习题 二十一 光的干涉
一、选择题:
1、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( C )
(A) 使屏靠近双缝.
(B) 把两个缝的宽度稍微调窄.
(C) 使两缝的间距变小.
(D) 改用波长较小的单色光源.
提示:波程差,和
2、如图所示,设s1、s2为两相干光源,发出波长为的单色光, 分别通过两种介质(折射率分别为n1和n2,且n1>n2)射到介质的分界面上的P点,己知s1P = s2P = r,则这两条光的几何路程差r,光程差 和相位差分别为( C )
(A) r = 0 , = 0 , = 0.
(B) r = (n1-n2) r , =( n1-n2) r , =2 (n1-n2) r/ .
(C) r = 0 , =( n1-n2) r , =2 (n1-n2) r/ .
(D) r = 0 , =( n1-n2) r , =2 (n1-n2) r.
提示:
,
,
3、用白光(波长为4000?~7600?)垂直照射间距为a=0.25mm的双缝,距缝50cm处放屏幕,则观察到的第一级彩色条纹和第五级彩色条纹的宽度分别是 ( B )
(A) 3.6×104m , 3.6×104m.
(B) 7.2×104m , 3.6×103m.
(C) 7.2×104m , 7.2×104m.
(D) 3.6×104m , 1.8×104m.
提示:明纹:
,
同一级彩色条纹的宽度:
二、填空题
1、在双缝干涉实验中,两缝分别被折射率为n1和n2的透明薄膜遮盖,二者的厚度均为e ,波长为的平行单色光垂直照射到双缝上,在屏中央处,两束相干光的相位差 =
。
提示:
2、如图22.3所示, s1、、s2为双缝, s是单色缝光源,当s沿平行于s1、和s2的连线向上作微小移动时, 中央明条纹将向
下 移动;若s不动,而在s1后加一很薄的云母片,中央明条纹将向 上 移动.
提示:中央明条纹对应的光程差为0。参考
课件
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有关例题。
3、如图所示,在劳埃镜干涉装置中,若光源s离屏的距离为D, s离平面镜的垂直距离为a(a很小).则平面镜与屏交界处A的干涉条纹应为 暗 条纹;设入射光波长为,则相邻条纹中心间的距离为
。
提示:劳埃镜实验可等效为杨氏双缝实验,注意等效的缝宽以及计有半波损失(明、暗条纹的位置对调了)。
三、
计算题
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1、波长为500nm的绿光和700nm的红光同时投射到间距d=0.022cm的双缝上,在距离双缝180cm处的屏幕上形成干涉条纹,求两种光第一级亮纹之间的距离。
解:明纹:
,一级明纹:
两条纹距离:
= 1.64(mm)
2.把折射率为1.5的玻璃片贴在杨氏双缝实验的一条狭缝上,屏幕上的干涉图样恰好整体平移了两个亮条纹间距,求玻璃片的厚度,已知光波长为 6ⅹ10-7 m 。
解:设厚度为t ,设想在另一狭缝前放一等厚度的空气薄层。对中央明纹(光程差为 0 ):
3.劳埃德镜干涉装置如图所示,光源波长
,求镜的右边缘到第一条明纹的距离。
解:镜的右边缘为暗条纹,且明、暗条纹相互位于对方条纹的中间。故所求为半个条纹间距:
= 45