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1、,光的干涉,习题课,1.分波阵面法： （1）杨氏双缝干涉 （2）菲涅耳双面镜 （3）洛埃镜 2.分振幅法： （1）劈尖 （2）牛顿环 （3）薄膜干涉,（1）同频率 （2）同振动方向 （3）同位相或位相差恒定。,光的相干条件,相干方法,1、光程是 (A)光在介质中传播的几何路程. (B)光在介质中传播的几何路程乘以介质的 折射率. (C)在相同时间内，光在真空中传播的路程. (D)真空中的波长乘以介质的折射率.,2、在双缝干涉实验装置中，若两缝间隔增大，则屏幕上条纹间隔_ ；若单色光波长减小，则_。,变密,变密,3、双缝干涉实验装置如图所示, 双缝与屏之间的距离D=120cm, 两缝之间的距离d
2、=0.50mm,用波长 的单色光垂直照射双缝。 （1）求原点O上方的第五级明条纹的坐标X。 （2）如果用厚度 ，折射率 n=1.58的透明薄膜覆盖在图中的S1缝后面，求上述第五级明条纹的坐标X,解题思路：,（2）如果用厚度 ，折射率 n=1.58的透明薄膜覆盖在图中的S1缝后面，求上述第五级明条纹的坐标X,4、在双缝实验中，两缝原宽度相等，若其中一缝略微变宽，则 A)条纹间距变宽 B)条纹间距变窄 C)间距不变，但暗纹不暗 D）不再发生干涉现象,5、一束波长为的单色光由空气垂直入射到 折射率为 n透明薄膜上 ，要使反射光干涉加强，则薄膜最小厚度是：,6. 两块平玻璃构成空气劈尖，左边为棱边，用
3、单色平行 光垂直照射，若上面平玻璃缓慢向上平移，则干涉条纹：,（A）向棱边方向平移，条纹间隔变小；,（B）向棱边方向平移，条纹间隔变大；,（C）向棱边方向平移，条纹间隔不变；,（D）向远离棱边方向平移，条纹间隔不变；,（E）向远离棱边方向平移，条纹间隔变小。, ,思考：若上面平玻璃以棱边为轴缓慢向上转动？,3. 把牛顿环装置(都是用折射率为1.5的玻璃制成)由空气搬入折射率为1.33的水中,则干涉条纹将如何改变? 解:,变密,设光路原长为L2,插入后 光路的光程变为:,解:,光程改变2(n-1)e,L2-2e+2ne= L2 +2(n-1)e,例题:将折射率为1.4的薄膜放入迈克尔逊干涉仪的一
4、臂时,由此产生7条条纹的移动.如果实验用光源的波长为589.6nm,则膜厚e=_.,7、在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜M移动0.620mm 的过程中，观察到2300 条条纹移动，则单色光波长,。,= 5391 ,4.硅片(n=4)上的二氧化硅(n=1.5)薄膜对由空气中垂直入射的570nm的黄光反射增强,则该薄膜的厚度至少应是多少?,解:,4,n=1.5,1,例题: 在折射率为n3=1.52的照相机镜头表面镀一层折射率为n2=1.38的增透膜,若此膜仅适用于波长=550nm的光,则此膜的最小厚度为多少?,解法一：,从透射光来看,解法二：,从反射光来看,右半部暗，左半部明,1.在图示三种透明材料构
5、成的牛顿环装置中,用单色光垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则在接触点 P 处形成的圆斑为 _,3. 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,C,4.如图，用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离 平面玻璃时，可以观察到这些环状干 涉条纹将如何运动？ _,向中心收缩,5.在玻璃(折射率n21.60)表面镀一层MgF2 (折射率n21.38)薄膜作为增透膜为了使波长为500 nm(1nm=109m)的光从空气(n11.00)正入射时
6、尽可能少反射，MgF2薄膜的最少厚度应是_,90.6nm,6. 在空气中有一劈形透明膜，其劈尖角q1.010-4rad，在波长l700 nm的单色光垂直照射下，测得两相邻干涉明条纹间距l0.25 cm，由此可知此透明材料的折射率n_,1.40,7.如图所示，波长为的平行单色光垂直照射到两个劈形膜上，两劈尖角分别为1和 2，折射率分别为n1和n2，若二者分别形成的 干涉条纹的明条纹间距相等，则1 , 2，n1和n2之间的关系是_,n1q1 = n2q2,8. 用波长为的单色光垂直照射到空气劈形膜上，从反射光中观察干涉条纹，距顶点为 L处是暗条纹使劈尖角 连续变大， 直到该点处再次出现暗条纹为止劈
