大学物理光学

光学（一）杨氏双缝干涉

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一、选择题

1、用白光光源进行双缝实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝，则

    (A) 干涉条纹的宽度将发生改变．                             

    (B) 产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹．                     

    (C) 干涉条纹的亮度将发生改变．                              

    (D) 不产生干涉条纹．                                      ［      ］

2、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．                              ［      ］

3、在双缝干涉实验中，入射光的波长为l，用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5 l，则屏上原来的明纹处

    (A) 仍为明条纹；            (B) 变为暗条纹；             

(C) 既非明纹也非暗纹；       (D) 无法确定是明纹，还是暗纹．

4、在双缝干涉实验中，若单色光源S到两缝S1、S2距离相等，则观察屏上中央明条纹位于图中O处．现将光源S向下移动到示意图中的S¢位置，则

    (A) 中央明条纹也向下移动，且条纹间距不变．                 

    (B) 中央明条纹向上移动，且条纹间距不变．                   

    (C) 中央明条纹向下移动，且条纹间距增大．                   

    (D) 中央明条纹向上移动，且条纹间距增大．                   ［      ］

5、在双缝干涉实验中，设缝是水平的．若双缝所在的平板稍微向上平移，其它条件不变，则屏上的干涉条纹

    (A) 向下平移，且间距不变．  (B) 向上平移，且间距不变．

(C) 不移动，但间距改变．     (D) 向上平移，且间距改变．    ［      ］

二、填空题

1、在双缝干涉实验中，所用单色光波长为l＝562.5 nm (1nm＝10-9 m)，双缝与观察屏的距离D＝1.2 m，若测得屏上相邻明条纹间距为Dx＝1.5 mm，则双缝的间距d＝__________________________．

2、在双缝干涉实验中，双缝间距为d，双缝到屏的距离为D (D>>d)，测得中央零级明纹与

第五级明之间的距离为x，则入射光的波长为_________________．

三、计算题

1、在双缝干涉实验中，用波长l＝546.1nm (1 nm=10-9 m)的单色光照射，双缝与屏的距离D＝300 mm．测得中央明条纹两侧的两个第五级明条纹的间距为12.2 mm，求双缝间的距离．

2、在双缝干涉实验中，波长l＝550 nm的单色平行光垂直入射到缝间距a＝2×10-4 m的双缝上，屏到双缝的距离D＝2 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e＝6.6×10-5 m、折射率为n＝1.58的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处？(1 nm = 10-9 m)

答案：

一 选择

DBBBB

二 填空

1.    0.45mm

2        xd / (5D) 

三 计算

1

解：由题给数据可得相邻明条纹之间的距离为

              x＝12.2 / (2×5)mm＝1.22 mm                      

由公式    x＝Dl / d，得d＝Dl / x＝0.134 mm                    

2

解：(1)                    Dx＝20 Dl / a                          

                               ＝0.11 m                           

    (2) 覆盖云玻璃后，零级明纹应满足

                            (n－1)e＋r1＝r2                       

设不盖玻璃片时，此点为第k级明纹，则应有

                                 r2－r1＝kl                        

所以                            (n－1)e = kl                    

                          k＝(n－1) e / l＝6.96≈7                 

零级明纹移到原第7级明纹处                                         

 

第二篇：大学物理光学部分必须熟记的公式(很容易混淆哦)

      大学物理光学部分有关于明暗的公式及其结论

1．获得相干光的方法  杨氏实验

  此时P点的光强极大，会出现明条纹。

此时的光强极小，会出现暗条纹。

或者，

 此时出现明条纹

  此时出现暗条纹。

屏上相邻明条纹或者暗条纹的间距为：。

洛埃镜。半波损失。

2．薄膜等厚干涉。

1根据光程差的定义有：

2劈尖干涉：

相邻明条纹或者暗条纹对应的空气层厚度差都等于 即：。则设劈尖的夹角为，相邻明纹或者暗纹的间距 a应满足关系式：

3牛顿环：

直接根据实验结果的出结论为：

3.单缝的夫琅禾费衍射

关键词：半波带。注意：半波带的数目可以是整数也可以是非整数。

结论：光源是平行光的单缝夫琅禾费衍射的条纹明暗条件为：

特殊地当=0时，有：

当将单缝换做圆孔时，得到中心的明亮光斑为艾里斑，且其半角宽度为：

  这一角度也是我们在天文望远镜中的最小分辨角。

4.衍射光栅及光栅光谱。

关键词：光栅方程，主极大条纹，谱线的缺级，暗纹条件。

光栅方程：

主极大条纹：

满足光栅方程的明条纹，也称作光谱线。称主极大条数。=0时，=0，称中央明条纹；k=1,k=2,…..分别称作第一级，第二级，……主极大条纹。(注意区别与联系)。

特别的根据光栅方程可知主极最大条数k＜(a+b)/ .

谱线的缺级：

有光栅衍射为干涉与衍射的综合结果。当满足光栅方程又满足衍射暗纹条件时有：，知光谱线缺级的级数为，例如当（a+b）=3a,则缺级的级数为k=3,6,9,…….。

暗纹条件：

相位差则形成暗纹的条件为： m为不等于N整数倍的整数。

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