大学物理第3章作业题解答教学内容.docx

此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除只供学习与交流《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0.64师，两缝间距为0.4mm,光屏离缝的距离为50cm1)试求光屏上第一亮条纹与中央亮条纹之间的距离；(2)若P点离中央亮条纹为0.1mm,则两束光在P点的相位差是多少？(3)求P点的光强度和中央点的光强度之比解：(1)由xDk得第一亮条纹(k=1)与中央亮条纹(k=0)之间的距离dxx1x060.50.641030.41030.810m=0.8mm(2)光程差33xd0.1100.410…八8-810mD0.5相应的位相差281086.41074(3)两束相干光在空间某点相遇时合成光矢量的光强为II1I22JI112cos因I15有21 4I1cos—2中央明纹相位差0,光强I04I1P点相位差一，该点的光强度和中央明纹的光强度之比4I22—cos—cos-0.8536Io282.在杨氏实验装置中，两小孔的间距为0.5mm,光屏离小孔的距离为50cm当以折射率为1.60的透明薄片贴住小孔S,时（如图3-21所示），发现屏上的条纹移动了1cm,试确定该薄片的厚度图 3-21解：未插入透明薄片时，由g、S2发出的光程差为x1d设透明薄片的厚度为e,覆盖上透明薄片后光程差为ner1X2dD由此带来的附加光程差为xjdD得:0.01 5101.6 1 0.521.67 10 2mm6.试求能产生红光（0.7口）的二级反射干涉条纹的肥皂薄膜厚度。

已知肥皂膜的折射率为1.33,且平行光与法向成30角入射解：由反射光中亮条纹满足的条件得二级反射干涉条纹的肥皂薄膜厚度k」22\ n2 n^ sin2 i102.1.332 sin2 302.1 10 6 74.26 10 m 426nm4 1.237.波长为0.40〜0.762的可见光正入射在一块厚度为1.2106mr折射率为1.5的薄玻璃片上，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2d0n2cosi2(k代入数据：n2=1.5、d0=1.2xi0-6mi2=00解出波长：21.210——153600nmk=0、1、2、3、……k1/2k1/2将干涉级数k=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，654.5nm；k=6时，553.8nmk = 7 时,480nm； k = 8 时， 423.5nm211.在牛顿环实验中，当透镜与平板玻璃间为空气时，第10个凫环的直径为1.410m；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），第10个亮环的直径变为1.27102m,试求这种液体的折射率。

分析：当透镜与平板玻璃间充满某种液体（n2>1）,且满足n1>n2,n2n3时，在厚度为d的地方，两相干光的光程差为2n2d—由此可推导出牛2kR1R顿环暗环半径r——和明环半径rJk,这里明、暗环半径和充入的介质折射n22n2k级明纹的直径为2rk率n2有关解：当透镜与玻璃之间为空气时，dk当透镜与玻璃之间为液体时,k级明纹的直径为dk2rk2dkdk1.22解上述两式得21.41.27 。