大学物理2,13.第十三章思考题

1、如图 13-9 所示，薄膜介质的折射率为 n1，薄膜上下介质的折射率分别为 n1 和 n3，并且 n2 比 n1 和 n3都大。单色平行光由介质 1 垂直照射在薄膜上，经薄膜上下两个表面反射的两束光发生干涉。已知薄膜的厚度为 e，1 为入射光在折射率为 n1 的介质中的波长，则两束反射光的光程差等于多少？ 【答案：22112nenS】 详解：由于入射光在上表面从光疏介质投射到光密介质上存在半波损失，因此反射光一的光程为 21S 由于入射光在下表面从光密介质投射到光疏介质上没有半波损失，因此反射光二的光程为 enS222 两束反射光的光程差为 22212enSSS 其中为光在真空的波长，它与介质 1 中的波长的关系为=n11，因此 22112nenS 2、在双缝干涉实验中，两缝分别被折射率为 n1 和 n2、厚度均为 e 的透明薄膜遮盖。波长为的平行单色光垂直照射到双缝上，在屏中央处，两束相干光的相位差等于多少？ 【答案：enn)(π212 】 详解：设从双缝发出的两束光到屏中央处的距离为 r，依题意它们到达屏中央处的光程分别为 )(11erenS )(22erenS 它们的光程差为 12SSSenn)(12  因此，在屏中央处两束相干光的相位差为 n1 n2 n3 图 13-9 入射光 反射光一 反射光二 e Sπ2enn)(π212  3 、在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取哪些办法？ 【答案：增大双缝与屏之间的距离D、增大入射光波长、减小双缝间距d、减小折射率 n】 详解：双缝干涉条纹间距为 dnDx 因此，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以增大双缝与屏之间的距离 D、改用波长较长的光进行实验、将两缝的间距 d 变小、将实验装置放在折射率 n 较小的透明流体中。 4 、如图1 3 -1 0 所示，在双缝干涉实验中，屏幕E 上的P 点处是明条纹。如果将缝S1盖住，并在S1 S2 连线的垂直平分面处放置一个高折射率玻璃反射面M，则此时P 点处是明条纹还是暗条纹？ 【答案：是暗条纹】 详解：设 S1、S2 到 P 点的距离分别为 r1 和 r2。由于P 点处原来是明条纹，因此 krr21 如果在 S1 S2 连线的垂直平分面处放置一个高折射率玻璃反射面 M，由于从 S2 发出的光经 M 反射时存在半波损失，因此到达 P 点的反射光与直射光的光程差为 212rrS2  k2)12(k 即这两束光在 P 点...