2020大學(xué)物理規(guī)范作業(yè)B上冊牛頓環(huán)單縫解答ppt課件

1、106級大學(xué)物理規(guī)范作業(yè)上冊總11）牛頓環(huán) 單縫衍射 圓孔衍射B2一、選擇題一、選擇題(A)(A)全明；全明； (B)(B)全暗全暗 ； (C)(C)左半部明，右半部暗；左半部明，右半部暗； (D) (D) 左半部暗，右半部明。左半部暗，右半部明。1.1.如下圖如下圖, ,牛頓環(huán)裝置中平板玻璃由折射率牛頓環(huán)裝置中平板玻璃由折射率nl=1.50nl=1.50和和n3=1.75n3=1.75的不同材料兩部分組成。平凸透鏡的折射率的不同材料兩部分組成。平凸透鏡的折射率nl=1.50,nl=1.50,透鏡與平板玻璃之間充滿折射率透鏡與平板玻璃之間充滿折射率n2=1.62n2=1.62的液的液體，則在中

2、心接觸點所形成的圓斑為：體，則在中心接觸點所形成的圓斑為： 【 】 左半部分光在薄膜上下表面反射時要考慮半波損失，所以左半圓心為暗斑。分析:右半部分光在薄膜上下表面反射時不要考慮半波損失，所以右半圓心為亮斑。D32.2.上圖的牛頓環(huán)裝置中，當(dāng)平凸透鏡緩慢的向上平移上圖的牛頓環(huán)裝置中，當(dāng)平凸透鏡緩慢的向上平移而遠(yuǎn)離平面玻璃時，可以觀察到環(huán)狀干涉條紋：而遠(yuǎn)離平面玻璃時，可以觀察到環(huán)狀干涉條紋： (A)(A)向右平移；向右平移； (B)(B)向中心收縮向中心收縮 ；(C) (C) 向外擴張；向外擴張； (D) (D) 不動；不動； （E E向左平移。向左平移。 【 】 B43.3.根據(jù)惠更斯根據(jù)惠更

3、斯菲涅爾原理，若已知光在某時刻的波菲涅爾原理，若已知光在某時刻的波陣面為陣面為S S，則，則S S的前方某點的前方某點P P的光強決定于波陣面上所有的光強決定于波陣面上所有面元發(fā)出的子波各自傳到面元發(fā)出的子波各自傳到P P點的：點的： 【 】 （A A振動振幅之和振動振幅之和 （B B相干疊加相干疊加 （C C振動振幅之和的平方振動振幅之和的平方 （D D光強之和光強之和B5二、填空題二、填空題l.l.夫瑯和費單縫衍射實驗中，若對應(yīng)于屏幕上夫瑯和費單縫衍射實驗中，若對應(yīng)于屏幕上P P點為點為2 2級暗紋，則單縫處波陣面可分為級暗紋，則單縫處波陣面可分為_個半波帶；個半波帶；若入射光波長為若入射

4、光波長為0.6 m0.6 m，縫寬，縫寬a=0.6 mm,a=0.6 mm,透鏡焦距透鏡焦距f=1mf=1m，則中央明紋線寬度，則中央明紋線寬度x=_x=_。 解：242sina所以可分割成4個半波帶。兩個第一級暗紋中心間的距離即為中央明紋的寬度。1122tgfxxmmaff22sin2142mm62. 2. 用半波帶法分析夫朗和費單縫衍射，屏上第三級明用半波帶法分析夫朗和費單縫衍射，屏上第三級明紋所對應(yīng)的波帶數(shù)是紋所對應(yīng)的波帶數(shù)是_條；波帶數(shù)劃分為條；波帶數(shù)劃分為4 4條條時屏上所對應(yīng)的是第時屏上所對應(yīng)的是第_級級_條紋。條紋。，根據(jù)單縫衍射明紋公式3 , 2 , 1 2) 1 2(sin

5、kkaK=3時，所對應(yīng)的波帶數(shù)為：m=2k+1=7。波帶數(shù)劃分為4條時，有：224sin a滿足暗紋公式且k2。解：所以波帶數(shù)劃分為4條時屏上所對應(yīng)的是第2級暗紋。7 72 2暗暗73. 3. 一單色平行光垂直入射一單縫，其衍射第三級明紋一單色平行光垂直入射一單縫，其衍射第三級明紋位置恰與波長為位置恰與波長為600nm600nm的單色光垂直入射該縫時衍射的的單色光垂直入射該縫時衍射的第二級明紋位置重合，該單色光波長為第二級明紋位置重合，該單色光波長為_。解：1600nm11sin212ak22sin212ak依題意122,3kk121221428.621knmk428.6nm8三、計算題三、計

6、算題1. 1. 圖示一牛頓環(huán)實驗裝置，設(shè)平凸透鏡中心恰好和平圖示一牛頓環(huán)實驗裝置，設(shè)平凸透鏡中心恰好和平板玻璃接觸，透鏡凸表面的曲率半徑是板玻璃接觸，透鏡凸表面的曲率半徑是R=200cmR=200cm。用某。用某單色平行光垂直照射，觀察反射光形成的牛頓環(huán)，測單色平行光垂直照射，觀察反射光形成的牛頓環(huán)，測得第七個明環(huán)的半徑是得第七個明環(huán)的半徑是0.3cm0.3cm。（。（1 1求入射光的波長；求入射光的波長；（2 2設(shè)圖中設(shè)圖中OA=1.00cmOA=1.00cm，求在半徑為，求在半徑為OAOA的范圍內(nèi)可觀的范圍內(nèi)可觀察到的明紋數(shù)目。察到的明紋數(shù)目。,22kne,22Rrek解: (1),222

7、2kRrnk)(69213227nmRnr(2) 01. 02) 12(nRkrk72k取一共可觀察到72條明紋。 92.2.若有一波長為若有一波長為=600 nm=600 nm的單色平行光垂直入射在寬的單色平行光垂直入射在寬度度a=0.30 mma=0.30 mm的單縫上，單縫后面放置一凸透鏡，若測的單縫上，單縫后面放置一凸透鏡，若測得屏上中央明紋的寬度為得屏上中央明紋的寬度為2.0 mm2.0 mm，試求透鏡焦距，試求透鏡焦距f f。若。若改用另一可見光進(jìn)行實驗，并測得中央明紋兩側(cè)第改用另一可見光進(jìn)行實驗，并測得中央明紋兩側(cè)第3 3級級明紋中心的間距明紋中心的間距x=5.6mmx=5.6mm，求