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练习十四参考答案,一、选择题：1C2B3C4B5B6D7D,一、选择题：1C,1如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e，并且n1n3，为入射光在折射率为n1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的位相差为,光在真空中的波长,注意：折射率呈夹心型分布时，须考虑半波损失；若为阶梯型分布不须考虑半波损失。,一、选择题：1C,解：,一、选择题：2B,（A）P点处仍为明条纹。（B）P点处为暗条纹。（C）不能确定P点处是明条纹还是暗条纹。（D）无干涉条纹。,2在双缝干涉实验中，屏幕E上的P点处是明条纹。若将缝S2盖住，并在S1、S2连线的垂直平分面处放一反射镜M，如图所示，则此时,注意：当光从光疏到光密媒质界面上发生反射时，要考虑半波损失。,一、选择题：2B,放M前，P处明纹，则有：,放M后:,满足暗纹条件，P处此时为暗纹。,解：,一、选择题：3C,3如图所示，用波长为的单色光照射双缝干涉实验装置，若将一折射率为n、劈角为的透明劈尖b插入光线2中，则当劈尖b缓慢地向上移动时（只遮住S2），屏C上的干涉条纹（A）间隔变大，向下移动。（B）间隔变小，向上移动。（C）间隔不变，向下移动。（D）间隔不变，向上移动。,一、选择题：3C,解法1：,判断条纹间距认为不同方向的光都垂直通过膜，所以放膜后，在不同P点引起的光程差的改变都相同,条纹将整体平移，,条纹间距将保持不变。,一、选择题：3C,解法1：,判断条纹移动方向,放膜前：0级明纹在O处：,此时,也称中央明纹,放膜后：0级明纹移至处,，条纹整体向下移动。,一、选择题：3C,解法2：,一、选择题：4B,4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慢平移而远离平面玻璃时，可以观察到这些环状干涉条纹,(A)向右平移。(B)向中心收缩。(C)向外扩张。(D)静止不动。（E）向左平移。,一、选择题：4B,注意：牛顿环某级次条纹对应于一定的厚度，当平凸透镜垂直向上缓慢平移时，r处，厚度变大，级次增加，同级次，r变小，条纹向中心收缩。,解：,一、选择题：5B,（A）数目减少，间距变大。（B）数目不变，间距变小。（C）数目增加，间距变小。（D）数目减少，间距不变。,5如图所示，两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为L，夹在两块平晶的中间，形成空气劈尖，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹。如果滚柱之间的距离L变小，则在L范围内干涉条纹的,一、选择题：5B,解法1：,注意：无论两柱间距如何变化，其高度差始终等于两柱的直径差，保持不变。,间距变小，条纹数目不变。,一、选择题：5B,解法2：,注意：无论两柱间距如何变化，其高度差始终等于两柱的直径差，保持不变。,间距变小，条纹数目不变。,一、选择题：6D,(A)(B)(C)(D),解：,6在迈克尔逊干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为n的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波长，则薄膜的厚度是,一、选择题：7D,(A)2500(B)1812(C)1250(D)906,7在折射率n3=1.60的玻璃片表面镀一层折射率n2=1.38的MgF2薄膜作为增透膜。为了使波长为的光，从折射率n1=1.00的空气垂直入射到玻璃片上的反射尽可能地减少，薄膜的最小厚度应是,一、选择题：7D,解：设膜的厚度为，上下表面反射光的光程差为：,没有半波损失,二填空题：,1单色平行光垂直入射到双缝上。观察屏上P点到两缝的距离分别为r1和r2。设双缝和屏之间充满折射率为n的媒质，则P点处二相干光线的光程差为。,解：光程差：,二填空题：,2如图所示，假设有两个同相的相干点光源S1和S2，发出波长为的光。