光学答案.pptx

1 1在在双双缝缝干干涉涉实实验验中中，D D =2=2 m m，若若用用波波长长=5500=5500的的单单色色光光垂垂直直入入射射，在屏幕上距中心在屏幕上距中心O O点点2.2 mm2.2 mm处可观察到第处可观察到第4 4级明纹，求：级明纹，求：（2 2）若若光光源源包包含含 =4500=4500 和和 =6000=6000 两两种种单单色色光光，问问这这两两种种光光的的亮亮纹第一次重合纹第一次重合（屏幕中央除外）（屏幕中央除外）出现在屏幕上什么位置？出现在屏幕上什么位置？1 1在在双双缝缝干干涉涉实实验验中中，D D =2=2 m m，若若用用波波长长=5500=5500的的单单色色光光垂垂直直入入射射，在屏幕上距中心在屏幕上距中心O O点点2.2 mm2.2 mm处可观察到第处可观察到第4 4级明纹，求：级明纹，求：（3 3）若在屏幕上距）若在屏幕上距O O点点3 mm3 mm处开一与双缝平行的狭缝，用白光（处开一与双缝平行的狭缝，用白光（40004000-7000 7000）垂直照射双缝，求透过缝的光谱中所有亮条纹的波长。）垂直照射双缝，求透过缝的光谱中所有亮条纹的波长。解：解：练习37练习练习37 37 薄膜干涉薄膜干涉三、计算题三、计算题1 1在在折折射射率率为为n n=1.50=1.50的的玻玻璃璃上上，镀镀上上n n=1.34=1.34透透明明介介质质薄薄膜膜，入入射射光光由由空空气气垂垂直直于于介介质质膜膜表表面面照照射射，观观察察反反射射光光的的干干涉涉，发发现现对对 =600=600 nmnm的的光光波波干干涉涉相相消消，对对 =700=700 nmnm的的光光波波干干涉涉相相长长，且且在在600 600 nmnm到到700 700 nmnm之之间间没没有有别别的波长的光是最大限度的相消或相长的情形，求所镀介质膜的厚度。的波长的光是最大限度的相消或相长的情形，求所镀介质膜的厚度。2 2在棱镜在棱镜表面涂一层增透膜表面涂一层增透膜 ，如如使使此此增增透透膜膜适适用用于于55005500波波长长的的光光，膜膜的的最最小小厚厚度度应应为为多多少少？此此增增透透膜膜能能否否对对其其它它波波长长的的光光（白光范围（白光范围40004000-7000-7000）反射加强？）反射加强？解：解：解：解：练习38练习练习38 38 劈尖干涉、牛顿环、干涉仪劈尖干涉、牛顿环、干涉仪三、计算题三、计算题1 1两两块块折折射射率率为为1.601.60的的标标准准平平面面玻玻璃璃之之间间形形成成一一个个劈劈尖尖。用用波波长长 =600=600mmmm单单色色光光垂垂直直入入射射，产产生生等等厚厚干干涉涉条条纹纹。假假如如我我们们要要求求在在劈劈尖尖内内充充满满 n n=1.40=1.40的的液液体体时时的的相相邻邻明明纹纹间间距距比比劈劈内内是是空空气气时时的的间间距距缩缩小小 l l=0.5=0.5 mmmm，那那么么劈劈尖尖角角应是多少？应是多少？空气劈尖条纹间距空气劈尖条纹间距液体劈尖条纹间距液体劈尖条纹间距解：解：由牛顿环暗环半径公式由牛顿环暗环半径公式由以上两式，求出：由以上两式，求出：2 2用用波波长长为为了了1 1的的单单色色光光垂垂直直照照射射牛牛顿顿环环装装置置时时，测测得得第第1 1和和第第4 4暗暗环环半半径径之之差差为为了了；而而用用未未知知单单色色光光垂垂直直照照射射时时，测测得得第第1 1和和第第4 4暗暗环环半半径径之之差差为为了了2 2，求未知单色光的波长求未知单色光的波长了了2 2。