关于大学物理答案

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《大学物理CII》作业选择题班级学号姓名成绩1.用白光光源进行双缝实验，若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝，用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝，贝IJ[D](A)干涉条纹的宽度将发生改变(B)产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹(C)干涉条纹的亮度将发生改变(D)不产生干涉条纹解：因不同颜色滤光片使双缝出射的光颜色不同，从而频率不同，两缝出射光不再是相干光，因此不产生干涉条纹A]的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为(A)2-neniiCM*(D)49nii[解：光在薄膜上表面反射时有半波损失，下表面反射时无半波损失，所以，两束反射光在相遇点的光程C]差为2n2e:由光程差和相位差的关系，相位差为4.如图，用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上。当平凸透向上缓慢平移而远离平面玻璃时，可以观察到这些环状干涉条(E)向左平移2.双缝干涉的实验中，两缝间距为相邻的明条纹之间的距离为d,双缝与屏幕之间的距离为D(D>>d),单色光波长为解：由双缝干涉条件可知，相邻的两明条纹间距为选AD(C)2dDx一dd(D)2D[3.如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e,并且n1n2n3,1为入射光在折射率为,,£-,(B)24n?e2(A)向右平移(B)向中心收缩(C)向外扩张(D)静止不动1n1en2iini所以故选C4n2enii单色光镜垂直D(A)d(B)dDe\n[B解：牛顿环是等厚干涉条纹，当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时，某一厚度的空气膜将向中心收缩，所以环状条纹向中心收缩。5.用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷，当波长为故选B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(B)(C)(D)凸起，且高度为凹陷，且深度为凹陷，且深度为解：劈尖干涉条纹向相邻低级次弯曲,/4说明低级次处有膜厚增加的情况(凹陷)，而由劈尖干涉明条纹条件2nekki,2,3,知相邻级次膜厚差为/2,故选C26.在迈克尔逊干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为变量为一个波长，则薄膜的厚度是n的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改(A)—2(B)——2n(C)一n(D)2(ni)解：设薄膜厚度为d,则放入薄膜后光程差的改变量为2(n-1)d由题意有2(n-i)d=,所以，膜厚d2(ni)故选D二、填空题i.如图所示，波长为的平行单色光斜入射到距离为d的双缝上,角为.在图中的屏中央。处(S1OS2O),两束相干光的位相差2dsin/入射为解：因为SiOS2O,所以从s和S2到O点的光程差为零,在双缝左边，两束相干光的光程差dsin2dsin相位差为:2.如图，在双缝干涉实验中，若把一厚度为e、折射率为n的薄in母片覆盖在S1缝上，中央明条纹将向移动；覆盖云母片两束相干光至原中央明条纹o处的光程差为(n-1)eSioe__rdd「2Oi后,解：未加入云母片时，在ri中加入云母片后，只有在O点上方的某点ri=r2,屏上O点光程差为零，是中央明条Si到O点的光程大于8到O点的光程，S2(二，7^7屏SSiSS>纹。Oi处，才有可能使光程差为零，所以中央明条纹将向上移动。覆盖云母片后，s发出的光到达o点的光程差为(rinee)r2(ni)eo\n,劈尖薄膜的折射率为n,第k级明条纹3.波长为的平行单色光垂直照射到劈尖薄膜上，劈尖角为与第k+5级明条纹的间距是5/；n解：由劈尖干涉相邻两明条纹间距公式l，可知5条明条纹间距为L512n2n4.波长=600nm的单色光垂直照射到牛顿环装置上，第二级明条纹与第五级明条纹所对应的空气薄膜厚度之差为900nm。—,则第二级明纹与第五级明纹对应2解：对于等厚干涉条纹，因相邻两明条纹对应的空气薄膜厚度差为的空气薄膜厚度差为3-3600900(nm)22条纹,暗条纹5.用波长为的单色光垂直照射到空气劈尖上，从反射光中观察干涉距顶点为L处是为暗条纹。使劈尖角连续变大，直到该点处再次出现为止。劈尖角的改变量是/(2L)o...k解：设原来L处为第k级暗纹，则Lkl—(1)2改变，使L处再次出现暗纹，即，kk1,则：L_Lk_1一(2)2()联立(1)、(2)可得：一2L6.在迈克尔逊干涉仪的可动反射镜平移一微小距离的过程中，观察到干涉条纹恰好移动1848条。所用单色光的波长为5461?。由此可知反射镜平移的距离等于0.5046mm(给出四位有效数字)。解：设反射镜平移距离为d,则因迈克尔逊干涉现象中移动1条条纹，反射镜平移—，1所以dN—18485.4611040.5046(mm)22三、计算题1.白光照射到折射率为的肥皂膜上，若从45角方向观察薄膜呈现绿色(500nm),试求薄膜最小厚度若从垂直方向观察，肥皂膜正面呈现什么颜色？解：斜入射时。由膜的上下表面反射的光干涉加强的条件是k=1给出从垂直方向观察，反射光加强的条件是2ne/2k;\n在可见光范围内：k=191.用波长为500nm(1nm10m)的单色光垂直照射到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；(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？\n解：⑴暗纹条件:即eA2e—2又e‘i2k1一,则棱边处k=0为第一条暗纹，第四条暗纹对应k=3,2(2)改为600nm的单色光，设2eA—k32—500260023为整数2则有k望2之12可见A处为明纹(第三级明纹)。镜凸表形成的明环数由上(2)可知A处为第三条明纹，所以从棱边到A处，共有三条明纹,1.图示为一牛顿环装置，设平凸透镜中心恰好和平玻璃接触，透面的曲率半径是R=400cmo用单色平行光垂直入射，观察反射光牛顿环，测得第5个明环的半径是0.30cm。(1)求人射光的波长。(2)设图中OA=1.00cm,求在半径为OA的范围内可观察到的目。一2k1.一解：(1)由牛顿环装置知：明环半径为rJR,k1,2,32第5个明环k5,所以入射光波长2k1_..一一⑵由明环半径公式：rfR,k1,2,32所以在OA范围内可观察到50个明纹