光学习题及提示VIP免费

百度文库-让每个人平等地提升自我1光学习题及提示（西北工业大学理学院赵建林）第3章光的干涉与相干性3-1两相干平面光波对称地斜射在记录介质表面，已知其传播方向平行于xz面，光的波长为，记录介质位于xy平面。问：（1）当两束光的夹角为5o时，干涉条纹的间距为多少？（2）当两束光的夹角为60o时，干涉条纹的间距为多少？（3）如果记录介质的空间分辨率为1000线对/毫米，该介质能否记录上述两种条纹？提示：直接利用两光束对称入射时的干涉条纹间距公式计算。如果干涉条纹间距小于0.001毫米，则用该记录介质无法记录。3-2杨氏干涉实验中，已知双孔间距d=0.7mm，双孔屏到观察屏的距离D=5m，试计算照明光波波长分别为400nm、500nm和600nm时，观察屏上干涉条纹的间距x。提示：直接利用杨氏干涉条纹间距公式计算。3-3利用杨氏干涉实验测量单色光波长。已知双缝间距d=0.4mm，双缝屏到观察屏的距离D=1.2m，用读数显微镜测得10个条纹的总宽度为15mm，求单色光的波长=？提示：先计算干涉条纹间距，然后代入杨氏干涉条纹间距公式计算波长。3-4杨氏干涉实验中，已知双缝间距d=3.3mm，双缝屏到观察屏的距离D=3m，单色光的波长=，求干涉条纹的间距x。现在其中一个狭缝后插入一厚度h=0.01mm的玻璃平晶，试确定条纹移动方向。若测得干涉条纹移动了4.73mm，求玻璃的折射率。提示：插入玻璃平晶后相当于增加了相应光束的光程，因而增大了观察平面上两束光波的光程差，故条纹将向加玻璃平晶一侧移动。所增加的光程差（=(n-1)h）对应着条纹的移动量，即条纹移动量除以条纹间距再乘以波长。3-5设劳埃德镜的长度为5.0cm，观察屏与镜边缘的距离为3.0m，线光源离镜面高度为0.5mm，水平距离为2.0cm，入射光波长为。求观察屏上条纹的间距？屏上能出现几根干涉条纹？提示：直接利用杨氏干涉条纹间距公式计算条纹间距，由屏上两光波重叠范围的横向宽度除以条纹间距得条纹数目。3-6瑞利干涉仪的结构和测量原理如下（见图）：以钠光灯作光源置于透镜L1的物方焦点S处，在透镜L2的像方焦点F2'处观测干涉条纹的移动，在两个透镜之间放置一对完全相同的玻璃管T1和T2。实验开始时，T2充以空气，T1抽成真空，此时开始观测干涉条纹。然后逐渐使空气进入T1管，直到T1管与T2管的气压相同为止，记下这一过程中条纹移动的数百度文库-让每个人平等地提升自我2目。设光波长为，玻璃管气室的净长度为20cm，测得干涉条纹移动了98条，求空气的折射率。提示：类似于3-4题，条纹移动数目乘以光波长等于两束光的光程差改变量。3-7杨氏干涉实验中，光源宽度经一个狭缝限制为2mm，波长为，双缝屏距离缝光源2.5m。为了在观察屏上获得清晰可辨的干涉条纹，双缝间距不能大于多少？提示：利用光场的相干宽度计算公式。3-8杨氏干涉实验中，扩展光源发出波长为的单色光，双缝屏位于光源后1m处，缝间距为2mm，求光源的临界宽度。提示：同3-7题。3-9杨氏干涉实验中，采用单色线光源照明，已知波长=600nm，光源宽度s=0.5mm的，双缝平面与光源距离R=1m，问能看到干涉条纹时双缝中心的最大间距是多少？若双缝平面移到距光源2m处，双缝最大间距又是多少？提示：同3-7题。3-10用平均波长=500nm的准单色点光源做杨氏干涉实验，已知d=1mm，双缝屏与观察屏的距离D=1m，欲使观察屏上干涉条纹区域宽度达10cm，问光源的光谱宽度不能超过多少？提示：由题给条件可以计算出干涉条纹间距，由干涉条纹出现的区域宽度的一半除以条纹间距得条纹数目，由该条纹数目乘以波长得两光束的最大光程差，即光源的相干长度。3-11从与膜面法线成35o反射方向观察空气中的肥皂水膜（n=），发现在太阳光照射下膜面呈现青绿色（=500nm），求膜的最小厚度。提示：注意薄膜干涉条件：（1）太阳光斜照射，给出的是光自空气到膜面的入射角；（2）肥皂水膜位于空气中，两束反射光之间存在半波损；（3）绿光反射干涉相长；（4）求最小膜厚。3-12白光垂直照射到玻璃表面的油膜（n=）上，发现反射的可见光中只有450nm和630nm两种波长成分消失，试确定油膜的厚度及干涉级次。提示：注意薄膜干涉条件：（1）白光垂直照射；（2）油膜上下表面分别为空气和玻璃，习题3-6图T2L1L2S2S1T1F2'...