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1、12.1 某单色光从空气射入水中，其频率、波速、波长是某单色光从空气射入水中，其频率、波速、波长是否变化？怎样变化？否变化？怎样变化？解解答答：（1 1）光的光的频率不变频率不变；波速变、波长变波速变、波长变.（2 2）=nn光的光的波长变短波长变短；c=nv 光的光的波速变慢波速变慢.12.2 在杨氏双缝实验中，作如下调节，屏幕上的干涉条纹将如何变在杨氏双缝实验中，作如下调节，屏幕上的干涉条纹将如何变化？试说明理由化？试说明理由.使双缝间距变小；使双缝间距变小；双缝间距不变双缝间距不变,使缝与屏间距小；使缝与屏间距小；装置浸入水中；装置浸入水中；光源光源s s平行于平行于s s1 1s s2
2、 2连线上下微移；连线上下微移；用薄云母片盖住下缝用薄云母片盖住下缝.S2S1So解：解：x条纹变疏条纹变疏；条纹变密条纹变密；条纹变密条纹变密；条纹间距不变条纹间距不变,都都反向移动反向移动；条纹间距不变条纹间距不变,都都向下移动向下移动.en1n21212.3 什么是光程？在不同的均匀媒质中，若单色光通过什么是光程？在不同的均匀媒质中，若单色光通过的光程相等时，其几何路程是否相同？其所需时的光程相等时，其几何路程是否相同？其所需时间是否相同？在光程差与位相差的关系式中，光间是否相同？在光程差与位相差的关系式中，光波的波长要用真空中波长，为什么？波的波长要用真空中波长，为什么？解解答答：（1
3、 1）光程光程=折射率折射率 几个路程几个路程.（2 2）若折射率不同，则等光程的若折射率不同，则等光程的几何路程不等几何路程不等.（3 3）通过等光程所需的通过等光程所需的时间相同时间相同.（4 4）这是因为这是因为已将光在介质中的几何路程差已将光在介质中的几何路程差折算为真空中路程差折算为真空中路程差，即光程差，即光程差,所以要用真空中光的波长所以要用真空中光的波长.12.7 在杨氏双峰实验中，双缝间距在杨氏双峰实验中，双缝间距d=0.20mm,缝屏间距缝屏间距D=1.0m,试求试求：（：（1）若第二级明条纹离屏中心的）若第二级明条纹离屏中心的距离为距离为6.0mm,计算此单色光的波长；（
4、计算此单色光的波长；（2）相邻明）相邻明纹间距纹间距.解：解：（1 1）（2 2）S2在双缝装置中，用一很薄的云母片（在双缝装置中，用一很薄的云母片（n=1.58）覆盖）覆盖其中一条缝，结果使屏上原第七级明条纹恰移到其中一条缝，结果使屏上原第七级明条纹恰移到原零级明纹位置原零级明纹位置.若入射光波长为若入射光波长为550nm,求此云母求此云母片的厚度片的厚度.S1S12eo解：解：x12.812.4 如图所示，如图所示，A A、B B两块平板玻璃构成空气劈尖，分析两块平板玻璃构成空气劈尖，分析下列情况中劈尖干涉条纹将如何变化？（下列情况中劈尖干涉条纹将如何变化？（1 1）A A沿沿垂直于垂直于
5、B B的方向向上平移；（的方向向上平移；（2 2）A A绕棱边逆时针转绕棱边逆时针转动动.解解答答：（1 1）膜厚增加膜厚增加条纹间距不变，向棱边平移条纹间距不变，向棱边平移.（2 2）劈角增大劈角增大条纹变密条纹变密,向棱边靠拢向棱边靠拢.ABAABA12.5 用劈尖干涉条纹检测工件表面的平整度，当波长为用劈尖干涉条纹检测工件表面的平整度，当波长为的单色光垂直入射时，观察到干涉条纹如图所的单色光垂直入射时，观察到干涉条纹如图所示，每一条纹的弯曲部分的顶点恰与左邻的直线示，每一条纹的弯曲部分的顶点恰与左邻的直线部分的连线相切部分的连线相切.试说明工件缺陷是凸还是凹？并试说明工件缺陷是凸还是凹？
