大學(xué)物理典型例題分析

1、大學(xué)物理典型例大學(xué)物理典型例題分析分析第13章光的干涉光的干涉例131如圖將一厚度為l，折射率為n的薄玻璃片放在一狹縫和屏幕之間，設(shè)入射光波長(zhǎng)為?，測(cè)量中點(diǎn)C處的光強(qiáng)與片厚l的函數(shù)關(guān)系。如果l=0時(shí)，該點(diǎn)的強(qiáng)度為0I，試問：(1)點(diǎn)C的光強(qiáng)與片厚l的函數(shù)關(guān)系是什么；(2)l取什么值時(shí)，點(diǎn)C的光強(qiáng)最小。解(1)在C點(diǎn)來自兩狹縫光線的光程差為nll???相應(yīng)的相位差為22(1)nl??????????點(diǎn)C的光強(qiáng)為：214cos2II???其

2、中：I1為通過單個(gè)狹縫在點(diǎn)C的光強(qiáng)。014II?(2)當(dāng)1(1)()2nlk??????時(shí)點(diǎn)C的光強(qiáng)最小。所以1()12321lkkn??????例132如圖所示是一種利用干涉方法測(cè)量氣體折射率的干涉示意圖。其中T1，T2為一對(duì)完全相同的玻璃管，長(zhǎng)為l，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，兩管中為空氣，在P0處出現(xiàn)零級(jí)明紋。然后在T2管中注入待測(cè)氣體而將空氣排除，在這過程中，干涉條紋就會(huì)移動(dòng)，通過測(cè)定干涉條紋的移動(dòng)數(shù)可以推知?dú)怏w的折射率。設(shè)l=20cm光波波長(zhǎng)

3、589.3nm??，空氣的折射率1.000276充一某種氣體后，條紋移動(dòng)200條，求這種氣體的折射率。解當(dāng)兩管同為空氣時(shí)，零級(jí)明紋出現(xiàn)在P0處，則從S1和S2射出的光在此處相遇時(shí)，光程差為零。T2管充以某種氣體后，從S2射出的光到達(dá)屏處的光程就要增加，零級(jí)明紋將要向下移動(dòng)，出現(xiàn)在oP?處。如干涉條紋移動(dòng)N條明紋，這樣P0處將成為第N級(jí)明紋，因此，充氣后兩光線在P0處的光程差為S1L1L2T2T1S2SEP0P0?例132圖例131圖M2

4、M1lC(3)不變。例13５如圖波長(zhǎng)550nm??的光線垂直入射在折射率31.5n?照相機(jī)鏡頭上，其上涂了一層折射率21.38n?的氟化鎂增透膜，問：若在反射光相消干涉的條件中取k=1，膜的厚度為多少？此增透膜在可見光范圍內(nèi)有沒有增反？解因?yàn)?23nnn??，所以反射光經(jīng)歷兩次半波損失，所以無半波損失，反射光相干相消的條件是：22(21)2ndk???代入k=1和2n求得：923355010441.38dn???????72.98210

5、m???此膜對(duì)反射光相干相長(zhǎng)的條件：22ndk??將d代入11855nmk???22412.5nmk???33275nmk???波長(zhǎng)412.5nm的可見光有增反。例136.在Si的平面上形成了一層厚度均勻的SiO2的薄膜，為了測(cè)量薄膜厚度，將它的一部分腐蝕成劈形（示意圖中的AB段）?，F(xiàn)用波長(zhǎng)為600.0nm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