚度。已知肥皂膜的折射0.7率为 1.33，且平行光与法向成角入射。30解：由反射光中亮条纹满足的条件222 112sin2e nnik得二级反射干涉条纹的肥皂薄膜厚度nmm innk e4261026. 423. 14101 . 230sin33. 12107 . 0212sin2217622622 12 7波长为 0.400.76 m 的可见光正入射在一块厚度为m、折射率为 1.5 的薄61.2 10玻璃片上，试问从玻璃片反射
4、的光中哪些波长的光最强？解:此题为等倾干涉相长现象, 薄膜（玻璃片）厚度确定，求波长，由相干条件:02212cos()2d nik代入数据：n2 =1.5、d0 = 1.210-6m、i2 = 00解出波长： k = 0、1、2、3、62 1.2 101.53600 1/ 21/ 2nmkk将干涉级数 k = 0、1、2、3、分别代入，解出在可见光范围内的光波波长；k = 5 时，； k = 6 时，nm5 .654nm8 .553k = 7 时，； k = 8 时，nm480nm5 .42311在牛顿环实验中，当透镜与平板玻璃间为空气时，第 10 个亮环的直径为m；当在其间充满某种均匀液体时(假定液体的折射率小于透镜和平板玻璃的折射率)，21.4 10第 10 个亮环的直径变为m，试求这种液体的折射率。21.27 10分析: 当透镜与平板玻璃间充满某种液体（n2 1），且满足 n1 n2 ，n2 n3或 n1 n2 ，n2 n3 时，在厚度为 d 的地方，两相干光的光程差为。由此可推导出222dn牛顿环暗环半径和明环半径，这里明、暗环半径和充入的介质2nkRr221 nRkr折射率 n2 有关。解：当透镜与玻璃之间为空气时，k 级明纹的直径为Rkrdkk2122当透镜与玻璃之间为液体时，k 级明纹的直径为21222kkRdrkn解上述两式得2221.41.221.27kkdnd
