大学物理（上）：规范作业D(上)10双缝,薄膜,劈尖干涉

1、1,1,总（10）,双缝薄膜劈尖干涉,大学物理规范作业D,2,一、选择题,1用白光光源进行双缝实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝，则： 干涉条纹的宽度将发生改变 (B) 产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹 (C) 干涉条纹的亮度将发生改变 (D) 不产生干涉条纹 D ,分析：两光束干涉要满足相干条件,由于双缝出来的 两束光颜色不同,即频率不同,所以不产生干涉条纹。,3,2. 在玻璃(折射率n3=1.6)表面镀一层MgF2(折射率 n2=1.38)薄膜作为增透膜. 为了使波长为500nm的光从空气(折射率n1=1.0)正入射时尽可能减少反射, 薄膜的最少厚度应

2、是 (A) 78.1nm (B) 90.6 (C) 125nm (D) 181nm B ,分析：因为n1n2n3，可知该入射光在薄膜上、下表面反射时均存在半波损失。,反射光最小的条件为,这里e为薄膜厚度，k为整数。K=0时膜厚最小为,4,3. 用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部份的连线相切，则工作表面与条纹弯曲处对应的部分 （A）凸起，且高度为/4 （B）凸起，且高度为/2 （C）凹陷，且深度为/2 （D）凹陷，且深度为/4 C ,分析：由于同一条纹下的空气薄膜厚度相同，图中条纹向左弯曲，说

3、明工件表面向下凹陷。凹陷深度为相邻条纹空气薄膜的厚度差，即,5,二、填空题,1如图，在双缝干涉实验中，若把一厚度为e、折射率为n的薄云母片覆盖在S1缝上，中央明条纹将向_移动；覆盖云母片后，两束相干光至原中央明纹O处的光程差为_。,分析：中央明纹处的两束光的光程差,所以中央明纹向上移动。,这里r1、r2分别为S1、S2到中央明纹处的距离。,原中央明纹O处有,所以有,-(n-1)e,上,6,2、在双缝干涉实验中，所用单色光波长562.5nm，双缝与观察屏的距离D=1.2m，若测得相邻明纹间距为x=1.5mm，则双缝的间距a= ，第级暗纹中心与中央明纹中心距离为。,分析：双缝干涉相邻明纹间距为,双

4、缝间距为,暗纹位置,5.25mm,0.45mm,7,3、在空气中垂直入射的白光从肥皂膜上反射，在可见光谱中630nm处有一干涉极大，而在525nm处有一干涉极小，在这极大与极小之间没有另外的极小。假定膜厚是均匀的，则膜的最小厚度为。（肥皂水的折射率为1.33）,分析：光经上表面反射存在半波损失，在下表面反射无半波损失，则,明纹条件,暗纹条件,则有：,得到,膜的最小厚度为,592nm,8,三、计算题,波长为 700nm的红光和一束波长未知的单色可见光同时通过杨氏双缝实验装置,在屏幕上多数条纹都是这两种颜色的复合,但是在第三级主极大处出现了纯红色,求未知光可能的波长。,解：依题意，在第三级主极大的位置红色为第三级明纹，而此位置对未知波长2光为暗纹，设D为双缝到屏的距离，a为缝宽，,明纹条件,暗纹条件,得到,在可见光范围内有,对应,9,、用波长为500nm的单色光垂直照射到由两块光学平玻璃构成的空气劈形膜上。在观察反射光的干涉现象中，距劈形膜棱边L=1.56cm的处是从棱边算起的第四条暗条纹中心，（）求此空气劈形膜的劈尖角，（）改用600nm的单色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干涉条纹，处是明纹还是暗纹？,（1）棱边处k=0是第一