新编基础物理学精.ppt

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1、新编基础物理学课件1第1页，本讲稿共14页2 如图所示，两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱如图所示，两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为之间的距离为L，夹在两块平面晶体的中间，形成空气，夹在两块平面晶体的中间，形成空气劈形膜，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹，如劈形膜，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹，如果滚柱之间的距离果滚柱之间的距离L变小，则在变小，则在L范围内干涉条纹的（范围内干涉条纹的（）（A）数目减小，间距变大）数目减小，间距变大（B）数目减小，间距不变）数目减小，间距不变（C）数目不变，间距变小）数目不变，间距变小（D）数目增加，间距变小）数目增加，间距变小L2第

2、2页，本讲稿共14页3 在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为 的单色光垂直的单色光垂直入射在宽度为入射在宽度为3 的单缝上，对应于衍射角为的单缝上，对应于衍射角为30的方的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为（向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为（）（A）2个个 （B）3个个（C）4个个（D）6个个 4 在双缝干涉实验中，用波长在双缝干涉实验中，用波长=546.1 nm的单色光照的单色光照射，双逢与屏的距离射，双逢与屏的距离d=300 mm，测得中央明纹两侧，测得中央明纹两侧的两个第五级明条纹的间距为的两个第五级明条纹的间距为12.2 mm,求双缝间的距求双缝间的

3、距离。离。3第3页，本讲稿共14页5 一双缝装置的一个缝被折射率为一双缝装置的一个缝被折射率为1.40的薄玻璃片所遮的薄玻璃片所遮盖，另一个盖，另一个缝被折射率为缝被折射率为1.70的的薄玻璃片所遮盖。在玻薄玻璃片所遮盖。在玻璃片插入以后，屏上原来的中央极大所在点，现变为第璃片插入以后，屏上原来的中央极大所在点，现变为第五级明纹。假定五级明纹。假定=480 nm，且两玻璃片厚度均为，且两玻璃片厚度均为d，求，求d.6 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380 nm的肥皂膜的肥皂膜上。设肥皂的折射率为上。设肥皂的折射率为1.32.试问该膜试问该膜 的正面呈现什的正面呈现什么

4、颜色？背面呈现什么颜色？么颜色？背面呈现什么颜色？4第4页，本讲稿共14页7 在折射率为在折射率为n3=1.52的照相机镜头表面涂有一层折的照相机镜头表面涂有一层折射率射率n2=1.38的的MgF2增透膜，若此膜仅适用于波长增透膜，若此膜仅适用于波长=550 nm的光，则此膜的光，则此膜 的最小厚度为多少？的最小厚度为多少？8 如图所示，利用空气劈尖测细丝直径，已知如图所示，利用空气劈尖测细丝直径，已知=859.3 nm,L=2.888 10-2 m,测得测得30条条纹的总宽度为条条纹的总宽度为4.295 10-3 m,求细丝直径求细丝直径d.Ld5第5页，本讲稿共14页9 集成光学中的楔形薄

5、膜耦合器原理如图所示。沉积在集成光学中的楔形薄膜耦合器原理如图所示。沉积在玻璃衬底上的是氧化钽（玻璃衬底上的是氧化钽（Ta2O5）薄膜，其楔形端从）薄膜，其楔形端从A到到B厚度逐渐减小为零。为测定薄膜的厚度，用波长厚度逐渐减小为零。为测定薄膜的厚度，用波长=632.8 nm的的He-Ne激光垂直照射，观察到薄膜楔形端激光垂直照射，观察到薄膜楔形端共出现共出现11条暗纹，且条暗纹，且A处对应一条暗纹，试求氧化钽处对应一条暗纹，试求氧化钽薄膜的厚度（薄膜的厚度（Ta2O5对对632.8 nm 激光的折射率为激光的折射率为2.21）。）。AB6第6页，本讲稿共14页10 在利用牛顿环测未知单色光波长

6、的实验中，当用波长在利用牛顿环测未知单色光波长的实验中，当用波长为为589.3 nm的钠黄光垂直照射时，测得第一和第四暗环的的钠黄光垂直照射时，测得第一和第四暗环的距离为距离为 r=4.0 10-3；当用波长未知的单色光垂直照射时，；当用波长未知的单色光垂直照射时，测得第一和第四暗环的距离为测得第一和第四暗环的距离为 r=3.85 10-3，求该单，求该单色光的波长色光的波长7第7页，本讲稿共14页11 如图如示，折射率如图如示，折射率n2=1.2的油滴落的油滴落在在n3=1.5的平板玻璃上，形成一个上的平板玻璃上，形成一个上表面近似于球面的油膜，表面近似于球面的油膜，dm n2n312 把折

7、射率把折射率n=1.40的薄膜放入迈克耳孙干涉仪的一臂，的薄膜放入迈克耳孙干涉仪的一臂，如果由此产生了如果由此产生了7.0条条纹的移动，求膜厚。设入射光条条纹的移动，求膜厚。设入射光的波长为的波长为589 nm。测得油膜中心最高处的高度测得油膜中心最高处的高度dm=1.1 m，用，用=600 nm的单色光垂直照射油膜。求（的单色光垂直照射油膜。求（1）油膜周边是暗环还）油膜周边是暗环还是明环？（是明环？（2）整个油膜可看到几个完整暗环？）整个油膜可看到几个完整暗环？8第8页，本讲稿共14页13 如图如示，狭缝的宽度如图如示，狭缝的宽度b=0.60 mm，透镜焦距，透镜焦距f=0.40 m,有一