6、并估算该缺陷的程度估算该缺陷的程度.解：解：按题图，条纹级次左底右高，按题图，条纹级次左底右高，而图中同一级次而图中同一级次等厚条纹弯向左，条纹弯向左，所以工件缺陷必是所以工件缺陷必是凹凹.条纹弯部顶点与左邻直部连线相切，条纹弯部顶点与左邻直部连线相切，即为缺陷程度即为缺陷程度.对于对于n2=1，缺陷程度为缺陷程度为/2.工件工件由由12.6 如图，牛顿环的平凸透镜可上下移动，若单色光垂如图，牛顿环的平凸透镜可上下移动，若单色光垂直照射，看见条纹向中心收缩，问透镜是向上还直照射，看见条纹向中心收缩，问透镜是向上还是向下移动？是向下移动？解解答答：牛顿环的级次是牛顿环的级次是“内低外高内低外高”
7、，而看见条纹内缩，表示膜增厚，而看见条纹内缩，表示膜增厚，透镜必是透镜必是向上移动向上移动.12.11白光垂直照射到空气中一厚度为白光垂直照射到空气中一厚度为380nm的肥皂膜上，的肥皂膜上，其折射率为其折射率为1.33，问：该膜的正面呈现什么颜色？，问：该膜的正面呈现什么颜色？背面呈现什么颜色？背面呈现什么颜色？解：解：（1 1）正面呈现正面呈现紫红色；色；（2 2）背面呈现背面呈现绿色色.且且且且解得解得解得解得12.12 在折射率在折射率n1=1.52的镜头表面涂有一层折射率的镜头表面涂有一层折射率n2=1.38的的MgF2增透膜，如果此膜适用于波长增透膜，如果此膜适用于波长=550nm
8、的光，问膜的厚度应取何值？的光，问膜的厚度应取何值？解：解：12.13 如图所示，波长为如图所示，波长为680nm680nm的平行光垂直照射到的平行光垂直照射到l=0.12m长的两块玻璃片上，两玻璃片一边相互接触长的两块玻璃片上，两玻璃片一边相互接触,另另一边被直径一边被直径d=0.048mmd=0.048mm的细钢丝隔开的细钢丝隔开.求求：（：（1 1）两玻璃）两玻璃片间的夹角片间的夹角是多少？（是多少？（2 2）相邻两明条纹间空气薄膜）相邻两明条纹间空气薄膜的厚度是多少？（的厚度是多少？（3 3）相邻两暗条纹的间距多少？（）相邻两暗条纹的间距多少？（4 4）在这在这0.12m0.12m内呈
9、现多少条明条纹？内呈现多少条明条纹？d解：解：l在其内呈现在其内呈现141141条明条纹条明条纹.12.15 若用波长不同若用波长不同的光观察的光观察牛顿环牛顿环,1=600nm,=600nm,2=450nm,=450nm,观观察到用察到用1时的第时的第k k个暗环与用个暗环与用2时的第时的第k+1k+1个暗环重合个暗环重合,已已知透镜的曲率半径是知透镜的曲率半径是190cm.190cm.求用求用1时第时第k k个暗环的半径个暗环的半径.又如在牛顿环中用波长为又如在牛顿环中用波长为500nm500nm的第五个明环与用波的第五个明环与用波长为长为2的第六个明环重合的第六个明环重合,求未知波长求未
