干涉衍射小结

关于干涉衍射小结第1页，共44页，2023年，2月20日，星期三一、几个概念1.光程2.光程差3.相干光条件频率相同；振动方向一致； 有恒定的相位差；光程差不太大；光强差不太大。两束光第2页，共44页，2023年，2月20日，星期三4.半波损失光从光疏媒质进入光密媒质，反射光存在半波损失。5.透镜不产生附加光程差第3页，共44页，2023年，2月20日，星期三二、光的干涉DOS1S2PSdr1r2xIo1.杨氏双缝第4页，共44页，2023年，2月20日，星期三明纹暗纹位置条纹间距第5页，共44页，2023年，2月20日，星期三2.薄膜干涉i①②光程差不附加光程差附加第6页，共44页，2023年，2月20日，星期三加强减弱i①②第7页，共44页，2023年，2月20日，星期三加强减弱3.劈尖①②单色光垂直照射劈尖第8页，共44页，2023年，2月20日，星期三条纹间距测量微小物体厚度第9页，共44页，2023年，2月20日，星期三4.牛顿环①②明环半径暗环半径第10页，共44页，2023年，2月20日，星期三5.迈克尔逊干涉仪半透半反膜补偿板测微小位移第11页，共44页，2023年，2月20日，星期三1、在双缝干涉实验中，屏幕E上的P点处是明条纹。若将缝盖住，并在，的连线上垂直平分面处放一反射镜M,如图所示，则此时

(A)P点处仍为明条纹。

(B)P点处为暗条纹。

(C)不能确定P点处是明条纹还是暗条纹。

(D)无干涉条纹。B第12页，共44页，2023年，2月20日，星期三2.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

(A)干涉条纹的宽度将发生改变。

(B)产生红色和蓝色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第13页，共44页，2023年，2月20日，星期三3.两块平行玻璃构成空气劈尖，左边为棱边，用单色平行垂直入射，若上面的平玻璃以棱边为轴，沿逆时针方向作微小转动，则干涉条纹的

(A)间隔变小，并向棱边方向平移。

(B)间隔变大，并向远离棱边方向平移。

(C)间隔不变，向棱边方向平移。

(D)间隔变小，并向远离棱边方向平移。A第14页，共44页，2023年，2月20日，星期三4.在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，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

(A)全明 (B)全暗

(C)右半部明，左半部暗(D)右半部暗，左半部明。D第15页，共44页，2023年，2月20日，星期三5、一束波长为的单色光由空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使反射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为(A)(B)(C)(D)B4/l第16页，共44页，2023年，2月20日，星期三6．如图用单色光垂直照射在观牛顿环的装置上。当平凸透镜垂直向上缓慢平移远离平面玻璃时，可以观察到这些环状干涉条纹(A)向后平移(B)向中心收缩(C)向外扩张(D)静止不动(E)向左平移B第17页，共44页，2023年，2月20日，星期三7.把一平凸透镜放在平玻璃上，构成牛顿环装置，当平凸透镜慢慢的向上平移时，由反射光形成的牛顿环

(A)向中心收缩，条纹间隔变小

(B)向中心收缩，环心呈明暗交替变化

(C)向外扩张，环心呈明暗交替变化

(D)向外扩张，条纹间隔变大，B第18页，共44页，2023年，2月20日，星期三8.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分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分凸起，且高度为(B)凸起，且高度为(C)凹陷，且深度为(D)凹陷，且深度为C第19页，共44页，2023年，2月20日，星期三9.在迈克逊干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为n的透明介质薄膜后，测出两光束的光程差的改变量为一个波长为，则薄膜的厚度是(A)(B)(C)(D)D第20页，共44页，2023年，2月20日，星期三10.如图所示，在双缝干涉实验中SS1=SS2用波长为λ的光照射双缝S1和S2，通过空气在屏幕E上形干涉条纹。已知P点处为第三级明条纹，则S1和S2到P点的光程差为__________。若将整个装置放于某中透明液体中，P点为第四级明条纹，则该液体的折射率n=_______________。

3λS2P-S1P=3λn(S2P-S1P)=4λn=4/3第21页，共44页，2023年，2月20日，星期三11.图a为一块光学平板玻璃与一个加工过的平面一端接触，构成的空气劈尖，用波长λ为的单色光垂直照射。看到反射干涉条纹（实线为暗条纹）如图b所示。则干涉条纹上A点处所对应的空气薄膜厚度为e=____.K=3,e=3λ/2第22页，共44页，2023年，2月20日，星期三12.一个平凸透镜的顶点和一平板玻璃接触，用单色光垂直照射，观察反射光形成的牛顿环，测得中央暗斑外第k个暗环半径为r1．现将透镜和玻璃板之间的空气换成某种液体(其折射率小于玻璃的折射率)，第k个暗环的半径变为r2，由此可知该液体的折射率为___________．第23页，共44页，2023年，2月20日，星期三13.折射率分别为n1和n2的两块平板玻璃构成空气劈尖,用波长为λ的单色光垂直照射,如果将该劈尖装置浸入折射率为n的透明液体中，且n2>n>n1，则劈尖厚度为e的地方两反射光的光程差的改变量是？第24页，共44页，2023年，2月20日，星期三14．用波长为λ的单色光垂直照射如图所示的、折射率为n2的劈形膜（n1>n2,n3>n2),观察反射光干涉，从劈尖膜顶开始，第2条明条纹对应的膜厚度为：q1n2n3n第25页，共44页，2023年，2月20日，星期三15.用波长为λ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，移过视场中某固定点的条纹数目：第26页，共44页，2023年，2月20日，星期三16.若在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜M移动0.620mm的过程中，观察到干涉条纹移动了2300条，则所有光波的波长为___nm。第27页，共44页，2023年，2月20日，星期三衍射小结第28页，共44页，2023年，2月20日，星期三一、光的衍射

