光学例题.ppt
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1、 光学例题1.(3174)在双缝干涉实验中,屏幕E上的P点处是明条纹。若将缝S2盖住,并在S1S2连线的垂直平分面处放一反射镜M,如图所示,则此时P点为什么条纹?S2SMS1EP“双缝”例题解:此时S2为虚光源;由S2发出的光线有半波损失.P点为暗条纹 2.(3669)如图所示,两缝S1和S2之间的距离为d,媒质的折射率为n=1,平行单色光斜入射到双缝上,入射角为 ,则屏幕上P处,两相干光的光程差为_。r1S1S2r2P3.(3685)在双缝干涉实验中,单色光源S0到两缝 S1和S2的距离别为 和 ,并且 ,为入射光的波长,双缝之间的距离为d,双缝到屏幕的距离为D,如图。求(1)零级明纹到屏幕
2、中央O点的距离。(2)相邻明条纹间的距离。S0l1l2dDOP0解:(1)设P0为零级明纹中心,应有(1)由(1)(2)当时为明纹4.(3178)一双缝干涉装置,在空气中观察时干涉条纹间距为1.0mm,若整个装置放在水中,干涉条纹的间距将为_mm。在空气中在水中劈尖、牛顿环例题例例1.在半导体硅片上镀有氧化硅薄膜。为测量薄膜厚度,在半导体硅片上镀有氧化硅薄膜。为测量薄膜厚度,将该薄膜腐蚀成劈尖状。现用波长为将该薄膜腐蚀成劈尖状。现用波长为的光垂直照射,在的光垂直照射,在劈尖上看到劈尖上看到5 5条亮纹,求膜厚。(条亮纹,求膜厚。(n n氧化硅氧化硅=1.5n=1.5n硅硅)氧化硅氧化硅硅硅解:
3、解:因因 n 空气空气n氧化硅氧化硅n硅硅 不需考虑半波损失不需考虑半波损失 =2ne=k=2ne=k (k=(k=0 0,1,2,3,1,2,3)(因无因无半波损失,半波损失,e=0处为亮纹!处为亮纹!)例例2.利用空气劈尖测量精密加工工件表面的平整程度。利用空气劈尖测量精密加工工件表面的平整程度。若用单色光若用单色光垂直照射,观察到如图所示的干涉条纹。问垂直照射,观察到如图所示的干涉条纹。问(1 1)工件是凹还是凸?()工件是凹还是凸?(2 2)证明纹路的深度)证明纹路的深度H H为为解解:(:(1)根据根据由于由于n,已为定值。显然,已为定值。显然,e e大的地方,先达到大的地方,先达到
4、k k因条纹向左突出,由此可知,工件表面有凹陷(因条纹向左突出,由此可知,工件表面有凹陷(e e增大)增大)(2 2)可把可把a a看作是两条明纹间的距离,只不过它们是同一看作是两条明纹间的距离,只不过它们是同一级级由几何关系有由几何关系有(由于工件表面凹陷了(由于工件表面凹陷了e,引起条,引起条纹纹向左移向左移动动 a)由正常的条由正常的条纹间纹间距公式距公式证毕ba例3.试问:如图所示牛顿环的花样如何?(冕玻璃n1=1.50,重火石玻璃 n2=1.75,二硫化碳 n3=1.62)1.621.501.621.751.50解:左半球 右半球光程差 中心处条纹亮纹暗纹e2n2=1.3834A0=
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