光的干涉計(jì)算題及答案

1、《光的干涉光的干涉》計(jì)算題計(jì)算題1.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用波長?＝546.1nm(1nm=109m)的單色光照射，雙縫與屏的距離D＝300mm測得中央明條紋兩側(cè)的兩個(gè)第五級(jí)明條紋的間距為12.2mm，求雙縫間的距離解：由題給數(shù)據(jù)可得相鄰明條紋之間的距離為x＝12.2(25)mm＝1.22mm2分?由公式x＝D?d，得d＝D?x＝0.134mm3分??2.在圖示的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若用薄玻璃片(折射率n1＝1.4)覆蓋縫S1，用同樣厚度的

2、玻璃片(但折射率n2＝1.7)覆蓋縫S2，將使原來未放玻璃時(shí)屏上的中央明條紋處O變?yōu)榈谖寮?jí)明紋設(shè)單色光波長?＝480nm(1nm=109m)，求玻璃片的厚度d(可認(rèn)為光線垂直穿過玻璃片)解：原來，??=r2－r1=02分覆蓋玻璃后，?＝(r2n2d–d)－(r1n1d－d)＝5?3分∴(n2－n1)d＝5?2分125nnd???=8.0106m1分3.薄鋼片上有兩條緊靠的平行細(xì)縫，用波長?＝546.1nm(1nm=109m)的平面光波正

3、入射到鋼片上屏幕距雙縫的距離為D＝2.00m，測得中央明條紋兩側(cè)的第五級(jí)明條紋間的距離為?x＝12.0mm(1)求兩縫間的距離(2)從任一明條紋(記作0)向一邊數(shù)到第20條明條紋，共經(jīng)過多大距離？(3)如果使光波斜入射到鋼片上，條紋間距將如何改變？解：(1)x＝2kD?dd=2kD??x2分此處k＝５∴d＝10D??x＝0.910mm2分(2)共經(jīng)過20個(gè)條紋間距，即經(jīng)過的距離l＝20D?d＝24mm2分(3)不變2分4.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)

4、中，單色光源S0到兩縫S1和S2的距離分別為l1和l2，并且l1－l2＝3?，?為入射光的波長，雙縫之間的距離為d，雙縫到屏幕的距離為D(Dd)，如圖求：(1)零級(jí)明紋到屏幕中央O點(diǎn)的距離(2)相鄰明條紋間的距離OS1S2n2n1r1r2d屏dS2S1l1S0l2OD都是l的氣室，波長為?的單色光的縫光源S放在透鏡L1的前焦面上，在雙縫S1和S2處形成兩個(gè)同相位的相干光源，用目鏡E觀察透鏡L2焦平面C上的干涉條紋當(dāng)兩氣室均為真空時(shí)，觀察

5、到一組干涉條紋在向氣室T2中充入一定量的某種氣體的過程中，觀察到干涉條紋移動(dòng)了M條試求出該氣體的折射率n(用已知量M，?和l表示出來）解：當(dāng)T1和T2都是真空時(shí)，從S1和S2來的兩束相干光在O點(diǎn)的光程差為零當(dāng)T1中充入一定量的某種氣體后，從S1和S2來的兩束相干光在O點(diǎn)的光程差為(n–1)l1分在T2充入氣體的過程中，觀察到M條干涉條紋移過O點(diǎn)，即兩光束在O點(diǎn)的光程差改變了M?故有(n－1)l－0=M?3分n＝1＋M?l1分8.用波長?

6、＝500nm的平行光垂直照射折射率n＝1.33的劈形膜，觀察反射光的等厚干涉條紋從劈形膜的棱算起，第5條明紋中心對(duì)應(yīng)的膜厚度是多少？解：明紋，2ne＋＝k?(k＝1，2，…)3分?21第五條，k＝5，＝8.46104mm2分ne2215?????????9.在Si的平表面上氧化了一層厚度均勻的SiO2薄膜為了測量薄膜厚度，將它的一部分磨成劈形(示意圖中的AB段)現(xiàn)用波長為600nm的平行光垂直照射，觀察反射光形成的等厚干涉條紋在圖中AB

7、段共有8條暗紋，且B處恰好是一條暗紋，求薄膜的厚度(Si折射率為3.42，SiO2折射率為1.50)解：上下表面反射都有相位突變?，計(jì)算光程差時(shí)不必考慮附加的半波長.設(shè)膜厚為eB處為暗紋，2ne＝(2k＋1)?，(k＝0，1，2，…)2分21A處為明紋，B處第8個(gè)暗紋對(duì)應(yīng)上式k＝71分＝1.5103mm2分??nke412???10.圖示一牛頓環(huán)裝置，設(shè)平凸透鏡中心恰好和平玻璃接觸，透鏡凸表面的曲率半徑是R＝400cm用某單色平行光垂直