物理光學(xué)第三章作業(yè)答案

1、3.11在楊氏雙孔干涉實(shí)驗(yàn)中，如果孔距為在楊氏雙孔干涉實(shí)驗(yàn)中，如果孔距為0.4mm，觀察屏到干涉屏的距離為，觀察屏到干涉屏的距離為1m，在觀察屏上測量條紋間距為，在觀察屏上測量條紋間距為1.5mm，試求所用光波的波長。，試求所用光波的波長。解：設(shè)孔距l(xiāng)，觀測屏到干涉屏的距離為d，條紋間距為e所用光波的波長為λ；根據(jù)可知：del??71.50.46106001elmmmmmnmdm????????3.13波長為波長為589.3nm的鈉黃光

2、照在一雙縫上，在距離雙縫的鈉黃光照在一雙縫上，在距離雙縫100cm的觀察屏上的觀察屏上測量測量20個條紋共寬個條紋共寬2.4cm試計算雙縫之間的距離。試計算雙縫之間的距離。解：設(shè)孔距l(xiāng)，觀測屏到干涉屏的距離為d，條紋間距為e所用光波的波長為λ；條紋間距241.220mmlmm??根據(jù)可知：del??589.310.491.2dnmmlmmemm?????3.16在楊氏實(shí)驗(yàn)裝置的一個小孔在楊氏實(shí)驗(yàn)裝置的一個小孔S1后放置一塊后放置一塊n=

3、1.58的云母片，發(fā)現(xiàn)干涉條紋移動的云母片，發(fā)現(xiàn)干涉條紋移動2.5條，如果光源波長條，如果光源波長λ=500nmλ=500nm，試求云母片的厚度。，試求云母片的厚度。hpss1s2O?解：如圖所示，設(shè)玻璃片厚度為h加入云母片以前，某一明紋對應(yīng)的光程差加1m???入云母片以后，該明紋對應(yīng)的光程差為；加入云母片前后光程差的變2(2.5)m????化為：；(1)2.5nh?????62.52.55002.1510(1)1.581nmhmn??

4、????????3.18在菲涅爾雙面鏡試驗(yàn)中，若單色光波長為在菲涅爾雙面鏡試驗(yàn)中，若單色光波長為500nm，光源和觀測屏到雙面鏡棱線的距離，光源和觀測屏到雙面鏡棱線的距離分別為分別為0.5m和1.5m，雙面鏡的夾角為，雙面鏡的夾角為103弧度：（弧度：（1）、求觀察屏上條紋間距。、求觀察屏上條紋間距。（2）、問觀、問觀察屏上最多可以看到多少條兩紋。察屏上最多可以看到多少條兩紋。設(shè)照射波長為設(shè)照射波長為632.8nm。解：牛頓環(huán)的第m與第

5、n條暗環(huán)半徑公式可知：，mrmR??nrnR??則透鏡的曲率半徑R為：=3.79m22()mnrrRmn????備注：由牛頓環(huán)第m個暗環(huán)半徑公式知，在已知單色光的波長λ，測出2mrRm???m級暗環(huán)的半徑rm，即可算出透鏡的曲率半徑R。但是在實(shí)際使用過程中并不采用這個公式，主要是因?yàn)橛捎诓ＡЫ佑|處的形變，接觸點(diǎn)不干凈，透鏡與平面玻璃不能很理想地只以一個點(diǎn)相接觸。因此，僅用計算透鏡曲率半徑容易帶來誤差可以通過2mrRm??來減少測量誤差。

6、22()mnrrRmn????3.33鈉燈發(fā)射的黃線包含兩條相近的譜線，平局波長為鈉燈發(fā)射的黃線包含兩條相近的譜線，平局波長為589.3nm，在鈉燈光的找明下，調(diào)，在鈉燈光的找明下，調(diào)節(jié)邁克爾孫干涉儀，發(fā)現(xiàn)干涉場的反襯度隨鏡面的移動而周期性變化。實(shí)測的結(jié)果由條紋節(jié)邁克爾孫干涉儀，發(fā)現(xiàn)干涉場的反襯度隨鏡面的移動而周期性變化。實(shí)測的結(jié)果由條紋最清晰到最模糊，視場中吞入了最清晰到最模糊，視場中吞入了490環(huán)條紋，求那光雙線的兩個波長環(huán)條紋，求

7、那光雙線的兩個波長解：共有兩條譜線共同產(chǎn)生條紋，從所給條件可知：當(dāng)光程變化的時候，波長490?為的光的極強(qiáng)值對應(yīng)波長為的光的極弱值。即1??????2??????????490.5490?????????得：0.3nm???所以兩個波長為：，1589.0nm???????2589.6nm???????3.35用鈉光用鈉光589.3nm觀察邁克爾孫干涉條紋，看到干涉場中有觀察邁克爾孫干涉條紋，看到干涉場中有12個亮環(huán)且中心是亮個亮環(huán)且中心

8、是亮的，移動的，移動M1后，看到中心吞了后，看到中心吞了10環(huán)，而此時干涉場中還有環(huán)，而此時干涉場中還有5環(huán).試求（試求（1）、）、M1的移動的移動距離；（距離；（2）、開始時中心亮斑的干涉級；（）、開始時中心亮斑的干涉級；（3）、）、M1移動以后，從中心往外數(shù)第移動以后，從中心往外數(shù)第5個亮個亮環(huán)的干涉級。環(huán)的干涉級。解：設(shè)M1移動前中心干涉級次為k0，虛膜厚為h，這時中心以及邊緣處光程差關(guān)系分別為：0022cos(12)hkhik?