2020大学物理规范作业B上册牛顿环单缝解答ppt课件

1、106级大学物理规范作业上册总11）牛顿环 单缝衍射 圆孔衍射B2一、选择题一、选择题(A)(A)全明；全明； (B)(B)全暗全暗 ； (C)(C)左半部明，右半部暗；左半部明，右半部暗； (D) (D) 左半部暗，右半部明。左半部暗，右半部明。1.1.如下图如下图, ,牛顿环装置中平板玻璃由折射率牛顿环装置中平板玻璃由折射率nl=1.50nl=1.50和和n3=1.75n3=1.75的不同材料两部分组成。平凸透镜的折射率的不同材料两部分组成。平凸透镜的折射率nl=1.50,nl=1.50,透镜与平板玻璃之间充满折射率透镜与平板玻璃之间充满折射率n2=1.62n2=1.62的液的液体，则在中

2、心接触点所形成的圆斑为：体，则在中心接触点所形成的圆斑为： 【 】 左半部分光在薄膜上下表面反射时要考虑半波损失，所以左半圆心为暗斑。分析:右半部分光在薄膜上下表面反射时不要考虑半波损失，所以右半圆心为亮斑。D32.2.上图的牛顿环装置中，当平凸透镜缓慢的向上平移上图的牛顿环装置中，当平凸透镜缓慢的向上平移而远离平面玻璃时，可以观察到环状干涉条纹：而远离平面玻璃时，可以观察到环状干涉条纹： (A)(A)向右平移；向右平移； (B)(B)向中心收缩向中心收缩 ；(C) (C) 向外扩张；向外扩张； (D) (D) 不动；不动； （E E向左平移。向左平移。 【 】 B43.3.根据惠更斯根据惠更

3、斯菲涅尔原理，若已知光在某时刻的波菲涅尔原理，若已知光在某时刻的波阵面为阵面为S S，则，则S S的前方某点的前方某点P P的光强决定于波阵面上所有的光强决定于波阵面上所有面元发出的子波各自传到面元发出的子波各自传到P P点的：点的： 【 】 （A A振动振幅之和振动振幅之和 （B B相干叠加相干叠加 （C C振动振幅之和的平方振动振幅之和的平方 （D D光强之和光强之和B5二、填空题二、填空题l.l.夫琅和费单缝衍射实验中，若对应于屏幕上夫琅和费单缝衍射实验中，若对应于屏幕上P P点为点为2 2级暗纹，则单缝处波阵面可分为级暗纹，则单缝处波阵面可分为_个半波带；个半波带；若入射光波长为若入射

4、光波长为0.6 m0.6 m，缝宽，缝宽a=0.6 mm,a=0.6 mm,透镜焦距透镜焦距f=1mf=1m，则中央明纹线宽度，则中央明纹线宽度x=_x=_。 解：242sina所以可分割成4个半波带。两个第一级暗纹中心间的距离即为中央明纹的宽度。1122tgfxxmmaff22sin2142mm62. 2. 用半波带法分析夫朗和费单缝衍射，屏上第三级明用半波带法分析夫朗和费单缝衍射，屏上第三级明纹所对应的波带数是纹所对应的波带数是_条；波带数划分为条；波带数划分为4 4条条时屏上所对应的是第时屏上所对应的是第_级级_条纹。条纹。，根据单缝衍射明纹公式3 , 2 , 1 2) 1 2(sin

5、kkaK=3时，所对应的波带数为：m=2k+1=7。波带数划分为4条时，有：224sin a满足暗纹公式且k2。解：所以波带数划分为4条时屏上所对应的是第2级暗纹。7 72 2暗暗73. 3. 一单色平行光垂直入射一单缝，其衍射第三级明纹一单色平行光垂直入射一单缝，其衍射第三级明纹位置恰与波长为位置恰与波长为600nm600nm的单色光垂直入射该缝时衍射的的单色光垂直入射该缝时衍射的第二级明纹位置重合，该单色光波长为第二级明纹位置重合，该单色光波长为_。解：1600nm11sin212ak22sin212ak依题意122,3kk121221428.621knmk428.6nm8三、计算题三、计

6、算题1. 1. 图示一牛顿环实验装置，设平凸透镜中心恰好和平图示一牛顿环实验装置，设平凸透镜中心恰好和平板玻璃接触，透镜凸表面的曲率半径是板玻璃接触，透镜凸表面的曲率半径是R=200cmR=200cm。用某。用某单色平行光垂直照射，观察反射光形成的牛顿环，测单色平行光垂直照射，观察反射光形成的牛顿环，测得第七个明环的半径是得第七个明环的半径是0.3cm0.3cm。（。（1 1求入射光的波长；求入射光的波长；（2 2设图中设图中OA=1.00cmOA=1.00cm，求在半径为，求在半径为OAOA的范围内可观的范围内可观察到的明纹数目。察到的明纹数目。,22kne,22Rrek解: (1),222

7、2kRrnk)(69213227nmRnr(2) 01. 02) 12(nRkrk72k取一共可观察到72条明纹。 92.2.若有一波长为若有一波长为=600 nm=600 nm的单色平行光垂直入射在宽的单色平行光垂直入射在宽度度a=0.30 mma=0.30 mm的单缝上，单缝后面放置一凸透镜，若测的单缝上，单缝后面放置一凸透镜，若测得屏上中央明纹的宽度为得屏上中央明纹的宽度为2.0 mm2.0 mm，试求透镜焦距，试求透镜焦距f f。若。若改用另一可见光进行实验，并测得中央明纹两侧第改用另一可见光进行实验，并测得中央明纹两侧第3 3级级明纹中心的间距明纹中心的间距x=5.6mmx=5.6mm，求