发布时间 : 星期六 文章2007级用 - 《大学物理学习指导书》（下）（1-20单元 答案 附录）B更新完毕开始阅读78f3e7d781c758f5f61f6761
练习十一
一、选择题：
11-1. 两块平玻璃构成空气劈尖，左边为棱边，用单色平行光垂直入射，若上面的平玻璃慢慢地向上平移，则干涉条纹 ( ) (A) 向棱边方向平移，条纹间隔变小。(B) 向棱边方向平移，条纹间隔变大。
(C) 向棱边方向平移，条纹间隔不变。(D) 向远离棱边的方向平移，条纹间隔不变。 (E) 向远离棱边的方向平移，条纹间隔变小。
11-2．用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为λ的单色平行光垂直入射时，若观察到的干涉条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分： ( ) (A)凸起，且高度为λ/4 (B)凸陷，且高度为λ/2 (C)凹陷，且深度为λ/2 (D)凹陷，且深度为λ/4
11-3. 检验滚珠大小的干涉装置示意如图(a)．S为光源，L为会聚透镜，M为半透半反镜．在平晶T1、T2之间放置A、B、C三个滚珠，其中A为标准件，直径为d0．用波长为?的单色光垂直照射平晶，在M上方观察时观察到等厚条纹如图(b)所示．轻压C端，条纹间距变大，则B珠的直径d1、［ ］
(A) d1＝d0＋?，d2＝d0＋3?． (B) d1＝d0-?，d2＝d0－3?．
(C) d1＝d0＋????2，d2＝d0＋?． (D) d1＝d0-???2，d2＝d0－??．
11-4. 在折射率为n′=1.68的平板玻璃表面涂一层折射率为n=1.38的MgF2透明薄膜，可以减少玻璃表面的反射光。若用波长λ=500nm(1nm=10-9m)的单色光垂直入射，为了尽量减少反射，则MgF2薄膜的最小厚度应是： ( )
(A)90.6nm (B)78.1nm (C)181.2nm (D)156.3nm
11-5. 单色平行光垂直照射在薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，如图所示，若薄膜的厚度为e，且n1＜n2＞n3，λ1为入射光在n1中波长，则两束反射光的光程差为 ( )
(A) 2n2e (B) 2n2e-λ1/(2n1)
C珠的直径d2与d0的关系分别为：
37
(C) 2n2e-
11n1λ1 (D) 2n2e-n2λ122
11-6. 若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52的玻璃制成的)由空气搬入折射率为1.33的水中，则干涉条纹 ( )
(A)中心暗斑变成亮斑 (B)变疏 (C)变密 (D)间距不变 二、填空题：
11-7. 在垂直照射的劈尖干涉实验中，当劈尖的夹角变大时，干涉条纹将向 方向移动，相邻条纹间的距离将变 。
11-8. 用波长为λ的单色光垂直照射到空气劈尖上，从反射光中观察干涉条纹，距顶点为 l 处是暗条纹，使劈尖角θ连续变大，直到该点处再次出现暗条纹为止。劈尖角的改变量△θ是 。
11-9. 用波长为λ的单色光垂直照射如图所示的牛顿环装置，观察从空气膜上下表面反射的光形成的牛顿环，若使平凸透镜慢慢地垂直向上移动，从透镜顶点与平面玻璃接触到两者距离为d的移动过程中，移过视场中某固定观察点的条纹数目等于 。
11-10. 在牛顿环装置的平凸透镜和平板玻璃间充以某种透明液体，观测到第十个明环的直径由充液前的14.3cm变成充液后的12.7cm。这种液体的折射率n= 。
11-11. 用λ=6000?的单色光垂直照射牛顿环装置时，第4级暗纹对应的空气膜厚度为 μm。
11-12. 已知在迈克尔逊干涉仪中使用波长为λ的单色光。在干涉仪的可动反射镜移动一距离d的过程中，干涉条纹将移动 条。
三、计算题：
11-13. 两块平板玻璃构成一空气劈尖长L=4cm，一端夹住一金属丝，如图所示，现以波长为λ=5890?的钠光垂直入射。
(1) 若观察到相邻明纹(或暗纹)间距离l=0.1mm,求金属丝的直
径d=?
