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1、1大学物理规范作业上册总（11）牛顿环 单缝衍射 圆孔衍射2一、选择题一、选择题(A)(A)全明；全明； (B)(B)全暗全暗 ； (C)(C)左半部明，右半部暗；左半部明，右半部暗； (D) (D) 左半部暗，右半部明。左半部暗，右半部明。1.1.如如图图所所示示, ,牛牛顿顿环环装装置置中中平平板板玻玻璃璃由由折折射射率率n nl l=1.50=1.50和和n n3 3=1.75=1.75的的不不同同材材料料两两部部分分组组成成。平平凸凸透透镜镜的的折折射射率率n nl l=1.50,=1.50,透透镜镜与与平平板板玻玻璃璃之之间间充充满满折折射射率率n n2 2=1.62=1.62的的液
2、液体，则在中心接触点所形成的圆斑为：体，则在中心接触点所形成的圆斑为： 【 】 左半部分光在薄膜上下表面反射时要考虑半波损失，所以左半圆心为暗斑。分析:右半部分光在薄膜上下表面反射时不要考虑半波损失，所以右半圆心为亮斑。D32.2.上上图图的的牛牛顿顿环环装装置置中中，当当平平凸凸透透镜镜缓缓慢慢的的向向上上平平移移而远离平面玻璃时，可以观察到环状干涉条纹：而远离平面玻璃时，可以观察到环状干涉条纹： (A)(A)向向右右平平移移； (B)(B)向向中中心心收收缩缩 ；(C) (C) 向向外外扩扩张张； (D) (D) 不动；不动； （E E）向左平移。）向左平移。 【 】 B43.3.根根据据
3、惠惠更更斯斯菲菲涅涅尔尔原原理理，若若已已知知光光在在某某时时刻刻的的波波阵阵面面为为S S，则则S S的的前前方方某某点点P P的的光光强强决决定定于于波波阵阵面面上上所所有有面元发出的子波各自传到面元发出的子波各自传到P P点的：点的： 【 】 （A A）振动振幅之和）振动振幅之和 （B B）相干叠加）相干叠加 （C C）振动振幅之和的平方）振动振幅之和的平方 （D D）光强之和）光强之和B5二、填空题二、填空题l.l.夫琅和费单缝衍射实验中，若对应于屏幕上夫琅和费单缝衍射实验中，若对应于屏幕上P P点为点为2 2级暗纹，则单缝处波阵面可分为级暗纹，则单缝处波阵面可分为_个半波带；个半波带
4、；若入射光波长为若入射光波长为0.6 m0.6 m，缝宽，缝宽a=0.6 mm,a=0.6 mm,透镜焦距透镜焦距f=1mf=1m，则中央明纹线宽度，则中央明纹线宽度x=_x=_。 解：所以可分割成4个半波带。两个第一级暗纹中心间的距离即为中央明纹的宽度。42mm62. 2. 用半波带法分析夫朗和费单缝衍射，屏上第三级明用半波带法分析夫朗和费单缝衍射，屏上第三级明纹所对应的波带数是纹所对应的波带数是_条；波带数划分为条；波带数划分为4 4条条时屏上所对应的是第时屏上所对应的是第_级级_条纹。条纹。K=3时，所对应的波带数为：m=2k+1=7。波带数划分为4条时，有：满足暗纹公式且k2。解：所以
5、波带数划分为4条时屏上所对应的是第2级暗纹。7 72 2暗暗73. 3. 一单色平行光垂直入射一单缝，其衍射第三级明纹一单色平行光垂直入射一单缝，其衍射第三级明纹位置恰与波长为位置恰与波长为600nm的单色光垂直入射该缝时衍射的单色光垂直入射该缝时衍射的第二级明纹位置重合，该单色光波长为的第二级明纹位置重合，该单色光波长为_。解：依题意8三、计算题三、计算题1. 1. 图图示示一一牛牛顿顿环环实实验验装装置置，设设平平凸凸透透镜镜中中心心恰恰好好和和平平板板玻玻璃璃接接触触，透透镜镜凸凸表表面面的的曲曲率率半半径径是是R=200cmR=200cm。用用某某单单色色平平行行光光垂垂直直照照射射，
6、观观察察反反射射光光形形成成的的牛牛顿顿环环，测测得得第第七七个个明明环环的的半半径径是是0.3cm0.3cm。（1 1）求求入入射射光光的的波波长长；（2 2）设设图图中中OA=1.00cmOA=1.00cm，求求在在半半径径为为OAOA的的范范围围内内可可观观察到的明纹数目。察到的明纹数目。解: (1)(2) 一共可观察到72条明纹。 92.2.若若有有一一波波长长为为=600 =600 nmnm的的单单色色平平行行光光垂垂直直入入射射在在宽宽度度a=0.30 a=0.30 mmmm的的单单缝缝上上，单单缝缝后后面面放放置置一一凸凸透透镜镜，若若测测得得屏屏上上中中央央明明纹纹的的宽宽度度为为2.0 2.0 mmmm，试试求求透透镜镜焦焦距距f f。若若改改用用另另一一可可见见光光进进行行实实验验，并并测测得得中中央央明明纹纹两两侧侧第第3 3级级明明纹纹中中心心的间距的间距x=5.6mmx=5.6mm，求该可见光波长，求该可见光波长。解:(1)依题意, (2)
