Question

一般认为激光器发出的是频率为的“单色光”，实际上它的频率并不是真正单一的，激光频率是它的中心频率，它所包含的频率范围是Δ(也称频率宽度)．让单色光照射到薄膜表面，一部分从前表面反射回来(这部分称为甲光)，其余的进入薄膜内部，其中的一小部分从薄膜后表面反射回来，并从前表面射出(这部分称为乙光)，甲、乙这两部分光叠加而发生干涉，称为薄膜干涉．乙光与甲光相比，要多在薄膜中传播一小段时间Δt．理论和实践都证明，能观察到明显的干涉现象的条件是：Δt的最大值与Δ的乘积近似等于1，即只有满足·Δ≈1，才会观察到明显的稳定的干涉现象．已知某红宝石激光器发出的激光＝4.32×Hz，它的频率宽度Δ＝0.8×Hz．让这束单色光由空气斜射到折射率n＝的液膜表面，射入时与液膜表面成角，如图所示．试解答以下各题：

(1)求从O点射入薄膜中的光线的传播方向及传播速率．

(2)估算在图15所示的情景下，能观察到明显稳定干涉现象的液膜的最大厚度．

Answer 1

答案：
解析：

(1)设从O点射入薄膜中的光线的折射角为r， 　　根据折射定律有：n＝sin/sinr 　　所以折射角为：r＝arcsin()＝arcsin＝ 　　光在薄膜中的传播速率：v＝＝2.12×m/s 　　(2)乙光在薄膜中经过的路程：s＝ 　　乙光通过薄膜所用时间：Δt＝ 　　当Δt取最大值时，对应的薄膜厚度最大 　　又因为·Δv≈1，所以 　　解出≈＝1.15×m