光学课后习题解答

第一章 光的干涉1、波长为500nm的绿光投射在间距 d 为0.022cm的双缝上，在距离180cm处的光屏上形成干涉条纹，求两个亮条纹之间的距离.若改用波长为700nm的红光投射到此双缝上,两个亮条纹之间的距离又为多少?算出这两种光第 2 级亮纹位置的距离.解：由条纹间距公式y  yj1  yj  r0 d得r01801 500107  0.409cmd0.022r180y2 0 2  700107  0.573cmd0.022ry21  j20 1  2 0.409  0.818cmdry22  j20 2  2 0.573  1.146cmdyj2  y22  y21  1.146  0.818  0.328cmy1 2．在杨氏实验装置中,光源波长为640nm,两狭缝间距为0.4mm,光屏离狭缝的距离为50cm.试求：(1)光屏上第1亮条纹和中央亮条纹之间的距离；（2）若 p 点离中央亮条纹为0.1mm，问两束光在 p 点的相位差是多少？（3）求 p 点的光强度和中央点的强度之比.y 解：（1）由公式r0 dy 得r050 6.4105  8.0102cmd= 0.4（2）由课本第 20 页图 1-2 的几何关系可知r2  r1  d sin  d tan  d y0.01 0.04 0.8105cmr050  2 (r2  r1) 250.8106.41054(3)由公式2I  A12  A2  2A1A2 cos  4A12 cos2 2得2 1 cosIpA22 4  cos2 2 I0A08cos2 022 04A1 cos22p4A12 cos21 cos4  2 2  0.8536243．把折射率为 1.5 的玻璃片插入杨氏实验的一束光路中,光屏上原来第 5 级亮条纹所在的位置为中央亮条纹,试求插入的玻璃片的厚度.已知光波长为 6×10 m.-7rS1S2P 可知为解：未加玻璃片时，、到点的光程差，由公式 2r2  r1 S1Δr = 52  52现在发出的光束途中插入玻璃片时， P 点的光程差为r2  r1  h nh   0  022所以玻璃片的厚度为h  r2  r1510  6104cmn 10.54. 波长为 500nm 的单色平行光射在间距为 0.2mm 的双狭缝上.通过其中一个缝的能量为另一个的 2 倍,在离狭缝 50cm 的光屏上形成干涉图样.求干涉条纹间距和条纹的可见度.r0500 500106 1.25d0.2mm解：y A1 22A12  2A2I1  2I2A27. 试求能产生红光(λ=700nm)的二级反射干涉...