(一).光的干涉 1.光的干涉条件: 的两光源发出的光在空间相遇. 形成相干波源的方法有两种: ⑴利用激光(因为激光发出的是单色性极好的光). ⑵设法将同一束光分为两束(这样两束光都来源于同一个光源.因此频率必然相等).下面4个图分别是利用双缝.利用楔形薄膜.利用空气膜.利用平面镜形成相干光源的示意图. 2.两个典型的干涉实验 ①双缝干涉:若用单色光.则在屏上形成 . 的干涉条纹.条纹间距与波长.屏到双缝的距离和双缝间距有关.满足 .若用白光.除中央亮条纹为 外.两侧为 .它是不同波长的光干涉条纹的间距不同而形成的. ②薄膜干涉:薄膜的 表面反射的两列光叠加而成.同一条明条纹应出现在膜的 相同的地方. 薄膜干涉应用 (1)透镜增透膜:透镜增透膜的厚度应是透射光在薄膜中波长的1/4倍.使薄膜前后两面的反射光的光程差为波长的一半.(ΔT=2d=½λ.得d=¼λ).故反射光叠加后减弱.从能量的角度分析E入=E反+E透+E吸. 在介质膜吸收能量不变的前提下.若E反=0.则E透最大.增强透射光的强度. (2)“用干涉法检查平面 :如图所示.两板之间形成一层空气膜.用单色光从上向下照射.如果被检测平面是光滑的.得到的干涉图样必是等间距的. 如果某处凸起来.则对应明纹提前出现.如图甲所示,如果某处凹下.则对应条纹延后出现.如图乙所示. (注:“提前 与“延后 不是指在时间上.而是指由左向右的顺序位置上. ) 氟化镁薄膜的厚度应为光在氟化镁中波长的1/4.两个表面的反射光的路程差为半波长的奇数倍时.两列反射光相互抵消.所以.膜厚为光在氟化镁中波长的1/4.是最薄的膜. 3.干涉区域内产生的亮.暗纹条件 ⑴亮纹:屏上某点到双缝的光程差等于波长的 .即δ= nλ(n=0.1.2.--)⑵暗纹:屏上某点到双缝的光程差等于半波长的 .即δ=(n=0.1.2.--) 相邻亮纹间的距离.用此公式可以测定单色光的波长.用白光作双缝干涉实验时.由于白光内各种色光的波长不同.干涉条纹间距不同.所以屏的中央是白色亮纹.两边出现彩色条纹. 4.杨氏双缝干涉的定量分析 如图13-4-3所示.缝屏间距L远大于双缝间距d.O点与双缝S1和S2等间距.则当双缝中发出光同时射到O点附近的P点时.两束光波的路程差为 δ=r2-r1. 由几何关系得 r12=L2+(x-)2. r22=L2+(x+)2. 考虑到 图13-4-3 L>d 和 L>x. 可得 δ=. 若光波长为λ.则当 δ=±kλ 时.两束光叠加干涉加强,当 δ=± 时.两束光叠加干涉减弱.据此不难推算出 (1)明纹坐标 x=±kλ (2)暗纹坐标 x=± · (3)条纹间距 △x=λ. 上述条纹间距表达式提供了一种测量光波长的方法. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

光的干涉现象

(1)条件:________

(2)双缝干涉:若双缝间距为d,双缝屏到光屏的距离为L,入射光波长为λ,则相邻明(暗)纹间距为________上述关系式给出了一种“测量光波长”的方法.

(3)薄膜干涉:由透明膜的前、后表面反射的相干光波叠加而形成的干涉现象.利用薄膜干涉可以检验工件平面是否平整,还可以作为光学镜头上的增透膜.

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用双缝干涉测光的波长,实验中采用双缝干涉仪,它包括以下元件:

A.白炽灯,B.单缝片,C.光屏,D.双缝,E.滤光片.(其中双缝和光屏连在遮光筒上)

(1)把以上元件安装在光具座上时,排列顺序是:A____________.

(2)正确调节后,在屏上观察到红光干涉条纹,测出10条红亮纹间的距离为a;改用绿色滤光片,其它条件不变,测量头10条绿亮纹间的距离为b,比较a、b大小,则一定有___大于___.

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在“用双缝干涉测光的波长”实验中:

(1)如图1所示光具座上放置的光学元件依次为:①光源、
D
D
  ⑤遮光筒、⑥光屏(填选项前字母符号)
A.②单缝、③双缝、④滤光片
B.②滤光片、③双缝、④单缝
C.②双缝、③单缝、④滤光片
D.②滤光片、③单缝、④双缝
(2)如果把光屏向远离双缝的方向移动,相邻两亮条纹中心的距离
增大
增大
(填“增大”、“减小”);
(3)调节分划板的位置,使分划板中心刻度线对齐其中某条亮条纹
(并将其记为第一条)的中心,如图2所示,此时螺旋测微器的读数为
1.182
1.182
mm;
(4)如果用上述装置测量氦氖激光器发出激光的波长,则图中除了光源以外,其它不必要的器材元件有
滤光片和单缝
滤光片和单缝
(填元件名称).

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(1)激光的应用非常广泛,其中全息照片的拍摄就利用了光的
干涉
干涉
 原理,这就要求参考光和物光有很高的
相干性
相干性

(2)研究单摆时还有一个条件:与小球受到的重力及绳的拉力相比,空气等对它的阻力可以忽略.为了更好地满足这个条件,实验时我们总要选择
质量大
质量大
体积小
体积小
的球和
尽量细
尽量细
 的线.

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在“用双缝干涉测量光的波长”实验中:

(1)下图为实验装置图,图中虚线框位置的组件名称是____,它的作用是_____;

(2)上图测量头由分划板、滑块、目镜、手轮等构成。已知测量头为50分度的游标卡尺,某同学描述了实验大概过程:调整手轮后,从测量头的目镜看去,第一次映入眼帘的干涉条纹如下图甲所示,此时分划板中心刻度线对齐A条纹中心,游标卡尺的示数1.250cm;接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如下图乙所示,此时分划板中心刻度线对齐B条纹中心,游标卡尺的示数为1.775cm。图中的圆形轮廓即是该同学所说的视场区边界。可以确定该实验者并没有认真做实验,依据至少有两条:其一,_____;其二,____;

(3)若测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,如上图丙所示。通过装置图中的“拨杆”的拨动_____(填“能”或“不能”)把干涉条纹调成与分划板中心刻线同一方向上。

 

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