7、 尖角的改变量是_,l / (2L),用波长为l的单色光垂直照射如图所示的牛顿环装置，观察从空气膜上下表面反射的光形成的牛顿环若使平凸透镜慢慢地垂直向上移动，从透镜顶点与平面玻璃接触到两者距离为d 的移动过程中，移过视场中某固定观察点的条纹数目等于_,9. 波长为 的平行单色光垂直地照射到劈形膜上，劈形膜的折射率为n，第二条明纹与第五条明纹所对应的薄膜厚度之差是_,(3 ) / (2n),2d / l,11. 一平凸透镜，凸面朝下放在一平玻璃板上透镜刚好与玻璃板接触波长分别为1600 nm和2500 nm的两种单色光垂直入射，观察反射光形成的牛顿环从中心向外数的两种光的第五个明环所对应的空气膜
8、厚度之差为_nm,225,12. 在牛顿环装置的平凸透镜和平板玻璃间充以某种透明液体，观测到第10个明环的直径由充液前的14.8 cm变成充液后的12.7 cm，求这种液体的折射率n,13. 折射率为1.60的两块标准平面玻璃板之间形成一个劈形膜(劈尖角很小)用波长600 nm 的单色光垂直入射，产生等厚干涉条纹假如在劈形膜内充满n =1.40的液体时的相邻明纹间距比劈形膜内是空气时的间距缩小L0.5 mm，那么劈尖角 应是多少？, = (11/n)/( 2L)1.710-4 rad,14.在双缝干涉实验中，入射光的波长为l，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
9、.5 l，则屏上原来的明纹处现 _,变为暗条纹；,15.用波长500 nm(1nm10-9 m)的单色光垂直照射在由两块玻璃板(一端刚好接触成为劈棱)构成的空气劈形膜上劈尖角 210-4 rad如果劈形膜内充满折射率为n1.40的液体求从劈棱数起第五个明条纹在充入液体前后移动的距离,解：2ne/25 eL 2nL9/2， 充液前 L19/4 ; 充液后L29/4n LL1L29(1-1/n)/41.61mm,16. 用波长为1的单色光照射空气劈形膜，从反射光干涉条纹中观察到劈形膜装置的A点处是暗条纹若连续改变入射光波长，直到波长变为 2 ( 2 1)时，A点再次变为暗条纹求A点的空气薄膜厚度,
10、17. 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 _,向上平移，且间距不变,18. 波长为l的单色光垂直照射到折射率为n2的形膜上，如图所示，图中n1n2n3，观察反射光形成的干涉条纹 (1) 从劈形膜顶部O开始向右数起，第五条暗纹中心所对应的薄膜厚度e5是多少？ (2) 相邻的二明纹所对应的薄膜厚度之差是多少？,解(1) 2n2 e = (2k +1)l / 2 k =0,1,2, 令k =4 (2)相邻二明纹所对应的膜厚度之差 De = l / (2n2),19.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
11、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,C,20. 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l，则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的距离是_,lD / (nd),21.在双缝干涉实验中，波长550 nm的单色平行光垂直入射到缝间距d210-4 m的双缝上，屏到双缝的距离D2 m求:(1) 中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距； (2) 用一厚度为e6.610-5 m、折射率为n1.58的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处？(1 nm = 10-9 m),(2) 覆盖云玻璃后，附加光程差 (n1)e = kl k(n1) e / l6.967 零级明纹移到原第7级明纹处,