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1、1,大学物理规范作业上册,总（10）,双缝薄膜劈尖干涉,一、选择题,1在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是(A)使屏靠近双缝(B)使两缝的间距变小(C)把两个缝的宽度稍微调窄(D)改用波长较小的单色光源,分析：,条纹间距,要使干涉条纹间距变大，变大，变大或d变小。,【B】,2.折射率为n2、厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n1和n3，已知n1n2n3，若用波长为的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束（1）与（2）的光程差是 A、2n2e B、2n2e-C、2n2e-D、2n2e-/2n2,分析：因为n1n2n3，可知该
2、入射光在薄膜上、下表面反射时均存在半波损失。,两反射光的光程差为,【A】,3.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，夹在两块平面晶体的中间，形成空气劈形膜，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）数目减小，间距变大（B）数目减小，间距不变（C）数目不变，间距变小（D）数目增加，间距变小,分析：反射光的光程为,设e1、e2分别为两滚柱的直径，反射光中明纹的条件,明纹数目为,条纹数目与无关。,变小，条纹数目不变，所以间距变小。,【c】,二、填空题,1.双缝干涉实验中，光的波长为600nm，双缝间距为2mm，双缝与屏的间距为3
3、m，则在屏上形成的干涉图样的明纹间距为；当另一波长为400nm的光与前一光混合入射时，在距中央亮纹O点为 处，两组干涉条纹的亮纹发生第一次重叠。,分析：条纹间距,根据双缝干涉的明纹条件,当两组干涉条纹重叠时，这两组干涉条纹的位置重合,即,0.9mm,1.8mm,2、两块长度10cm的平玻璃片，一端互相接触，另一端用厚度为0.004mm的纸片隔开，形成空气劈形膜。以波长为500nm的平行光垂直照射，观察反射光的等厚干涉条纹，在全部10cm的长度内呈现 条明纹。,分析：设空气最大厚度为e，根据明纹条件,所以明纹数目为16。,16,3.在制作珠宝时，为了使人造水晶(n3=1.5)具有强反射的效果,就
4、在其表面上镀一层一氧化硅(n2=2.0)。要使波长为560nm的光强烈反射，这镀层厚度至少为。,分析：因为n1n3(n1为空气折射率)，可知该入射光在薄膜上表面反射时存在半波损失，而在薄膜下表面反射时无半波损失。,明纹条件,镀层厚度,70nm,三、计算题,1在双缝干涉实验中，波长 600 nm的单色平行光垂直入射到缝间距d210-4m的双缝上，屏到双缝的距离D2 m。求：(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e9.610-6m、折射率为n1.50的玻璃片覆盖上缝后,零级明纹将移到原来的第几级明纹处？,(2)覆盖玻璃后，零级明纹应满足：r2-（r1e+ne）0设不盖玻璃
5、片时，此点为第k级明纹，则应有：r2r1k,解：(1)x20 D/a0.12 m,所以：(n1)e=k，k(n1)e/8 零级明纹移到原第8级明纹处。,2.集成光学中的楔形薄膜耦合器原理如图所示。沉积在玻璃衬底上的是氧化钽（Ta2O5）薄膜，其楔形端从A到B厚度逐渐减小为零。为测定薄膜的厚度，用波长=632.8 nm的He-Ne激光垂直照射，观察到薄膜楔形端共出现11条暗纹，且A处对应一条暗纹，试求氧化钽薄膜的厚度（Ta2O5对632.8 nm 激光的折射率为2.21，玻璃中折射率为1.46）。,解：光在Ta2O5薄膜上表面反射产生半波损失，在下表面反射不产生半波损失。,反射光产生暗纹条件为,其中n为Ta2O5的折射率，e为薄膜厚度，k为正整数，k=0时对应B处的暗纹,对处,
