光的干涉习题答案.ppt

光的干涉习题答案,练习题,1、当牛顿环干涉仪中透镜与玻璃之间充以某种液体介质时，第十条明纹的直径由0.0140m变为0.0127m。求液体的折射率。2、牛顿环装置放在n=1.33的透明液体中，（玻璃的折射率大于1.33），R=300cm，=650nm，求（1）从中心向外数第十个明环处液体的厚度h10。（2）第十个明环的半径。3、用铯（Cs）原子制成的铯原子钟能产生中心频率等于9300 MHz、频宽为50 Hz的狭窄谱线求谱线宽度和相干长度,作业：教材 p88：2，3；p89：6，9；p90；14，15,4、图示一双棱镜，顶角 很小，狭缝光源S发出的光通过双棱镜分成两束，好像直接来自虚光源S1和S2，它们间距d=2a(n-1)，n为棱镜的折射率在双棱镜干涉实验中，狭缝光源到双棱镜距离a=10 cm，而双棱镜到屏幕距离L=120 cm双棱镜折射率为1.50，所用波长l=589.0 nm(1nm=109m)，在屏幕上测得干涉明纹间距x=0.10 cm，求双棱镜顶角,1 解：,充液体后：,2 解：,（2）,（1）,3 解：,4 解：由干涉条纹间距公式,所以,0.44,习题答案,物理与微电子科学学院,(1),(2),(3),j=0,1,1.2、解：,1.3 把折射率为1.5的玻璃片插入杨氏实验的一束光路中,光屏上原来第5级亮条纹所在的位置为中央亮条纹,试求插入的玻璃片的厚度.已知光波长为610-7m.,解：,条纹移动对应的光程差改变,插入玻璃片引起的光程差改变,所以玻璃片的厚度为：,6.在题1.6图所示的劳埃德镜实验中,光源S到观察屏的距离为1.5m，到劳埃德镜面的垂直距离为2mm。劳埃德镜长40cm，置于光源和屏之间的中央.(1)若光波波长=500nm,问条纹间距是多少?(2)确定屏上可以看见条纹的区域大小,此区域内共有几条条纹?(提示:：产生干涉的区域P1P2可由图中的几何关系求得.),即，离屏中央1.16mm的上方的2.29mm范围内，可见12条暗纹。（亮纹之间夹的是暗纹）,因为，劳埃镜干涉存在半波损失现象，所以P1点位置是暗纹。,那么亮纹是多少条？,9.在两块玻璃片之间一边放一条厚纸,另一边相互压紧.玻璃片l长10cm,纸厚为0.05mm,从60的反射角进行观察,问在玻璃片单位长度内看到的干涉条纹数目是多少?设单色光源波长为500nm.解：由课本54页公式（1-37）可知斜面上每一条纹的宽度所对应的空气尖劈的厚度的变化量为,若认为薄膜玻璃片的厚度可以略去不计的情况下，,Or：,而厚度h所对应的斜面上包含的条纹数为：,故玻璃片上单位长度的条纹数为：,解:(1),14.调节一台迈克耳孙干涉仪，使其用波长为500nm的扩展光源照明时会出现同心圆环条纹。若要使圆环中心处相继出现1000条圆环条纹，则必须将移动一臂多远的距离？若中心是亮的，试计算第一暗环的角半径。,若动臂移动时，光程差变化1000，则中心干涉条纹相继出现1000条，即,（2）解之：由课本59页公式可知,这就是动臂所要移动的距离,15.用单色光观察牛顿环，测得某一亮环的直径为3mm，在它外边第5个亮环的直径为4.6mm，所用平凸透镜的凸面曲率半径为1.03m，求此单色光的波长。,解：由书72页公式1-41对于亮环，有,（,所以,所以,