8、与狭缝平行的屏放置在透镜的焦平面处。若以单有一与狭缝平行的屏放置在透镜的焦平面处。若以单色光垂直照射狭缝，则在屏上离点色光垂直照射狭缝，则在屏上离点O为为x=1.4 mm的点的点P看看到衍射明条纹。试求：（到衍射明条纹。试求：（1）该入射光的波长；（）该入射光的波长；（2）点）点P条纹的级数；（条纹的级数；（3）从点）从点P看，对该光波而言，狭缝看，对该光波而言，狭缝处的波阵面可作半波带的数目。处的波阵面可作半波带的数目。9第9页，本讲稿共14页14 单缝的宽度单缝的宽度b=0.40，以波长，以波长=589 nm的单色光垂直的单色光垂直照射，设透镜的焦距照射，设透镜的焦距f=1.0 m。求：。

9、求：（1）第一级暗纹）第一级暗纹距中心的距离；（距中心的距离；（2）第二级明纹距中心的距离；）第二级明纹距中心的距离；（3）如单色光以入射角）如单色光以入射角i=30斜射到单缝上，则上述结斜射到单缝上，则上述结果有何变动。果有何变动。15 一单色平行光垂直照射于一单缝，若其第三条明一单色平行光垂直照射于一单缝，若其第三条明纹位置正好和波长为纹位置正好和波长为600 nm的单色光入射时的第二的单色光入射时的第二级明纹位置一样，求前一种单色光的波长。级明纹位置一样，求前一种单色光的波长。10第10页，本讲稿共14页16 已知单缝宽度已知单缝宽度b=1.0 10-4，透镜焦距，透镜焦距f=0.50m

10、，用，用 1=400 nm和和 2=760 nm的单色平行光分别垂直照射，求的单色平行光分别垂直照射，求这两种光的第一级明纹离屏中心的距离，以及这两条明纹这两种光的第一级明纹离屏中心的距离，以及这两条明纹之间的距离。若用每厘米刻有之间的距离。若用每厘米刻有 1 000条刻线的光栅代替条刻线的光栅代替这个单缝，则这两种单色光的第一级明纹分别距屏中心这个单缝，则这两种单色光的第一级明纹分别距屏中心多远？这两条明纹之间的距离又是多少？多远？这两条明纹之间的距离又是多少？17 迎面而来的一辆汽车的两车头灯相距为迎面而来的一辆汽车的两车头灯相距为1.0 m,问问在汽车离人多远时，它们刚能为人眼所分辩？设

11、瞳孔直径在汽车离人多远时，它们刚能为人眼所分辩？设瞳孔直径为为3.0 mm,光在空气中的波长光在空气中的波长=500 nm11第11页，本讲稿共14页18 一束平行光垂直入射到某个光栅上，该光束有一束平行光垂直入射到某个光栅上，该光束有两种波长的光，两种波长的光，1=440 nm和和 2=660 nm，实验发现，实验发现，两种波长的谱线（不计中央明纹）第二次重合于衍两种波长的谱线（不计中央明纹）第二次重合于衍射角射角=60 的方向上，求此光栅的光栅常数的方向上，求此光栅的光栅常数19 用一毫米内有用一毫米内有500条刻痕的平面透射光栅观察钠条刻痕的平面透射光栅观察钠光谱（光谱（=589 nm）

12、，设透镜焦距问：（），设透镜焦距问：（1）光线垂直入）光线垂直入射时，最多能看到第几级光谱；（射时，最多能看到第几级光谱；（2）光线以入射角）光线以入射角30 入射时，最多能看到第几级光谱；（入射时，最多能看到第几级光谱；（3）若用白光垂）若用白光垂直照射光栅，求第一级光谱的线宽度直照射光栅，求第一级光谱的线宽度12第12页，本讲稿共14页20 波长为波长为600 nm的单色光垂直入射在一光栅上，第二的单色光垂直入射在一光栅上，第二级主极大出现在级主极大出现在sin =0.2处处,第四级缺级试问（第四级缺级试问（1）光）光栅上相邻两缝的间距是多少？（栅上相邻两缝的间距是多少？（2）光栅上狭缝的

13、宽）光栅上狭缝的宽度有多大？（度有多大？（3）在）在-90 90 范围内，实际呈现的范围内，实际呈现的全部级数全部级数21 测得从一池静水的表面反射出来的太阳光是线测得从一池静水的表面反射出来的太阳光是线偏振光，求此时太阳处在地平线的多大仰角处（水偏振光，求此时太阳处在地平线的多大仰角处（水的折射率为的折射率为1.33）？）？13第13页，本讲稿共14页22 使自然光通过两个偏振化方向相交的偏振片，透射光使自然光通过两个偏振化方向相交的偏振片，透射光强为，今这这两个偏振片之间插入另一偏振片，它的方向强为，今这这两个偏振片之间插入另一偏振片，它的方向下前两个偏振片均成角，则透射光强为多少？下前两个偏振片均成角，则透射光强为多少？23 一束光是自然光和平面线偏振光的混合，当它通过一一束光是自然光和平面线偏振光的混合，当它通过一偏振片时发现透射光的强度取决于偏振片的取向，其强度偏振片时发现透射光的强度取决于偏振片的取向，其强度可以变化可以变化5倍，求入射光中两种光的强度各占总入射光强倍，求入射光中两种光的强度各占总入射光强度的几分之几度的几分之几14第14页，本讲稿共14页