10、知波长2.解：解：（1 1）（2 2）12.16 当当牛顿环装置中的透镜与玻璃之间的空间充以液体牛顿环装置中的透镜与玻璃之间的空间充以液体时，第时，第1010个亮环的直径由个亮环的直径由d1=1.40=1.401010-2-2m m变为变为d2=1.27=1.271010-2-2m m，求液体的折射率，求液体的折射率.解：解：12.17 利用迈克耳逊干涉仪可测量单色光的波长利用迈克耳逊干涉仪可测量单色光的波长.当当M M1移移动距离为动距离为0.322mm0.322mm时，观察到干涉条纹移动数为时，观察到干涉条纹移动数为10241024条，条，求所用单色光的波长求所用单色光的波长.解：解：22
11、-1.双缝间距为双缝间距为2mm,2mm,双缝与屏幕相距双缝与屏幕相距300cm.300cm.用波长为用波长为60006000的光照射时，幕上干涉条纹的相邻两明纹的光照射时，幕上干涉条纹的相邻两明纹的距离为的距离为(A)4.5mm(A)4.5mm;(B)0.9mm(B)0.9mm;(C)3.12mm(C)3.12mm;(D)4.15mm(D)4.15mm;(E)5.18mm(E)5.18mm.解：解：相邻明（暗）纹间距相邻明（暗）纹间距（B B）.22-2.在空气中用波长为在空气中用波长为的单色光进行的单色光进行双缝干涉实验，双缝干涉实验，观测到相邻的干涉明条纹的间距为观测到相邻的干涉明条纹的
12、间距为1.33mm,1.33mm,当把实验当把实验装置放在水中时（水的折射率为装置放在水中时（水的折射率为1.331.33），测得相邻），测得相邻明条纹的间距为明条纹的间距为 .解：解：相邻明（暗）纹间距相邻明（暗）纹间距1mm1mm22-3.如图，用波长为如图，用波长为的单设光照射的单设光照射 双缝干涉装置双缝干涉装置.若将折射率为若将折射率为n、劈角为劈角为的透明劈尖的透明劈尖b b插入光线插入光线2 2 中，则当中，则当b b缓慢上移（只遮住缓慢上移（只遮住s s2 2)时，接收屏上的干涉条纹时，接收屏上的干涉条纹(A)(A)间隔变大，向下移动；间隔变大，向下移动；(B)(B)间隔变小，
13、向上移动；间隔变小，向上移动；(C)(C)间隔不变，向下移动；间隔不变，向下移动；(D)(D)间隔不变，向上移动间隔不变，向上移动.S2S1S12bo解：解：（C C）.x22-4.在双缝干涉实验中，用波长在双缝干涉实验中，用波长=546.1nm=546.1nm的单色光的单色光照照射，双缝与屏间距射，双缝与屏间距D=300mm,D=300mm,测得中央明纹两侧的两测得中央明纹两侧的两个第个第5 5级明条纹的间距为级明条纹的间距为12.2mm,12.2mm,求双缝间距求双缝间距.解：解：22-5.如图，牛顿环装置全部浸入液如图，牛顿环装置全部浸入液 体中，凸透镜可沿轴移动，用体中，凸透镜可沿轴移
14、动，用 波长波长=500nm=500nm的单的单色色光垂直入光垂直入 射射.从上向下观察，看到中心是从上向下观察，看到中心是 一暗斑，此时凸透镜顶点距平一暗斑，此时凸透镜顶点距平 板玻璃最少是板玻璃最少是 (A)78.1nm(A)78.1nm；(B)74.4nm(B)74.4nm；(C)156.3nm(C)156.3nm；(D)148.8nm(D)148.8nm；(E)0.(E)0.n2=1.60n1=1.68n3=1.53oo解：解：（暗）（暗）（A A）.22-6.一束波长为一束波长为的单色光，由空气垂直入射到折射率的单色光，由空气垂直入射到折射率为为n n的透明薄膜上，透明膜放在空气中，
