[复习]大学物理学-习题解答习题13

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1、习题十三13-1某单色光从空气射入水中，其频率、波速、波长是否变化?怎样变化?解：u不变，为波源的振动频率；=—变小：弘=久屮变小.n13-2在杨氏双缝实验中，作如下调节时，屏幕上的干涉条纹将如何变化?试说明理山.(1)使两缝之间的距离变小；⑵保持双缝间距不变，使双缝与屏幕问的距离变小；(3)整个装置的结构不变，全部浸入水屮：(4)光源作平行于S?联线方向上下微小移动；(5)用一块透明的薄云母片盖住下面的一条缝.解：由心=#2知，(1)条纹变疏；(2)条纹变密；(3)条纹变密；(4)零级明纹在屏幕上作和反方向的上下移动；(5)

2、零级明纹向下移动.13-3什么是光程？在不同的均匀媒质中，若单色光通过的光程相等时，其几何路程是否相同?2/r其所需时间是否相同?在光程差与位相差的关系式=彳Z1中，光波的波长要用真空中波/I长,为什么？解：〃・不同媒质若光程相等，则其几何路程定不相同；其所需时间相同，＞jAr=-.C因为△中已经将光在介质中的路程折算为光在真空中所走的路程。13-4如题13-4图所示，A,B两块平板玻璃构成空气劈尖，分析在下列悄况中劈尖干涉条纹将如何变化？(1)A沿乖总于B的方向向上平移［见图(a)］；(2)A绕棱边逆时针转动［见图(b)］•

3、条纹间距不变:(2)各级条纹向棱边方向移动，且条纹变密.13-5用劈尖干涉來检测工件表血的平整度，当波长为久的单色光垂直入射时,观察到的十涉条纹如题13-5图所示，毎一条纹的弯曲部分的顶点恰与左邻的直线部分的连线相切.试说明工件缺陷是凸还是凹?并估算该缺陷的程度.解：T件缺陷是凹的.故各级等厚线（在缺陷附近的）向棱边方向弯曲.按题意，每一条纹弯曲部分的顶点恰与左邻的直线部分连线相切，说明弯曲部分相当于条纹向棱边移动了-•条，故相应的空气隙厚度差为Ae=-,这也是工件缺陷的程度.2题13-6图13-6如题13-6图，牛顿环的平凸

4、透镜可以上下移动，若以单色光垂直照射，看见条纹向屮心收缩，问透镜是向上还是向下移动？解：条纹向中心收缩，透镜应向上移动.因相应条纹的膜厚勺•位置向中心移动.13-7在杨氏双缝实验中，双缝间距〃=0.20nun,缝屏间距D=l.0m,试求:（1）若第二级明条纹离屏屮心的距离为6.0mm,计算此单色光的波长；（2）相邻两明条纹间的距离.解：（1）由兀明：•••二铁2知，6.0=1X10x2/l,d0.2A=0.6xIO-3mm=6000A⑵AD.lxlO3n.in_3aAx=—2=x0.6x10=3mmd0.213-8在双缝装置中

5、，用一很薄的云母片（n二1.58）覆盖其中的一条缝，结果使屏幕上的第七级明条纹恰好移到屏幕中央原零级明纹的位置.若入射光的波长为550nm,求此云母片的厚度.解：设云母片厚度为0,则由云母片引起的光程差为8=ne-e=(n-V)e按题意=6.6xIO-6m727x5500x1010"一百—1.58-113-9洛埃镜干涉装置如题13-9图所示，镜长30cm,狭缝光源S在离镜左边20cm的平面内，与镜而的垂总距离为2.Omm,光源波长2=7.2X10%,试求位于镜右边缘的屏幕上第一条切条纹到镜边缘的距离.7/////〃//////

6、////////〃〃//・20cm30cm■■题139图解：镜面反射光有半波损失，且反射光可视为虚光源S'发出.所以山S与S'发出的两光束到达屏幕上距镜边缘为x处的光程差为8=第一明纹处，对应S=A.W••X=—二2d=7.2xl05x50=45xl()_2mm2x0.413-10一平面单色光波垂直照射在厚度均匀的薄油膜上，油膜覆盖在玻璃板上.油的折射率为1.30,玻璃的折射率为1.50,若单色光的波长可山光源连续可调，可观察到500血与700mn这两个波长的单色光在反射中消失.试求油膜层的厚度.解：油膜上、下两表面反射光的光

7、程差为2必，由反射相消条件有212ne=(2k+)—二伙+—)2伙=0,1,2,…)①2k2当入=5000A时，有2tie—(k、4—)A,—+25002当入=7000A时，有2ne—(kj4—)右—+35002因儿>八所以*2<^1；又因为人与人之间不存在兄3满足2ne=伙3+—)几3式2即不存在k2

8、中一厚度为380nm的肥皂膜上，设肥皂膜的折射率为1.33,试问该膜的止面呈现什么颜色?背面呈现什么颜色？解：由反射干涉相长公式有2ne+-=U（k=1,2,…）4ne4x1.33x380020216得/I===2k2k-12kok=2、A.=6739A（红色）ok=3,23