解：解：练习39练习练习39 39 单缝衍射单缝衍射三、计算题三、计算题1 1在某个单缝衍射实验中，光源发出的光含有两种波长在某个单缝衍射实验中，光源发出的光含有两种波长 和和 ，并垂直入，并垂直入射于单缝上。假如射于单缝上。假如 的第一级衍射极小与的第一级衍射极小与 的第二级衍射极小相重合，试问：的第二级衍射极小相重合，试问：（1 1）这两种波长之间有何关系？）这两种波长之间有何关系？（2 2）在这两种波长的光所形成的衍射图样中，是否还有其它极小相重合？）在这两种波长的光所形成的衍射图样中，是否还有其它极小相重合？由单缝衍射暗纹公式由单缝衍射暗纹公式重合时重合时 ，所以有，所以有由由 得：得：还有其它极小相重合。还有其它极小相重合。解：解：练习40练习练习40 40 光栅衍射光栅衍射三、计算题三、计算题1 1一一衍衍射射光光栅栅，每每厘厘米米有有20002000条条透透光光缝缝。每每条条透透光光缝缝宽宽a=2.5 cmcm ，在在光光栅后放一焦距为栅后放一焦距为1m1m的会聚透镜。现以的会聚透镜。现以=600 nm=600 nm的单色光垂直照射光栅，求：的单色光垂直照射光栅，求：（1 1）透光缝）透光缝a的单缝衍射中央明纹的宽度；的单缝衍射中央明纹的宽度；（2 2）在该宽度内光栅光谱线的条数。）在该宽度内光栅光谱线的条数。（3 3）屏上实际出现的光栅光谱线的全部数目。）屏上实际出现的光栅光谱线的全部数目。光栅常数光栅常数第第 缺级。缺级。在该宽度内有在该宽度内有三三条光栅光谱线：条光栅光谱线：由于偶数级条纹缺级，由于偶数级条纹缺级，屏上实际出现屏上实际出现三三条光栅光谱线：条光栅光谱线：1 1一一衍衍射射光光栅栅，每每厘厘米米有有20002000条条透透光光缝缝。每每条条透透光光缝缝宽宽a=2.5 cmcm ，在在光光栅后放一焦距为栅后放一焦距为1m1m的会聚透镜。现以的会聚透镜。现以=600 nm=600 nm的单色光垂直照射光栅，求：的单色光垂直照射光栅，求：（2 2）在该宽度内光栅光谱线的条数。）在该宽度内光栅光谱线的条数。（3 3）屏上实际出现的光栅光谱线的全部数目。）屏上实际出现的光栅光谱线的全部数目。练习练习4141光学仪器分辨率、晶体衍射光学仪器分辨率、晶体衍射1 1、解：、解：由由x 为两物体的线距离，为两物体的线距离，l 为地球到火星的距离。为地球到火星的距离。练习412 2、解：、解：由由对对A：对对B：求出：求出：13-12 13-12 解：解：中央明纹的宽度为：中央明纹的宽度为：半角宽度为：半角宽度为：空气中空气中 n=1，所以：，所以：浸水中浸水中 n=1.33，所以：，所以：解：解：练习42练习练习4242马吕斯定律、布儒斯特定律马吕斯定律、布儒斯特定律三、计算题三、计算题1 1两两个个偏偏振振片片叠叠在在一一起起，在在它它们们的的偏偏振振化化方方向向成成 时时，观观测测一一束束单单色色自自然然光光。又又在在 时时，观观测测另另一一束束单单色色自自然然光光。若若两两次次测测得的透射光强度相等，求两次入射自然光的强度之比。得的透射光强度相等，求两次入射自然光的强度之比。由由马吕斯定律马吕斯定律令令 和和 分别为两入射光的强度；分别为两入射光的强度；和和 分别为两透射光的强度，分别为两透射光的强度，由由题意题意解：解：由由布儒斯特定律布儒斯特定律2一一平平面面玻玻璃璃板板放放在在水水中中，板板面面与与水水面面夹夹角角为为 （如如图图），设设水水和和玻玻璃璃的的折折射射率率分分别别为为1.333和和1.517，欲欲使使图图中中水水面面和和玻玻璃璃板板面面的的反反射射光光都是完全偏振光，都是完全偏振光，应为多大？应为多大？i1i2CBA