1、大学物理第 3 章作业题解答1在杨氏实验装置中，光源波长为 0.64m，两缝间距为 0.4mm，光屏离缝的距离为 50 cm。（1）试求光屏上第一亮条纹与中央亮条纹之间的距离；（2）若 点离中央亮条纹为 0.1 mm，则两束光在 点的相位差是多少 ?PP（3）求 点的光强度和中央点的光强度之比。解：（1）由 得第一亮条纹（k=1）与中央亮条纹（k=0）之间的距离Dxkd63103.5041.80m=.8（2）光程差 Dxd833105.041. 相应的位相差410.6827（3）两束相干光在空间某点相遇时合成光矢量的光强为cos211II因 ，有21I2cos41I中央明纹相位差 ，光强010
2、IP 点相位差 ，该点的光强度和中央明纹的光强度之比48536.0cos2s20I2在杨氏实验装置中，两小孔的间距为 0.5 mm，光屏离小孔的距离为 50 cm。当以折射率为 1.60 的透明薄片贴住小孔 时(如图 3-21 所示)，发现屏上的条纹移动了 1cm，试确定该2S薄片的厚度。图 3-21解：未插入透明薄片时，由 、 发出的光程差为1S2Ddxr1设透明薄片的厚度为 ，覆盖上透明薄片后光程差为exrner212由此带来的附加光程差为=21neDdx)(12得： mDndxe 2412 067.506.)( 6试求能产生红光( m)的二级反射干涉条纹的肥皂薄膜厚度。已知肥皂膜的折射0
3、.7率为 1.33，且平行光与法向成 角入射。3解：由反射光中亮条纹满足的条件 2211sinek得二级反射干涉条纹的肥皂薄膜厚度nminke 4261026.43.1230sin.127s2 72621 7波长为 0.400.76 m 的可见光正入射在一块厚度为 m、折射率为 1.5 的薄6.玻璃片上，试问从玻璃片反射的光中哪些波长的光最强？解:此题为等倾干涉相长现象, 薄膜（玻璃片）厚度确定，求波长，由相干条件: 021cos()2dnik代入数据：n 2 =1.5、d 0 = 1.210-6m、i 2 = 00解出波长： k = 0、1、2、3、61.53/1/nkk将干涉级数 k =
4、0、1、2、3、分别代入，解出在可见光范围内的光波波长；k = 5 时， ； k = 6 时，n.4m8.5k = 7 时， ； k = 8 时，m8n42311在牛顿环实验中，当透镜与平板玻璃间为空气时，第 10 个亮环的直径为m；当在其间充满某种均匀液体时 (假定液体的折射率小于透镜和平板玻璃的折射率)，21.40第 10 个亮环的直径变为 m，试求这种液体的折射率。21.70分析: 当透镜与平板玻璃间充满某种液体（ n2 1），且满足 n1 n 2 ，n 2 n 3 或 n1 n 2 ， n2 n 3 时，在厚度为 d 的地方，两相干光的光程差为 。由此可推导出d牛顿环暗环半径 和明环半径 ，这里明、暗环半径和充入的介质2kRr2nRkr折射率 n2 有关。解：当透镜与玻璃之间为空气时，k 级明纹的直径为 Rkrdk212当透镜与玻璃之间为液体时，k 级明纹的直径为 2krn解上述两式得2221.4.7kdn