惠更斯-菲涅耳原理----波在媒质中传播到的各点，都可看成新的子波源。某一点的光强为各个子波在观察点的干涉叠加。1.夫琅禾费单缝衍射半波带法第29页，共44页，2023年，2月20日，星期三减弱加强加强减弱条件暗纹明纹明纹暗纹位置中央明纹宽度条纹间距第30页，共44页，2023年，2月20日，星期三3.衍射光栅光栅方程加强明纹明纹位置第31页，共44页，2023年，2月20日，星期三缺级条件I单0-2-112I048-4-8单缝衍射轮廓线光栅衍射光强曲线在m,2m,3m···处出现缺级。第32页，共44页，2023年，2月20日，星期三4.X射线衍射加强布拉格公式第33页，共44页，2023年，2月20日，星期三1.在如图所示的单缝的夫琅和费衍射实验中，将单缝K沿垂直于光的入射方向（图中的x方向）稍微平移，则

(A)衍射条纹移动，条纹宽度不变。

(B)衍射条纹移动，条纹宽度变动。

(C)衍射条纹中心不动，条纹变宽。

(D)衍射条纹不动，条纹宽度不变。

(E)衍射条纹中心不动，条纹变窄。波振面仍然同相，衍射条纹位相差不变、光程差不变。D第34页，共44页，2023年，2月20日，星期三2.若用衍射光栅准确测定一单色可见光的波长，在下列各种光栅常数的光栅中选用哪一种最好？(A)(B)(C)(D)D3.惠更斯引入_____子波_________的概念提出了惠更斯原理，菲涅耳再用__子波干涉____的思想补充了惠更斯原理，发展成了惠更斯-菲涅耳原理。第35页，共44页，2023年，2月20日，星期三4.波长λ=550nm(1nm=10-9m)的单色光垂直入射于光栅常数d=210-4cm的平面衍射光栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为：(A)2(B)3(C)4(D)5B第36页，共44页，2023年，2月20日，星期三5.波长λ=480.0nm的平行光垂直照射到宽度为a=0.40mm的单缝上,单缝后透镜的焦距f=60cm,当单缝两边缘点A、B射向P点的两条光线在P点的相位差为π时，P点离透镜焦点O的距离为第37页，共44页，2023年，2月20日，星期三6.一束单色光垂直入射在光栅上，衍射光谱中共出现5条明纹。若已知此光栅缝宽度与不透明部分宽度相等，那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是第_______级和第_________级谱线。在m,2m,3m···处出现缺级。本题m=2则2，4，6，8···缺级13第38页，共44页，2023年，2月20日，星期三7：以波长400nm~760nm的白光垂直照射在光栅上，在它的衍射光谱中，第二级和第三级发生重叠，问第二级光谱被重叠的波长范围是多少？第二级第三级解：如图，设第二级光谱中波长为的光与第三级光谱中的光的谱线重叠，则有：第二级光谱被重叠的波长范围是：600nm~760nm.第39页，共44页，2023年，2月20日，星期三8、钠黄光中包含两个相近的波长λ1=589.0nm和λ2=589.6nm．用平行的钠黄光垂直入射在每毫米有600条缝的光栅上，会聚透镜的焦距f=1.00m．求在屏幕上形成的第2级光谱中上述两波长λ1和λ2的光谱之间的间隔Δl．解:光栅常数d=(1/600)mm=1667nm

据光栅公式，1的第2级谱线

dsin1=21sin1=21/d=2×589/1667=0.70666

1=44.96

第40页，共44页，2023年，2月20日，星期三2的第2级谱线dsin2=2sin2=22/d=0.707382=45.02

两谱线间隔

l=f(tg2－tg1)

=2.04mm

第41页，共44页，2023年，2月20日，星期三9以波长为λ=500nm的单色平行光斜入射在光栅常数为d=2.10μm、缝宽为a=0.700μm的光栅上，入射角为i=30.0°，求能看到哪几级光谱线．解：(1)斜入射时的光栅方程，k=0，±1，±2，…规定i从光栅G的法线n起，逆时针方向为正；θ从光栅G的法线n起，逆时针方向为正．(2)对应于i=30°，设θ=90°，k=kmax1，则有

取整kmax1=2．第42页，共44页，2023年，2月20日，星期三(3)对应于i=30°，设q=-90°，

k=kmax