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同济大学波动光学.doc

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同济大学波动光学.doc

上传人:allap 2016/10/7 文件大小:1.10 MB

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同济大学波动光学.doc

文档介绍

文档介绍:-1-1在双缝干涉实验中,波长??=550nm的单色平行光垂直入射到缝间距a=2×10-4m的双缝上,屏到双缝的距离D=:(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e=×10-5m、折射率为n=,零级明纹将移到原来的第几级明纹处?解:(1)?x=20D?/a=(2)覆盖云玻璃后,零级明纹应满足(n-1)e+r1=r2设不盖玻璃片时,此点为第k级明纹,则应有r2-r1=k?,所以(n-1)e=k?。故k=(n-1)e/?=≈7,即零级明纹移到原第7级明纹处。例4-1-2在双缝干涉实验中,单色光源S0到两缝S1和S2的距离分别为l1和l2,并且l1-l2=3?,?为入射光的波长,双缝之间的距离为d,双缝到屏幕的距离为D(D>>d),:(1)零级明纹到屏幕中央O点的距离;(2)相邻明条纹间的距离。解:(1)如图,设P0为零级明纹中心,有(l2+r2)?(l1+r1)=0∴r2–r1=l1–l2=3?∵DOPdrr/012??∴??dDdrrDOP/3/120????(2)在屏上距O点为x处,光程差??3)/(??Ddx明纹条件:??3)/(??Ddx=?k?(k=1,2,....)明纹位置:??dDkxk/3?????。在令k=0,即为(1)的结果。相邻明条纹间距dDxxxkk/1??????。例4-1-,距劈形膜棱边l=.(1)求此空气劈形膜的劈尖角??;(2)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,A处是明条纹还是暗条纹?(3)在第(2)问的情形从棱边到A处的范围内共有几条明纹?几条暗纹?解:(1)棱边处是第一条暗纹中心,在膜厚度为e2=?????处是第二条暗纹中心,依此可知第四条暗纹中心处,即A处膜厚度e4=3?????∴??lle2/3/4????=×10-5rad.(2)由上问可知A处膜厚为e4=3×500/2nm=750nm。对于?’=600nm的光,连同附加光程差,在A处两反射光的光程差为?=2/24???e=1800=3?’,所以A处是明纹(3)棱边处仍是暗纹,A处是第三条明纹,所以共有三条明纹,-1-4如图所示,?的单色光垂直照射,已知平凸透镜的曲率半径为R,:设某暗环半径为r,由图可知近似有??Rre2/2?①再根据干涉减弱条件有??2/122/220??????kee②①代入式②可得??02ekRr???(k为整数,且k>2e0/?)。屏 dS2S1l1S0l2ODOP0r1r2Dl2s1s2 dl1s0 x -1-1:光程差和相位差一、选择题1、在真空中波长为?的单色光,在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B,若A、B两点相位差为3?,则此路径AB的光程为(A)??.(B)??n.(C)??.(D)3??.[]2、单色平行光垂直照射在薄膜上,经上下两表面反射的两束光发生干涉,如图所示,若薄膜的厚度为e,且n1<n2>n3,?1为入射光在n1中的波长,则两束反射光的光程差为(A)2n2e.(B)2n2e???1/(2n1).(C)2n2e?n1??1/2.(D)2n2e??n2??1/2.[]3、在相同的时间内,一束波长为?的单色光在空气中和在玻璃中(A)传播的路程相等,走过的光程相等.(B)传播的路程相等,走过的光程不相等.(C)传播的路程不相等,走过的光程相等.(D)传播的路程不相等,走过的光程不相等.[]4、真空中波长为?的单色光,在折射率为n的均匀透明媒质中,从A点沿某一路径传播到B点,、B两点光振动相位差记为??,则(A)l=3?/2,??=3?.(B)l=3?/(2n),??=3n?.(C)l=3?/(2n),??=3?.(D)l=3n?/2,??=3n?.[]5、如图所示,波长为?的平行单色光垂直入射在折射率为n2的薄膜上,,而且n1>n2>n3,则两束反射光在相遇点的相位差为(A)4?n2e/?.(B)2?n2e/?.(C)(4?n2e/?????.(D)(2?n2e/?????.[]二、填空题1、若一双缝装置的两个缝分别被折射率为n1和n2的两块厚度均为e的透明介质所遮盖,此时由双缝分别到屏上原中央极大所在处的两束光的光程差?