第11章《光的干涉》補充習題解答

1、第11章《光的干涉光的干涉》補充習題解答補充習題解答1某單色光從空氣射入水中，其頻率、波速、波長是否變化怎樣變化解:不變，為波源的振動頻率；變?。蛔冃?nn空?????nu?2什么是光程在不同的均勻介質(zhì)中，若單色光通過的光程相等時，其幾何路程是否相同其所需時間是否相同？在光程差與相位差的關系式中，光波的波長要用真空中波2??????長，為什么？解:不同媒質(zhì)若光程相等，則其幾何路程定不相同；其所需時間相同，nr??為tC???因為中已經(jīng)將

2、光在介質(zhì)中的路程折算為光在真空中所走的路程。?3在楊氏雙縫實驗中，作如下調(diào)節(jié)時，屏幕上的干涉條紋將如何變化？試說明理由。(1)使兩縫之間的距離變?。?2)保持雙縫間距不變，使雙縫與屏幕間的距離變??；(3)整個裝置的結(jié)構不變，全部浸入水中；(4)光源作平行于、連線方向的上下微小移動；1S2S(5)用一塊透明的薄云母片蓋住下面的一條縫。解:由知，(1)條紋變疏；(2)條紋變密；(3)條紋變密；(4)零級明紋在屏幕上?dDx??作相反方向的上

3、下移動；(5)零級明紋向下移動4在空氣劈尖中，充入折射率為的某種液體，干涉條紋將如何變化？n解：干涉條紋將向劈尖棱邊方向移動，并且條紋間距變小。5當將牛頓環(huán)裝置中的平凸透鏡向上移動時，干涉圖樣有何變化？解：透鏡向上移動時，因相應條紋的膜厚位置向中心移動，故條紋向中心收縮。ke6楊氏雙縫干涉實驗中，雙縫中心距離為0.60mm，緊靠雙縫的凸透鏡焦距為2.5m，焦平面處有一觀察屏。（1）用單色光垂直照射雙縫，測得屏上條紋間距為2.3mm，求入

4、射光波長。（2）當用波長為480nm和600nm的兩種光時，它們的第三級明紋相距多遠？解：（1）由條紋間距公式，得?dDx??332.3100.6105522.5xdnmD???????????（2）由明紋公式，得Dxkd??92132.5()3(600480)101.50.610Dxkmmd??????????????式33)21(2???kne即不存在的情形，所以、應為連續(xù)整數(shù)，132kkk??2k1k即④112??kk由②、③、④

5、式可得：51)1(7517100121221???????kkkk??得31?k2112???kk可由②式求得油膜的厚度為1.673225011???nke?nm11白光垂直照射到空氣中一厚度為380nm的肥皂膜上，設肥皂膜的折射率為1.33，試問該膜的正面呈現(xiàn)什么顏色？背面呈現(xiàn)什么顏色解:由反射干涉相長公式有得??kne??22)21(????k12202161238033.14124????????kkkne?(紅色)2?k9.67

6、32??nm(紫色)3?k3.4043??nm所以肥皂膜正面呈現(xiàn)紫紅色由透射干涉相長公式?kne?2)21(????k所以kkne8.10102???當時，=505.4nm(綠色)故背面呈現(xiàn)綠色2?k?12在折射率=1.52的鏡頭表面涂有一層折射率=1.38的增透膜，如果此膜適用1n2n2MgF于波長=550nm的光，問膜的厚度最小應取何值?解:設光垂直入射增透膜，欲透射增強，則膜上、下兩表面反射光應滿足干涉相消條件，即?)21(22?