文档介绍：1
一、填空题
,用单色自然光在屏上形成干涉条纹,若在两缝后放一个偏振片,则干涉条纹的间距_________________(填变大、变小或不变),明纹的亮度___________(填变强、变弱或为零)。
解:
在两缝后放一个偏振片后,条纹间距不变。
自然光通过偏振片后获得线偏振光,光强是自然光光强的一半,所以明纹亮度变弱。
条纹间距:
不变
变弱
2
2. 严格地说,空气的折射率大于1,因此在牛顿环实验中,若将玻璃夹层中的空气逐渐抽去而成为真空时,则干涉圆环将____________(填变大、变小或不变)。
解:
将玻璃夹层中的空气逐渐抽去而成为真空时,折射率n2将变小,则干涉圆环半径将变大。
变大
3
,是从距离一组N个相同的平行狭缝20m处的墙上测得的,,,通过狭缝的光的波长为600nm。则狭缝数为__________,每一狭缝的宽度为a=__________,相邻狭缝相距为d=__________。
4
3×10-3m
6×10-4m
解:因为在相邻两个主极大之间有 N-1个极小, N-2个极大。
I
一级衍射暗纹
y /cm
由图易得:N-2=2,
所以N=4。
4
由单缝衍射暗纹条件
零级主极大与一级衍射暗纹相距:
零级主极大与一级主极大相距:
I
一级衍射暗纹
y /cm
5
,如果单缝垂直于它后面的透镜的光轴向上或向下移动,屏上衍射图样______改变(填有或没有);若将线光源S垂直于光轴向下或向上移动,屏上衍射图样________改变(填有或没有)。
解:如果单缝垂直于它后面的透镜的光轴上下移动。由于光源位置未变,入射光仍正入射在单缝上,所以到达观察屏上的光线的光程差仍只由衍射角决定。由于透镜的作用,中央亮纹仍出现在透镜主焦点处,即=0处。所以衍射图样不变。
如果将光源垂直于光轴上下移动。由于光源的移动,使得屏上边缘光线光程差为零的点不再是透镜主焦点处,从而造成衍射图样的整体移动。光源向下移动时,图样整体向上移动,光源向上移动时,衍射图样将整体向下移动。
没有
有
6
,发现只有透射光而无反射光,这束光是怎样入射的?___________________________________。其偏振状态如何?________________________。
以布儒斯特角入射到分界面
偏振方向平行入射面
解:自然光入射到两种透明介质的分界面上时,反射光和入射光都是部分偏振光。
根据题意易判断:所有入射光的振动方向都平行入射面,且以布儒斯特角入射到介质分界面上。
但当自然光以布儒斯特角入射到两种透明介质的分界面时,反射光的振动方向垂直于入射面。即振动方向平行入射面的光线全部透过分界面而不会被反射。
7
二、计算题
,已知硅片的折射率,二氧化硅的折射率,如在白光(400nm —700nm)照射下,垂直方向上发现反射光中只有420nm的紫光和630nm的红光被加强了。(1)求二氧化硅薄膜的厚度;(2)问在反射光方向上哪些光因干涉而相消。
SiO2
Si
d
解:(1)由于二氧化硅薄膜上、下表面反射时都有半波损失,所以对反射光1=420nm和2=630nm加强的条件分别为:
8
(2)干涉相消条件为
在可见光范围内k只能取2,得:
即反射光部分只有504nm的光因干涉而相消。
SiO2
Si
d
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,端正地放一顶角很大的圆锥形平凸透镜A,在A、B间形成劈尖角很小的空气薄层,如图所示,当波长为的单色平行光垂直地射向平凸透镜时,可以观察到在透镜锥面上出现干涉条纹。(1)画出干涉条纹的大致分布并说明其主要特征;(2)计算明暗条纹的位置。
A
B
解:(1)条纹是以A与B的接触点为圆心的等间距的同心圆,且圆心处为暗斑。
(2)
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==,现将白光垂直照射在单缝上,在屏幕上形成彩色衍射条纹,试问在离中央明纹上方x=,哪些波长的光相消?哪些波长的光加强?这些光波就P点的方位而言,在狭缝处的波阵面可划分成多少个半波带?
解:单缝夫琅禾费衍射暗纹条件为:
b
f
O
xp
P
x
在可见光400nm-760nm范围内,k只能取2,
所以在p处相消的光的波长为: