《光干涉习题》PPT课件.ppt
1,大学物理电子教案,辽宁工程技术大学物理教研室,2,3,4,12.3 迈克尔逊干涉仪,一、仪器结构：,(固定),分光板,补偿板,二、仪器原理：,光干涉原理。,(1)当 时,等厚空气膜,等倾干涉,（2）当 不严格垂直 时,形成空气劈尖,等厚干涉,(可动),5,三、仪器的应用,测量微小长度,（可测不透明物体）,(2)在光路上加透明物体,测厚度,（实际还可测 等）,6,1.形成明纹、暗纹的条件,明纹,暗纹,2.明纹、暗纹的位置(中心位置),明纹中心位置:,暗纹中心位置:,3.相邻明纹(或暗纹)间距离,一、双缝干涉,第十二章 小 结,7,o,k级,k+1级,(2级),白光,白色,4.用白光照射,中央明纹是白色,其余各级条纹是紫到红的彩色光带,彩色光带的宽度,当级数高到一定程度时,有重迭现象,假设从第K级开始重迭,说明从第2级开始重迭,在重迭区域波程差相等,=,8,干涉条纹向光程增大的一侧移动,条纹间距不变,5.条纹移动问题,6.光程和光程差,（1）光程,（2）光程差,（3）位相差与光程差的关系,（4）光通过薄透镜时不产生附加的光程差,9,10,11,12,第十二章选择题,1、在真空中波长为 的单色光，在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B，若A、B两点相位差为3，则此路径AB的光程为(A)(B)(C)(D),解：,A,2、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n1n2n3，l1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相位差为(A)2pn2e/(n1 l1)(B)4pn1e/(n2 l1)+p(C)4pn2e/(n1 l1)+p(D)4pn2e/(n1 l1),解：,C,13,3、真空中波长为 的单色光，在折射率为n的均匀透明媒质中，从A点沿某一路径传播到B点，路径的长度为lA、B两点光振动相位差记为Df，则(A)l3 l/2，Df3p(B)l3 l/(2n)，Df3np(C)l3 l/(2n)，Df3p(D)l3nl/2，Df3np,解：,C,C,4、如图所示，折射率为 n2，厚度为 e 的透明介质薄膜的上方和 下方的透明介质的折射率分别为 n1 和 n3，n1 n3 已知，光若用波长为 的单色平行垂直入射到该薄膜上，则从薄膜 上、下两表面反射的光束 与 的光程差是：,解：,1光有半波损失,14,D,因为红光与蓝光频率不同，不满足相干条件，故不产生干涉条纹。,5、用白色光光源进行双缝实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖 一条缝，用一个 纯兰色的滤光片遮盖另一条缝，则：,解：,6、在双缝干涉实验中，两条缝的宽度原来是相等的若其中一缝的宽度略变窄(缝中心位置不变)，则(A)干涉条纹的间距变宽(B)干涉条纹的间距变窄(C)干涉条纹的间距不变，但原极小处的强度不再为零(D)不再发生干涉现象,解：,不能完全相消,C,15,7、在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采 取的办法是：,(A)使屏靠近双缝(B)使两缝间距变小(C)把两缝的宽度稍微调小(D)改用波长较小的单色光,条纹间距:,B,解：,16,B,变为暗纹。,(2).因为经镜面反射的光有半波损失，较(1)光程多/2。,即：,8、在双缝干涉实验中，屏幕上的 P 点处是明条纹，若将缝 S2 盖住，并在 S1S2 连线的垂直平面处放一反射镜M，如图所 示，则此时：,解：,(A)P 点处仍为明条纹(B)P 点处是暗条纹(C)不能确定 P 点是明纹还是暗纹(D)无干涉条纹,(1).满足=k 的明纹。,17,9、在双缝干涉实验中，光的波长为600 nm(1 nm109 m)，双缝间距为2 mm，双缝与屏的间距为300 cm在屏上形成的干涉图样的明条纹间距为(A)0.45 mm(B)0.9 mm(C)1.2 mm(D)3.1 mm,解：,B,10、在双缝干涉实验中，入射光的波长为，用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5，则屏上原来的明纹处(A)仍为明条纹；(B)变为暗条纹；(C)既非明纹也非暗纹；(D)无法确定是明纹，还是暗纹,解：,变暗,B,18,11、在双缝干涉实验中，设缝是水平的若双缝所在的平板稍微向上平移，其它条件不变，则屏上的干涉条纹(A)向下平移，且间距不变(B)向上平移，且间距不变(C)不移动，但间距改变(D)向上平移，且间距改变,解：,仍为平行光垂直入射,整体上移,B,12、把双缝干涉实验装置放在折射率为n的水中，两缝间距离为d，双缝到屏的距离为D(D d)，所用单色光在真空中的波长为，则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的距离是(A)D/(nd)(B)n D/d(C)d/(nD)(D)D/(2nd),解：,A,19,13、一束波长为的单色光由空气垂直入射到折射率为 n 的透 明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使反射光得到干涉加 强，则薄膜最小的厚度为：,解：,B,20,14、若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52的玻璃制成的)由空气搬入折射率为1.33的水中，则干涉条纹(A)中心暗斑变成亮斑(B)变疏(C)变密(D)间距不变,解：,光程差增大,条纹变密,C,15、在牛顿环实验装置中，曲率半径为R的平凸透镜与平玻璃扳在中心恰好接触，它们之间充满折射率为n的透明介质，垂直入射到牛顿环装置上的平行单色光在真空中的波长为l，则反射光形成的干涉条纹中暗环半径rk的表达式为(A)rk=,(B)rk=,(C)rk=,(D)rk=,解：,暗环半径公式,B,21,解：,C,16、在折射率为 n1.68 的平板玻璃表面涂一层折射率为n1.38 MgF2 透明薄膜，可以减少玻璃表面的反射光，若用波长为 500 nm 的单色光垂直入射，为了尽量减少反射，则 MgF2 薄膜的最小厚度（单位nm）应是：,181.2(B)781(C)90.6(D)56.3,22,17、把一平凸透镜放在平玻璃上，构成牛顿环装置当平凸透镜慢慢地向上平移时，由反射光形成的牛顿环(A)向中心收缩，条纹间隔变小(B)向中心收缩，环心呈明暗交替变化(C)向外扩张，环心呈明暗交替变化(D)向外扩张，条纹间隔变大,解：,仍为平行光垂直入射,整体上移,B,18、两块平玻璃构成空气劈形膜，左边为棱边，用单色平行光垂直入射若上面的平玻璃以棱边为轴，沿逆时针方向作微小转动，则干涉条纹的(A)间隔变小，并向棱边方向平移(B)间隔变大，并向远离棱边方向平移(C)间隔不变，向棱边方向平移(D)间隔变小，并向远离棱边方向平移,解：,仍为平行光垂直入射,整体上移,B,23,19、由两块玻璃片(n11.75)所形成的空气劈形膜，其一端厚度为零，另一端厚度为0.002 cm现用波长为700 nm(1nm=10 9 m)的单色平行光，沿入射角为30角的方向射在膜的上表面，则形成的干涉条纹数为(A)27(B)40(C)56(D)100,解：,斜入射,超纲,24,20、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：,D,解：,
