醫(yī)用物理學(xué)：習(xí)題七

1、7.1 分析楊氏干涉實驗中，當(dāng)發(fā)生下列變化時干涉條紋位置的變化情況：a） 屏幕移近; b）波長變長；c）雙縫的距離d變小。解：根據(jù)(7.7)（1）條紋變密。（2）條紋變疏。（3）條紋變疏。7.2 光的干涉和衍射有何不同？光柵衍射和單縫衍射又有何不同？為何光柵衍射的明紋特別亮而窄，暗區(qū)則很寬。解：（1）干涉是有限的幾束光的疊加，而衍射是極多且復(fù)雜的相干光的疊加。干涉和衍射的圖樣相類似，都是明暗相間的條紋。雙縫干涉中各明紋或暗紋的寬度相等，各明紋亮度相同，而衍射條紋寬度不等，中央明紋最寬，各明紋亮度也不同，中央亮紋最亮。（2）光柵衍射是單縫衍射和多縫干涉的綜合結(jié)果。（3）（此問不做要求）光柵的明條

2、紋（主極大明紋）主要取決于多光束干涉光強與縫數(shù)成正比，所以明紋很亮；又因為在相鄰明紋間有條暗紋和（N-2）條次級明紋（次級明紋相對于主極大明紋強度要小很多，幾乎看不出來），故實際上在兩相鄰明紋（主極大明紋）間形成一片黑暗背景7.3 如圖所示的楊氏雙縫干涉實驗，用波長為5890 （埃，1 =10-10 m）的單色光作光源S，在屏上觀察到零級明紋在O點處，若將S平行于S1 S2移到S位置，則零級明紋向下方移動了四個明紋間隔的距離。要使零級明紋回到O點，應(yīng)在哪一個縫（S1或S2）的右邊放一薄云母片？云母片的厚度為多少？（云母片的折射率為1.58）解：將S平行于S1 S2移到S位置時，零級明紋向下方移

3、動了四個明紋間隔的距離，即：O為此時的零級明紋，同時是光源在S處時的4級明紋， 相當(dāng)于： （1）由于：，要使中央明紋回到O點處，必須在S1 處加云母片，設(shè)其厚度為e，此時： 又因為：所以： （2）由（1）（2）兩式可得：7.4 波長500 nm的光波垂直入射一層厚度為d=1 mm的薄膜，膜的折射率為1.375。求：a）光在膜中波長；b）若膜兩側(cè)是空氣，在膜面上反射的光波與經(jīng)膜底反射后重出膜面的光波的相差。解：（1）（2）因為在膜的上表面有半波損失，所以相位差為：7.5 一束白光垂直入射光柵，如果其中某一光波的三級像和波長600 nm的光波的二級像重合，求此光波的波長。解：根據(jù)：7.6 用波長為

4、589 nm的鈉光燈做光源，如果單縫的夫瑯禾費衍射的第一條暗紋出現(xiàn)在衍射角q =30的方位上，求狹縫必須窄到什么程度？解：7.7透過透振方向互成角的兩個偏振片觀測一自然光，然后使二者透振方向互成角時，觀測同一位置處的另一自然光，兩次所得的透射光強相等，求兩光源的強度之比。解：7.8利用7-7計算結(jié)果計算正常人眼的可分辨明視距離25cm處兩條刻線的最小間隔。解：根據(jù)例7.2，人眼的最小分辨角為：明視距離處兩條刻線的最小間隔為：7.9 兩塊偏振片的透振方向互相垂直，在它們之間插入兩塊偏振片，使相鄰兩片偏振片的透振方向都夾30角。如果入射的自然光強度是I0，求通過所有偏振片后光的強度。解：7.10將50g的含雜質(zhì)的糖溶解于純水中，制成100cm3的糖溶液，然后將此溶液裝入長10cm的玻璃管中，當(dāng)線偏振光垂直于管的