(2)将金属丝通电，受热膨胀，直径增大，在此过程中，从玻璃
38
片上方离劈棱距离为L/2的固定观察点上发现干涉条纹向左移动2条，问金属丝的直径膨胀了多少?
11-14. 折射率为1.60的两块标准平面玻璃板之间形成一个劈尖(劈尖角θ很小)用波长λ=600nm的单色光垂直入射，产生等厚干涉条纹。假如在劈尖内充满n=1.40的液体时的相邻明纹间距比劈尖内是空气时的间距缩小ΔL=0.5mm，那么劈尖角θ应是多少?
11-15. 用波长λ=500nm(1nm=10-9m)的单色光垂直照射在由两块光学平玻璃构成的空气劈尖上，在观察反射光的干涉现象中，距劈尖棱边l=1.56cm的A处是从棱边算起的第四条暗条纹中心.
(1) 求此空气劈尖的劈尖角θ；
(2) 改用600nm的单色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干涉条纹，A处是明条纹还是暗条纹?
(3) 在第(2)问的情形从棱边到A处的范围内共有几条明纹? 几条暗纹?
11-16. 透镜表面通常复盖着一层 MgF2(n=1.38)的透明薄膜，为的是利用干涉来降低玻璃表面的反射。为使氦氖激光器发出的波长为6328?的激光毫不反射地透过，试求此薄膜必须有多厚?最薄厚度为多少?(设光线垂直入射)。
39
第十二单元 惠更斯一菲涅耳原理、单缝衍射
［典型例题］
例12-1.波长为λ的单色光垂直入射在缝宽a =4λ的单缝上，对应于衍射角φ=30°，单缝处的波面划分为 4 个半波带。
例12-2.在单缝夫琅和费衍射实验中，设第一级暗纹的衍射角很小，若钠黄光(λ1≈ 5890?)中央明纹宽度为4.0mm，则λ2=4420?的蓝紫光的中央明纹宽度为 3mm 。
例12-3．若有一波长为λ=6000?的单色平行光，垂直入射到缝宽a=0.6mm的单缝上，缝后放置一焦距f=40cm的透镜。试求：(1)屏上中央明纹的宽度；(2)若在屏上P点观察到一明纹，op=1.4mm，问P点处是第几级明纹，对P点而言狭缝处波面可分成几个半波带?
练习十二
一、选择题：
12-1. 在夫琅和费单缝衍射实验中，对于给定的入射单色光，当缝宽度变小时，除中央亮纹的中心位置不变外，各级衍射条纹。
(A)对应衍射角变小； （B）对应的衍射角变大；
(C)对应衍射角也不变； （D）光强也不变； ( )
12-2．在如图所示的单缝夫琅和费衍实验装置中，S为单缝，L为透镜，C为放在L的焦平面处的屏幕。当把单缝S垂直于透镜光轴稍微向上平移时，屏幕上的衍射图样。 ( )
(A) 向上平移； (B) 向下平移；
(C) 不动； (D)条纹间距变大。
12-3．波长λ=5000?的单色光垂直照射到宽度a=0.25mm的单缝上，单缝后面放置一凸透镜，在凸透镜的焦平面上放置一屏幕，用以观测衍射条纹，今测得屏幕上中央明条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离为d=12mm，则凸透镜的焦距f为：
(A) 2m (B) 1m (C) 0.5m (D) 0.2m； (E) 0.1m
( )
12-4．波长为λ的单色平行光垂直入射到一狭缝上，若第一级暗纹的位置对应的衍射角为θ=±?/6，则缝宽的大小为
40