大学物理习题册答案14-16

练习题十四参考答案

一.选择题:

1. 如图所示,平行单色光垂直照射到薄膜上,经上下两表面反射的两束光发生干涉,若薄膜的厚度为e,并且n1n3,?1为入射光在折射率为n1的媒质中的波长,则两束反射光在相遇点的位相差为 [ (A) 2?n2e/(n1?1) (B) 4?n1e/(n2?1)?? (C) 4?n2e/(n1?1)?? (D) 4?n2e/(n1?1)

C ]

解: n1n3 有半波损失

.

2??2n2e?????n1?12?? 2. 在双缝干涉实验中,屏幕E上的P点处是明条纹。若将缝S2盖住,并在S1S2

连线的垂直平分面处放一反射镜M,如图所示,则此时 [

B ]

(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.

解:

反射镜M

有半波损失.

(屏幕E上的P点处原是明条纹。)

3. 如图所示,用波长为?的单色光照射双缝干

涉实验装置,若将一折射率为n、劈角为?的透明劈尖b插入光线2中,则当劈尖b缓慢地向上移动时(只遮住S2),屏C上的干涉条纹 [ (A) 间隔变大,向下移动. 解:

C ]

?x?D? d(B) 间隔变小,向上移动. (C) 间隔不变,向下移动

(D) 间隔不变,向上移动 b 缓慢地向上移动时,改变光程差 当劈尖 .

4. 如图,用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上。当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离

平面玻璃时,可以观察到这些环状干涉条纹 [

B ]

(A) 向右平移. (B) 向中心收缩. (C) 向外扩张. (D) 静止不动. (E) 向左平移.

解: 当平凸透镜垂直向上缓慢平移,薄膜厚增加. 环状干涉条纹向中心收缩.

5. 如图所示,两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为L,夹在两块平晶的中间,形成空气劈尖,当单色光垂直入射时,产生等厚干涉条纹。如果滚柱之间的距离L变小,则在L范围内干涉条纹的 [(A) 数目减少,间距变大. (B) 数目不变,间距变小. (C) 数目增加,间距变小. (D) 数目减少,间距不变.

B ]

解: 滚柱之间的距离L变小,?夹角增大,干 涉条纹变密.

R?r故数目不变. ?/26. 在迈克尔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,

但直径有微小差不变,N?测出两束光的光程差的改变量为一个波长?,则薄膜的厚度是 [ D ] (A) ?2 (B) ??2n? (C) ?n (D) ?2(n?1)

解: ??2nd?2d?2(n?1)d??

7. 在折射率n3=1.60的玻璃片表面镀一层折射率n2=1.38的MgF2薄膜作为增透膜。为了使波长为??5000A的光,从折射率n1=1.00的空气垂直入射到玻璃片上的反射尽可能地减少,薄膜的最小厚度emin应是 [D ] (A) 2500A (B) 1812A (C) 1250A (D) 906A

00000??2n2e?(2k?1)?/2解: ?e

2

min??4n2?906A0 二. 填空题:

1. 单色平行光垂直入射到双缝上。观察屏上P点到两缝的距离分别为r1和r2。设双缝和屏之间充满折射率为n的媒质,则P点处二相干光线的光程差为 。

解: ??nr2?nr1

2. 如图所示,假设有两个同相的相干点光源S1和S2,发出波长为?的光。A是它们连线的中垂线上的一点。若在S1与A之间插入厚度为e、折射率为n的薄玻璃片,则两光源发出的光在A点的位相差??? 。若已知??500A0,n=1.5,A点恰为第四级明纹中心,则e= A.

00解:

???2?(n?1)e?

??(n?1)e?4?4?e??4?104A0 n?13. 如图所示,波长为? 的平行单色光垂直照射到两个劈尖上,两劈尖角分别为?1和?2,折射率分别为n1和n2,若二者分别形成的干涉条纹的明条纹间距相等,则?1,?2,n1和n2之间的关系是 。

???解: l? n1?1?n2?2

2n1?12n2?24. 用波长为? 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,移过视场中某固定观察点的条纹数目等于 。 解: ??2d???(2k?1)?/2 d?k?/2 k?2d/?

25. 一平凸透镜,凸面朝下放在一平玻璃板上。透镜刚好与玻璃板接触。波长分别为?1=600nm和?2=500nm的两种单色光垂直入射,观察反射光形成的牛顿环。从中心向外数的两种光的第五个明环所对应的空气膜厚度之差为 。

450??e?e?225nm解: ?222e???5?222

3

2e??1?5?1

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