15、要使反射光的透明薄膜上，透明膜放在空气中，要使反射光得到干涉加强，则膜的最小厚度为得到干涉加强，则膜的最小厚度为(A)(A)/4/4;(B)(B)/4n/4n;(C)(C)/2/2;(D)(D)/2n/2n.解：解：（B B）.用波长用波长500nm500nm的光垂直照射由两块光学平板玻璃构成的光垂直照射由两块光学平板玻璃构成的空气劈尖的空气劈尖.观察反射光的干涉现象，距劈尖棱边观察反射光的干涉现象，距劈尖棱边l=1.56cm=1.56cm 的的A A处是从棱边算起的第处是从棱边算起的第4 4条暗纹中心条暗纹中心.(1).(1)求此空气劈尖的劈角求此空气劈尖的劈角；(2)(2)若改用若改用60
16、0nm600nm的光垂直的光垂直照射到此劈尖上，仍观察反射光的干涉条纹，照射到此劈尖上，仍观察反射光的干涉条纹，A A处是处是明条纹还是暗条纹？明条纹还是暗条纹？(3)(3)在第在第(2)(2)问中问中,从棱边到从棱边到A A处处的范围内，共有几条明纹、几条暗纹的范围内，共有几条明纹、几条暗纹?22-7.解：解：A n2l(1)(1)棱边为暗纹棱边为暗纹.(2)(2)为第为第3 3级明纹级明纹.(3)(3)明纹：明纹：1,2,3.1,2,3.暗纹：暗纹：0,1,2.0,1,2.共有共有3 3条明纹，条明纹，3 3条暗纹条暗纹.牛顿环装置的平凸透镜与平板玻璃之间充以某种透牛顿环装置的平凸透镜与平
17、板玻璃之间充以某种透明液体明液体.观测到第观测到第1010个明环的直径由充液前的个明环的直径由充液前的14.8cm14.8cm变成充液后的变成充液后的12.7cm.12.7cm.求这种液体的折射率求这种液体的折射率.22-8.解：解：或或而而据题意，得据题意，得用波长为用波长为的单色光的单色光垂直照射空气劈尖垂直照射空气劈尖.观察透射光干涉条纹观察透射光干涉条纹.(1)(1)设设A A处膜厚为处膜厚为e,e,求求发生干涉的两束透射光的光程差；（发生干涉的两束透射光的光程差；（2 2）在劈尖顶点）在劈尖顶点处，透射光的干涉条纹是明纹还是暗纹？处，透射光的干涉条纹是明纹还是暗纹？22-9.解：解：
18、对于对于A 点，透射光程差分析如图，点，透射光程差分析如图，据题意，有据题意，有满足满足An2=1n1n3(1)(1)(2)(2)在劈尖顶点处，透射光干涉条纹为明纹在劈尖顶点处，透射光干涉条纹为明纹.22-10.在图示的三种透明介质构成在图示的三种透明介质构成 的牛顿环装置中，用的牛顿环装置中，用单色光单色光 垂直照射，在反射光中看到垂直照射，在反射光中看到 干涉条纹，试画出干涉图样，干涉条纹，试画出干涉图样，并指出接触点处形成的圆斑特点并指出接触点处形成的圆斑特点.1.621.75分析分析：1.521.621.52左半部左半部则则中心触点中心触点触点为暗斑触点为暗斑.右半部右半部中心触点中心触点则则触点为明斑触点为明斑.画图画图：圆斑特点圆斑特点：左半暗，左半暗，右半明右半明.用波长为用波长为的单色光垂直照射空气劈尖的单色光垂直照射空气劈尖.从反射光从反射光干涉条纹中观察到劈尖装置的干涉条纹中观察到劈尖装置的A A点处是暗纹点处是暗纹.若连续若连续改变入射光的波长，直到波长变为改变入射光的波长，直到波长变为2 2（2 21 1）时，时，A A点再次变为暗纹点再次变为暗纹.求求A A点空气膜的厚度点空气膜的厚度.22-9*.解：解：对于对于A 点，点，e 一定，一定，k ，据题意，有据题意，有解得解得