若垂直入射光的波长λ=580nm讲课教案.ppt

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1、若垂直入射光的波长λ=580nm解法2因双缝干涉是等间距的，故也可用以下的条纹间距公式求入射光波长应注意两个第5条暗纹之间所包含的相邻条纹间隔数为9，因为中央明纹是中心（被分在两侧，如右图所示）。故△x=22.78/9mm，把有关数据代入可得所用光为红光。中央明纹第5条暗纹第5条暗纹0x17-2在劳埃德镜实验中，将屏P紧靠平面镜M右边缘L点放置，如图17-2所示，已知单色光源S的波长为720nm，求平面镜右边缘L到屏上第一条明纹间的距离。分析：劳埃德镜实验中的反射光可看成由虚光源S’所发出，光源S与S’是

2、相干光源，在屏P上，由它们形成的干涉结果与缝距d=4.0mm，缝与屏的间距d’=50cm的双缝干涉相似，不同之处在于劳埃德镜中的反射光，由于存在半波损失，故屏上明暗纹位置正好互换，L处为暗纹而不是明纹。SS’20cm30cmLP2.0mm图17-2解：设△x为双缝干涉中相邻明纹（或暗纹）之间的间距,L到屏上第一条明纹间距离为把d=4.0mm，d’=500mm，λ=720nm，代入上式得SS’20cm30cmLP2.0mmx017-4一双缝装置的一个缝被折射率为1.40的薄玻璃片所遮盖，另一个缝被折射率为1

3、.70的薄玻璃片所遮盖。在玻璃片插入以后，屏上原来中央极大的所在点，现变为第五级明纹。假定λ=480nm，且两玻璃片厚度均为d，求d值。分析在不加介质之前，两相干光均在空气中传播，它们到达屏上任一点P的光程差由其几何路程差决定，对于点O，光程差为零，故点O处为中央明纹，其余条纹相对点O对称分布。n1n2dor2r1pS1S2λ而在插入介质片后，对于点O，光程差不为零，故点O不再是中央明纹，整个条纹发生平移。解插入介质前、后的光程差分别为：n1n2d插入介质前、后的光程差的变化量为：or2r1pS1S2λ式

4、中(k2-k1)可理解为移过点P的条纹数（本题为5)。对原中央明纹所在点O有将有关数据代入得17-5如图所示，用白光垂直照射厚度d=400nm的薄膜，若薄膜的折射率n2=1.40，且n1>n2>n3，问反射光中哪种波长的可见光得到了加强？n1n2n3d解：由于n1>n2>n3，所以两相干光在薄膜的上、下两个表面均无半波损失，故光程差为：干涉加强，则代入数据，知当k=2时，可见光范围内。k为其它值时，波长均在可见光的范围之外。由于它仅对560nm的黄光反射加强，故此薄膜从正面看呈黄色。17-7在折射率n3=

5、1.52的照相机镜头表面涂有一层折射率n2=1.38的MgF2增透膜，若此膜仅适用于波长=550nm的光，则此膜的最小厚度为多少？n1=1.0n2=1.38n3=1.52d1122解：如图所示，知光线1、2在介质表面反射时都有半波损失，由于干涉的互补性，波长为550nm的光在透射中得到加强，则在反射中一定削弱，故由光的相消条件，得：17-7另解在折射率n3=1.52的照相机镜头表面涂有一层折射率n2=1.38的MgF2增透膜，若此膜仅适用于波长=550nm的光，则此膜的最小厚度为多少？n1=1.0n2=1

6、.38n3=1.52d1122解：如图示，光线1直接透射，光线2经过两次反射后透射，有半波损失，故两透射光的光程差为由光的干涉加强条件，得：217-10如图所示,将符合标准的轴承钢珠a、b和待测钢珠c一起放在两块玻璃之间，若垂直入射光的波长λ=580nm，问钢珠c的直径比标准小多少？如果距离d不同，对检测结果有何影响？分析:由于相邻条纹的厚度差Δd=λ/2n2，而空气的折射率n2=1，则钢珠之间的直径差Δx=Nλ/2，式中N为a与c之间的条纹间隔数目，由图可知，N约为da(b)cK+1K解答:钢珠c和a、

7、b的直径不同，则两平板玻璃形成空气劈尖，由分析得，钢珠c的直径与标准件直径相差：改变钢珠间的距离d，将钢珠c移至处，如图所示，a与之间条纹数目未改变，故不影响检验结果。但由于相邻条纹间距变小，从而影响观测。a(b)cK+1K17-14在牛顿环实验中，当透镜与玻璃之间充以某种液体时，第10个亮环的直径由1.40×10-2m变为1.27×10-2m，试求这种液体的折射率。分析:当透镜与平板玻璃间充满某种液体（n2>1),且满足n1>n2n3时，在厚度为d的地方，两相干光的光程差为Δ=2n2

8、d+λ/2,由此可推导出牛顿环暗环半径为：明暗环半径为：解答:当透镜与玻璃之间为空气时，k级明纹的直径为：当透镜与玻璃之间为液体时，k级明纹的直径为：解上述两式得：17-18如图17-18所示，迈克耳孙干涉仪中的反射镜M1以匀速v平移，用透镜将干涉条纹会聚到光电元件上，把光强的变化转换为电讯号，若测得电讯号的变化频率为ν，求入射光的波长λ。分析:由于干涉仪中一臂的平移,使得从迈克耳孙干涉仪中射出的两相干光之间的光程差发生变化,