一、选择题一、选择题1.1.在双缝干涉实验中在双缝干涉实验中, ,屏幕上的屏幕上的P P点处是明条纹若把点处是明条纹若把S S2 2盖住,并在盖住,并在S S1 1S S2 2连线的垂直平分面上放一反射镜连线的垂直平分面上放一反射镜( (如如图图),),则此时:则此时: ((A))P点处仍为明条纹;点处仍为明条纹; ((B))P点处为暗条纹;点处为暗条纹; ((C)不能确定)不能确定P处是明条纹还是暗条纹;处是明条纹还是暗条纹; ((D))P处无干涉条纹处无干涉条纹B))双缝成为洛埃镜,有半波损失 改为反射镜后,由于镜面反射时存在半波损失,所以光程差变为:分析:在双缝干涉实验中P点为明条纹,所以光程差为:满足暗纹条件051((B))2.如图如图, ,用波长为用波长为λλ的单色光照射双缝干涉实验装置的单色光照射双缝干涉实验装置, ,若把若把一折射率为一折射率为n n、劈角为、劈角为θθ的透明劈尖的透明劈尖b b缓慢地向上移动时缓慢地向上移动时( (只遮住只遮住S S2 2缝缝),),则屏上的干涉条纹的变化为:则屏上的干涉条纹的变化为: (A)(A)间隔变大间隔变大, ,向下移动向下移动 (B)(B)间隔不变间隔不变, ,向下移动向下移动(C)(C)间隔变小间隔变小, ,向上移动向上移动 (D)(D)间隔不变间隔不变, ,向上移动向上移动 在加入劈尖后,在O点,光程且随劈尖的上升, 也增大, 因为中央明纹位置两束光的光程要相等,可知加入劈尖后,零级明纹必须往下移。
分析:2所以条纹间距保持不变 加入劈尖后,设某时刻劈尖厚度为e,根据明纹条件,有:33.将将厚厚度度为为e e、、折折射射率率为为n n2 2的的薄薄膜膜镀镀在在折折射射率率为为n n3 3的的物物质质表表面面,,单单色色平平行行光光自自折折射射率率为为n n1 1的的透透明明介介质质垂垂直直入入射射到到薄薄膜膜上上,,且且n n1 1n>n3 3,,若若λλ1 1为为入入射射光光在在n n1 1中中的的波波长长,,则则该该入入射射光光经经薄薄膜膜上上下下两两表表面面反反射射的的两两束束反反射射光光的的光光程程差为:差为: 因为入射光在n1中的波长为λ1,可知该入射光在真空中的波长为:λ=λ1n1, (A)2n2e (B)2n2e-λ/(2n1)(C)2n2e-λ1n1/2 (D)2n2e-λ1n2/2【【 C 】】分析:因为n1n3,可知该入射光在薄膜上表面反射时存在半波损失,而在薄膜下表面反射时无半波损失 两束反射光的光程差为:2n2e-λ/2(式中: λ为该入射光在真空中的波长)4也可以这样考虑:取2为上表面的光程,这里的λ是光在真空中的波长λ=n λ1。
56二、填空题二、填空题1.1.已知杨氏双缝干涉实验中已知杨氏双缝干涉实验中, ,双缝间的距离为双缝间的距离为d,d,双缝与双缝与屏的间距为屏的间距为D D现有λλ1 1和和λλ2 2的两种波长的混合光入射的两种波长的混合光入射当当λλ2 2=2λ=2λ1 1/3/3时时, ,在距中央亮纹在距中央亮纹O O点的点的x=x= 处处, ,两组干涉条纹的亮纹发生第一次重叠两组干涉条纹的亮纹发生第一次重叠, , 级次分别为:级次分别为:k k1 1= = 、、k k2 2= = 2 2 3 3分析:根据双缝干涉的明纹条件当两组干涉条纹重叠时,这两组干涉条纹的位置重合 即 (K1、K2只能取整数)所以,干涉条纹的亮纹发生第一次重叠时, 级次分别为:kl=2 ,k2=3 72.用白光垂直照射在置于空气中的均匀肥皂膜的一个用白光垂直照射在置于空气中的均匀肥皂膜的一个面上面上( (肥皂膜折射率肥皂膜折射率n=4/3),n=4/3),沿法线方向观察到肥皂膜沿法线方向观察到肥皂膜的另一面的另一面( (背面背面) )呈绿色呈绿色( (绿光波长绿光波长λ=500nm),λ=500nm),则此肥则此肥皂膜的最小厚度为皂膜的最小厚度为 nmnm。
187.5nm187.5nm上表面上表面下表面下表面①②e本题亦可用反射绿光满足干涉相消条件来求解分析:光线②在上、下表面都没有发生半波损失(光密到光疏) ,而光线①是透射光,无需考虑半波损失,所以两束光线的光程差满足:因此当k=1时,厚度最小83.3.照相机的镜头表面上镀有照相机的镜头表面上镀有MgFMgF2 2增透膜增透膜, ,若波长为若波长为λλ的的单色光自空气垂直照射到镀膜上单色光自空气垂直照射到镀膜上, ,要使透射光线加强要使透射光线加强, ,则则MgFMgF2 2薄膜的最小厚度应为薄膜的最小厚度应为e=e= n n玻璃玻璃>n>nMgF2MgF2>n>n空气空气)) MgF2玻璃玻璃空气空气分析: 对于透射光,在MgF2膜的上表面反射时 (nMgF2>n空气)没有半波损失,在MgF2膜的下表面反射时 (nMgF2
如果时屏上零级条纹移到原来第七级明纹的位置上如果入射光的波长入射光的波长 =550nm=550nm,玻璃片的折射率,玻璃片的折射率n=1.58n=1.58,试求,试求此玻璃片的厚度此玻璃片的厚度 解:设所加玻璃片厚度为t,盖在s2缝上原来第七级明纹处两缝发出的光的光程差为:加玻片后此处为零级明纹,光程差为:解以上两式可得:102.2.有一劈尖有一劈尖, ,折射率折射率n=1.4,n=1.4,劈尖角劈尖角θ=10θ=10-4-4rad,rad,在某单色在某单色光的垂直照射下光的垂直照射下, ,可测得两相邻明纹之间的距离为可测得两相邻明纹之间的距离为0.25cm0.25cm,求:,求:(1)(1)此单色光的波长;此单色光的波长;(2)(2)如果劈尖长为如果劈尖长为3.5cm3.5cm,那么总共可出现多少条明条纹?,那么总共可出现多少条明条纹? 相邻明纹的厚度差为光程差为:解: (1)因为光在上表面反射时(光疏到光密)有半波损失;在下表面反射时,(光密到光疏)无半波损失11(2)法一:因为在劈棱处为暗纹,且所以总共可出现明纹14条法二:劈尖最大厚度为:12。