《大學(xué)物理學(xué)-習(xí)題解答 習(xí)題13》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《大學(xué)物理學(xué)-習(xí)題解答 習(xí)題13（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、習(xí)題十三13-1 某單色光從空氣射入水中，其頻率、波速、波長是否變化?怎樣變化?解: 不變，為波源的振動頻率；變小；變小13-2 在楊氏雙縫實驗中，作如下調(diào)節(jié)時，屏幕上的干涉條紋將如何變化?試說明理由(1)使兩縫之間的距離變??；(2)保持雙縫間距不變，使雙縫與屏幕間的距離變??；(3)整個裝置的結(jié)構(gòu)不變，全部浸入水中；(4)光源作平行于，聯(lián)線方向上下微小移動；(5)用一塊透明的薄云母片蓋住下面的一條縫解: 由知，(1)條紋變疏；(2)條紋變密；(3)條紋變密；(4)零級明紋在屏幕上作相反方向的上下移動；(5)零級明紋向下移動13-3 什么是光程? 在不同的均勻媒質(zhì)中，若單色光通過的光程相等時，其
2、幾何路程是否相同?其所需時間是否相同?在光程差與位相差的關(guān)系式中,光波的波長要用真空中波長,為什么?解:不同媒質(zhì)若光程相等，則其幾何路程定不相同；其所需時間相同，為因為中已經(jīng)將光在介質(zhì)中的路程折算為光在真空中所走的路程。13-4 如題13-4圖所示，兩塊平板玻璃構(gòu)成空氣劈尖，分析在下列情況中劈尖干涉條紋將如何變化?(1) 沿垂直于的方向向上平移見圖(a)；(2) 繞棱邊逆時針轉(zhuǎn)動見圖(b) 題13-4圖解: (1)由，知，各級條紋向棱邊方向移動，條紋間距不變；(2)各級條紋向棱邊方向移動，且條紋變密13-5 用劈尖干涉來檢測工件表面的平整度，當波長為的單色光垂直入射時,觀察到的干涉條紋如題13
3、-5圖所示，每一條紋的彎曲部分的頂點恰與左鄰的直線部分的連線相切試說明工件缺陷是凸還是凹?并估算該缺陷的程度解: 工件缺陷是凹的故各級等厚線(在缺陷附近的)向棱邊方向彎曲按題意，每一條紋彎曲部分的頂點恰與左鄰的直線部分連線相切，說明彎曲部分相當于條紋向棱邊移動了一條，故相應(yīng)的空氣隙厚度差為，這也是工件缺陷的程度 題13-5圖 題13-6圖13-6 如題13-6圖，牛頓環(huán)的平凸透鏡可以上下移動，若以單色光垂直照射，看見條紋向中心收縮，問透鏡是向上還是向下移動?解: 條紋向中心收縮，透鏡應(yīng)向上移動因相應(yīng)條紋的膜厚位置向中心移動13-7 在楊氏雙縫實驗中，雙縫間距=0.20mm，縫屏間距1.0m，試
4、求：(1)若第二級明條紋離屏中心的距離為6.0mm，計算此單色光的波長；(2)相鄰兩明條紋間的距離 解: (1)由知， (2) 13-8 在雙縫裝置中，用一很薄的云母片(n=1.58)覆蓋其中的一條縫，結(jié)果使屏幕上的第七級明條紋恰好移到屏幕中央原零級明紋的位置若入射光的波長為550nm，求此云母片的厚度解: 設(shè)云母片厚度為，則由云母片引起的光程差為按題意 13-9 洛埃鏡干涉裝置如題13-9圖所示，鏡長30cm，狹縫光源S在離鏡左邊20cm的平面內(nèi)，與鏡面的垂直距離為2.0mm，光源波長7.210-7m，試求位于鏡右邊緣的屏幕上第一條明條紋到鏡邊緣的距離 題13-9圖解: 鏡面反射光有半波損失
5、，且反射光可視為虛光源發(fā)出所以由與發(fā)出的兩光束到達屏幕上距鏡邊緣為處的光程差為 第一明紋處，對應(yīng)13-10 一平面單色光波垂直照射在厚度均勻的薄油膜上，油膜覆蓋在玻璃板上油的折射率為1.30，玻璃的折射率為1.50，若單色光的波長可由光源連續(xù)可調(diào)，可觀察到500nm與700nm這兩個波長的單色光在反射中消失試求油膜層的厚度解: 油膜上、下兩表面反射光的光程差為，由反射相消條件有 當時，有 當時，有 因，所以;又因為與之間不存在滿足式即不存在 的情形，所以、應(yīng)為連續(xù)整數(shù)，即 由、式可得：得 可由式求得油膜的厚度為13-11 白光垂直照射到空氣中一厚度為380nm的肥皂膜上，設(shè)肥皂膜的折射率為1.
6、33，試問該膜的正面呈現(xiàn)什么顏色?背面呈現(xiàn)什么顏色?解: 由反射干涉相長公式有 得 , (紅色), (紫色)所以肥皂膜正面呈現(xiàn)紫紅色由透射干涉相長公式 所以 當時， =5054 (綠色)故背面呈現(xiàn)綠色13-12 在折射率=1.52的鏡頭表面涂有一層折射率=1.38的Mg增透膜，如果此膜適用于波長=550nm的光，問膜的厚度應(yīng)取何值?解: 設(shè)光垂直入射增透膜，欲透射增強，則膜上、下兩表面反射光應(yīng)滿足干涉相消條件，即 令，得膜的最薄厚度為當為其他整數(shù)倍時，也都滿足要求13-13 如題13-13圖，波長為680nm的平行光垂直照射到0.12m長的兩塊玻璃片上，兩玻璃片一邊相互接觸，另一邊被直徑=0.
7、048mm的細鋼絲隔開求：(1)兩玻璃片間的夾角?(2)相鄰兩明條紋間空氣膜的厚度差是多少?(3)相鄰兩暗條紋的間距是多少?(4)在這0.12 m內(nèi)呈現(xiàn)多少條明條紋?題13-13圖 解: (1)由圖知，即故 (弧度)(2)相鄰兩明條紋空氣膜厚度差為 (3)相鄰兩暗紋間距 (4)條13-14 用500nm的平行光垂直入射劈形薄膜的上表面，從反射光中觀察，劈尖的棱邊是暗紋若劈尖上面媒質(zhì)的折射率大于薄膜的折射率(=1.5)求：(1)膜下面媒質(zhì)的折射率與的大小關(guān)系；(2)第10條暗紋處薄膜的厚度；(3)使膜的下表面向下平移一微小距離，干涉條紋有什么變化?若=2.0 m，原來的第10條暗紋處將被哪級暗紋占據(jù)?解: (1)因為劈尖的棱邊是暗紋，對應(yīng)光程差，膜厚處，有，只能是下面媒質(zhì)的反射光有半波損失才合題意；(2) (因個條紋只有個條紋間距)(3)膜的下表面向下平移，各級條紋向棱邊方向移動若m，原來第條暗紋處現(xiàn)對應(yīng)的膜厚為現(xiàn)被第級暗紋占據(jù)
大學(xué)物理學(xué)-習(xí)題解答 習(xí)題13
