大學(xué)物理規(guī)范作業(yè)C10雙縫薄膜劈尖名師優(yōu)質(zhì)課賽課一等獎(jiǎng)市公開課獲獎(jiǎng)?wù)n件

1大學(xué)物理規(guī)范作業(yè)上冊(cè)總（10）雙縫薄膜劈尖干涉第1頁一、選擇題1．在雙縫干涉試驗(yàn)中，為使屏上干涉條紋間距變大，能夠采取方法是(A)使屏靠近雙縫(B)使兩縫間距變小(C)把兩個(gè)縫寬度稍微調(diào)窄(D)改用波長(zhǎng)較小單色光源

分析：條紋間距要使干涉條紋間距變大，Ｄ變大，變大或d變小?！綛】第2頁2.折射率為n2、厚度為e透明介質(zhì)薄膜上方和下方透明介質(zhì)折射率分別為n1和n3，已知n1＜n2＜n3，若用波長(zhǎng)為λ單色平行光垂直入射到該薄膜上，則從薄膜上、下兩表面反射光束（1）與（2）光程差是A、2n2eB、2n2e-λC、2n2e-λD、2n2e-λ/2n2分析：因?yàn)閚1<n2<n3，可知該入射光在薄膜上、下表面反射時(shí)均存在半波損失。兩反射光光程差為【A】第3頁3.如圖所表示，兩個(gè)直徑有微小差異彼此平行滾柱之間距離為L(zhǎng)，夾在兩塊平面晶體中間，形成空氣劈形膜，當(dāng)單色光垂直入射時(shí)，產(chǎn)生等厚干涉條紋，假如滾柱之間距離L變小，則在L范圍內(nèi)干涉條紋（A）數(shù)目減小，間距變大（B）數(shù)目減小，間距不變（C）數(shù)目不變，間距變?。―）數(shù)目增加，間距變小L分析：反射光光程為設(shè)e1、e2分別為兩滾柱直徑，反射光中明紋條件明紋數(shù)目為條紋數(shù)目與Ｌ無關(guān)。Ｌ變小，條紋數(shù)目不變，所以間距變小?！綾】第4頁二、填空題1.雙縫干涉試驗(yàn)中，光波長(zhǎng)為600nm，雙縫間距為2mm，雙縫與屏間距為3m，則在屏上形成干涉圖樣明紋間距為

；當(dāng)另一波長(zhǎng)為400nm光與前一光混合入射時(shí)，在距中央亮紋O點(diǎn)為

處，兩組干涉條紋亮紋發(fā)生第一次重合。

分析：條紋間距依據(jù)雙縫干涉明紋條件當(dāng)兩組干涉條紋重合時(shí)，這兩組干涉條紋位置重合即0.9mm1.8mm第5頁2、兩塊長(zhǎng)度10cm平玻璃片，一端相互接觸，另一端用厚度為0.004mm紙片隔開，形成空氣劈形膜。以波長(zhǎng)為500nm平行光垂直照射，觀察反射光等厚干涉條紋，在全部10cm長(zhǎng)度內(nèi)展現(xiàn)

條明紋。分析：設(shè)空氣最大厚度為e，依據(jù)明紋條件所以明紋數(shù)目為16。16第6頁3.在制作珠寶時(shí)，為了使人造水晶(n3=1.5)含有強(qiáng)反射效果,就在其表面上鍍一層一氧化硅(n2=2.0)。要使波長(zhǎng)為560nm光強(qiáng)烈反射，這鍍層厚度最少為

。分析：因?yàn)閚1<n2>n3(n1為空氣折射率)，可知該入射光在薄膜上表面反射時(shí)存在半波損失，而在薄膜下表面反射時(shí)無半波損失。明紋條件鍍層厚度70nm第7頁三、計(jì)算題1．在雙縫干涉試驗(yàn)中，波長(zhǎng)＝600nm單色平行光垂直入射到縫間距d＝2×10-4m雙縫上，屏到雙縫距離D＝2m。求：(1)中央明紋兩側(cè)兩條第10級(jí)明紋中心間距；(2)用一厚度為e＝9.6×10-6m、折射率為n＝1.50玻璃片覆蓋上縫后,零級(jí)明紋將移到原來第幾級(jí)明紋處？(2)覆蓋玻璃后，零級(jí)明紋應(yīng)滿足：r2-（r1－e+ne）＝0設(shè)不蓋玻璃片時(shí)，此點(diǎn)為第k級(jí)明紋，則應(yīng)有：

r2－r1＝k

解：(1)x＝20D/a＝0.12m所以：(n－1)e=k，

k＝(n－1)e/＝8零級(jí)明紋移到原第8級(jí)明紋處。第8頁2.集成光學(xué)中楔形薄膜耦合器原理如圖所表示。沉積在玻璃襯底上是氧化鉭（Ta2O5）薄膜，其楔形端從A到B厚度逐步減小為零。為測(cè)定薄膜厚度，用波長(zhǎng)=632.8nmHe-Ne激光垂直照射，觀察到薄膜楔形端共出現(xiàn)11條暗紋，且A處對(duì)應(yīng)一條暗紋，試求氧化鉭薄膜厚度（Ta2O5對(duì)632.8nm激光折射率為2.21，玻璃中折射率為1.46）。AB解：光在