2022-2023學年高二物理競賽課件：光學總復習

光學總復習為什么照相機的鏡頭在陽光下呈紫紅色？？在光學器件的透鏡表面鍍一層薄膜可以提高或降低透光率.照相機鏡頭MgF2薄膜對黃綠光為增透膜，對紅光、藍光為增反膜；冷光鏡表面MgO,ZnS多層薄膜對紅外線為增透膜，對可見光為增反膜。問題1問題2干涉條紋都是明暗相間的條紋嗎？答：不是！等厚干涉中的劈尖干涉條紋為明暗相間且均勻分布的條紋，牛頓環(huán)為明暗相間且不均勻的圓環(huán)；等傾干涉條紋也為圓環(huán)。問題3為什么光照射到油膜或肥皂泡等薄膜上，會出現(xiàn)干涉條紋，但照到普通的窗戶玻璃上，卻不能看到干涉條紋呢？答：由于光波的時間相干性，即光波列具有一定的長度，當薄膜厚度過大時，光波列在薄膜的上、下表面反射后不再相遇，就不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象了。只有介質(zhì)膜的厚度很小時，才能產(chǎn)生薄膜干涉。問題4

在雙縫干涉裝置的S2

縫上覆蓋一介質(zhì)厚度為

h

，折射率為n

，設(shè)入射光的波長為

.問：零極條紋移至何處？若移至原來的第k

級明紋處，其厚度

h為多少？問題5

利用光的干涉可檢驗工件的質(zhì)量。將A、B、C三個直徑相近的滾珠放在兩塊平玻璃之間，用單色平行光垂直照射，觀察到等厚條紋如圖所示。（1）怎樣判斷三個滾珠哪個大？哪個?。浚?）若單色光波長為，試用表示三個滾珠直徑之差。ABC(1)按住C滾珠，若條紋變寬變疏，

若變細變密，則

例1

如圖所示，在雙縫干涉實驗中，。用波長為的光照射雙縫S1和S2，通過空氣后在屏幕E上形成干涉條紋。已知P點處為第三級明條紋，則S1和S2到P點的光程差為

。若將整個裝置放于某種透明液體中，P點為第四級明條紋，則該液體的折射率n=

。S2S1Pr1ESr2

例2

如圖所示，用波長為的單色光照射雙縫干涉實驗裝置，若將一折射率為n、劈角為的透明劈尖b插入光線2中，則當劈尖b緩慢向上移動時（只遮住S2），屏C上的干涉條紋為（）間隔變大，向下移動間隔不變，向下移動間隔變小，向上移動間隔不變，向上移動bS2S1C12O

例3

如圖所示，兩個直徑有微小差異的彼此平行的滾柱之間的距離為L，夾在兩塊平板的中間，形成空氣劈尖，當單色垂直入射時，產(chǎn)生等厚干涉條紋。如果滾柱之間的距離L變小，則在L范圍內(nèi)干涉條紋的（）數(shù)目減少，間距變大數(shù)目增多，間距變小數(shù)目減少，間距不變數(shù)目不變，間距變小L

例4

若把牛頓環(huán)裝置（都是用折射率為1.52的玻璃制成）由空氣中搬入折射率為1.33的水中，則干涉條紋（）中心暗斑變成亮斑變疏變密間距不變

例5

在邁克耳孫干涉儀的一支光路中，放入一片折射率為n的透明介質(zhì)薄膜后，測出兩束光的光程差的改變量為一個波長，則薄膜的厚度為（）

例6

在邁克耳孫干涉儀的可動反射鏡移動了距離d的過程中，若觀察到干涉條紋移動了N條，則所用光波的波長

。

作業(yè)在雙縫干涉實驗中，用波長為的單色平行光垂直入射到縫間距為的雙縫上，屏到雙縫的距離。求：（1）中央明