A是它们连线的中垂线上的一点。若在S1与A之间插入厚度为e、折射率为n的薄玻璃片，则两光源发出的光在A点的位相差。若已知n=1.5，A点恰为第四级明纹中心，则e=。,二填空题：,解：两束光在A点的光程差：,两束光在A点的相位差：,A点为第4级明纹中心，则有：,二填空题：,3如图所示，波长为的平行单色光垂直照射到两个劈尖上，两劈尖角分别为1和2，折射率分别为n1和n2，若二者分别形成的干涉条纹的明条纹间距相等，则1，2，n1和n2之间的关系是。,解：条纹间距：,4一平凸透镜，凸面朝下放在一平玻璃板上。透镜刚好与玻璃板接触。波长分别为和的两种单色光垂直入射，观察反射光形成的牛顿环。从中心向外数的两种光的第五个明环所对应的空气膜厚度之差为nm。,二填空题：,解：,二填空题：,5用波长为的单色光垂直照射如图所示的牛顿环装置，观察从空气膜上下表面反射的光形成的牛顿环。若使平凸透镜慢慢地垂直向上移动，从透镜顶点与平面玻璃接触到两者距离为d的移动过程中，移过视场中某固定观察点的条纹数目等于。,解：,二填空题：,6用迈克尔逊干涉仪测微小的位移。若入射光波波长，当动臂反射镜移动时，干涉条纹移动了2048条，反射镜移动的距离d=,解：,注意：在迈干仪中，光路是一去一回，故动臂反射镜移动d，则两路光程差改变2d。,二填空题：,7在迈克尔逊干涉仪的一支光路上，垂直于光路放入折射率为n、厚度为h的透明介质薄膜。与未放入此薄膜时相比较，两光束光程差的改变量为。,解：,二填空题：,8光强均为I0的两束相干光相遇而发生干涉时，在相遇区域内有可能出现的最大光强是。,解:相干光的叠加可按同频率同方向的谐振动的合成，P点合振动的方程为：,其中合振幅为：,光强正比于振幅的平方：,二填空题：,常见错误：认为光强是两束光强度的简单相加，,注意：只有非相干光叠加，光强是两束光强度的简单相加；相干光叠加，有相干项,有些地方加强，有些地方减弱，取决于相位差。,二填空题：,解：,折射率呈夹心型分布，须考虑半波损失,可见光范围,9白光垂直照射在镀有e=0.40m厚介质膜的玻璃板上，玻璃的折射率n=1.45，介质的折射率=1.50。则在可见光(39007600A0)范围内，波长的光在反射中增强。,三、计算题1,1.在图示的双缝干涉实验中，若用薄玻璃片（折射率n1=1.4）覆盖缝S1，用同样厚度的玻璃片（但折射率n2=1.7）覆盖缝S2，将使屏上原来未放玻璃时的中央明纹所在处O变为第五级明纹。设单色光波长，求玻璃片的厚度h（可认为光线垂直穿过玻璃片）。如双缝与屏间的距离D120cm，双缝间距d0.50mm，则新的零级明纹O的坐标x？,三、计算题1,解：（1）未盖片，O点为中央明纹位置：,盖片后，条纹整体移动，O处为第5级明纹：,三、计算题1,（2）依题意，新的零级明纹在O点下方，则条纹整体向下移动，新的零级明纹移至原来-5级明纹处。,三、计算题1,（2）另解：先计算出条纹间距,条纹整体向下平移5个条纹间距，新的零级明纹位置：,注意：在双缝干涉实验实验装置中任一缝后插厚度为d薄片，都会引起附加光程差,条纹将会整体平移，条纹移动数目,条纹间距不变。思考：如何判断条纹移动方向？,三、计算题2,2在折射率n1.50的玻璃上，镀上n1.35的透明介质薄膜。入射光波垂直于介质膜表面照射，观察反射光的干涉，发现对的光波干涉相消，对的光波干涉相长。且在6000A0到7000A0之间没有别的波长是最大限度相消或相长的情形。求所镀介质膜的厚度。,三、计算题2,解：设膜的厚度为,三、计算题3,3两块折射率为1.60的标准平面玻璃之间形成一个劈尖。用波长的单色光垂直入射，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，那么劈尖角应是多少？,三、计算题3,解：空气劈尖时,介质劈尖时,三、计算题4,4在牛顿环装置的平凸透镜和平板玻璃间充以某种透明液体，观测到第10个明环的直径由充液前的14.8cm变成充液后的12.7cm，求这种液体的折射率n。,解：充液前,充液后,完,
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