大学物理（2）--标准化作业—11-1 班级 姓名 学号
1.以单色光照射到相距为d?0.1 mm的缝上，双缝与屏幕的距离为1m,若入射光波的波长为500 nm，求：
(1)第1级明条纹到同侧第3级明条纹的距离为多少？ (2)中央明条纹距离最邻近的暗纹中心的距离是多少？ 解：(1)根据双缝干涉形成中央明纹的条件：
d' 第k级明条纹的位置: xk??k?, k=0,1,2,……
dd'将k=1和k=3带入上式得：?x13?x3?x1?(k3?k1)?
d 因此?x13?x3?x1?1000mm?(3?1)?500?10?6mm?10mm
0.1mm (2)中央明条纹和相邻暗条纹间的距离应该等于半个条纹间距，故距离为
1d'11000mm?x??????500?10?6mm?2.5mm
2d20.1mm
2.在杨氏双缝干涉实验中，用波长为600nm的单色光作光源，屏幕距双缝的距离 为1.0m，求：(1)当双缝间距1mm时，两相邻明条纹中心间距是多少？
(2)双缝间距为10mm时，两相邻明条纹中心间距是多少？ (3)从上面两问计算中，你将得到什么启示？
解：(1) 当d?1mm时，两相邻明条纹的间距是：
d'1?103mm????600?10?6mm?0.6mm ?x??6d1?10mm (2) 当d?10mm时，两相邻明条纹的距离为：
d'1?103mm?6????600?10mm?0.06mm ?x??6d10?10mm(3) 以上两问说明条纹间距的可分辨程度与两狭缝的距离密切相关，如果要想
获得明显的干涉条纹，条纹的间距不能太大。
大学物理（2）--标准化作业—11-2 班级 姓名 学号
第十一章 光学(2)
一、填空题
1.从同一点光源发出的两相干光，光程差Δ与相位差Δφ的关系为 ???2?2.使用透镜不引起附加的 光程差 。
3.在劈尖干涉实验中，两片平板玻璃叠放在一起，其一端的棱边相接触，另一端被一直径为D的细丝隔开，则两玻璃片接触处的干涉条纹为 暗条纹 。
4.牛顿环干涉形成的干涉条纹形状为 以接触点为圆心的明暗相间的不同间距的同心圆环 ，牛顿环的中心总为 暗 （明/暗）斑。
5. 光程 是把光在介质中传播的路程折合为光在真空中传播的相应路程，在数值上 等于 折射率 乘以光在介质中传播的路程。
?? 。
二、选择题
1.折射率为1.30的油膜覆盖在折射率为1.50的玻璃片上. 用白光垂直照射油膜，观察到透射光中绿光(波长为500nm)加强，则油膜的最小厚度是( D ) (A)83.3nm (B)250nm (C)192.3nm (D)96.2nm 2.关于劈尖干涉条纹和牛顿环干涉条纹的下面说法中正确的是( A ) (A)劈尖干涉条纹等间距，牛顿环干涉条纹间距不等 (B)劈尖干涉条纹等间距，牛顿环干涉条纹也是等间距的 (C)劈尖干涉条纹不等间距，牛顿环干涉条纹等间距 (D)两者的干涉条纹都是不等间距的
3.波长为680nm的平行光照射到12cm长的两块玻璃片上，两玻璃片的一端相互接触，另一边被厚度为0.048mm的纸片隔开，在这12cm长度内出现的暗条纹数目为( C ) (A)140条 (B)141条 (C)142条 (D)143条 4.下列关于牛顿环干涉说法正确的是( B ) (A)干涉条纹是以接触点为圆心的等间距同心圆 (B)干涉条纹是以接触点为圆心的非等间距同心圆 (C)牛顿环的中心总是亮斑 (D)以上说法都不对
大学物理（2）--标准化作业—11-2 班级 姓名 学号
三、计算题
1.白光垂直照射到空气介质中厚度为380nm的肥皂膜上，设其折射率为1.32，试问该膜的正面呈现什么颜色？
解 该问题属于薄膜干涉问题，两路反射光有半波损失，设波膜厚度为d 则：2nd??2?k? (k=1,2…) ??4nd 2k?1 在可见光范围内为，
k=2 时 ?=668.8 nm (呈现红颜色) k=3 时 ?=401.3 nm （呈现紫颜色） 故正面呈紫红色。
2.波长为680nm的平行光照射到10cm长的两块玻璃片上，两玻璃片的一端相互接触，另一边被厚度为0.04mm的纸片隔开，求：(1)在这10cm长度内出现的明条纹数目为多少？(2)在这10cm长度内出现的暗条纹数目为多少？ 解 该问题属于劈尖干涉问题 (1)形成明条纹的条件是：2d?1??k?，k=1,2,3……. 2 两相邻明纹处劈尖的厚度差为：?d?dk?1?dk??2nDD?2n0.04mm?2???133 因此明文的条数为m??2?/2n?600?10mm
(2) 两相邻暗纹处劈尖的厚度差为：?d?dk?1?dk? 因此暗纹的数目为：m??2n
DD?2n0.04mm?2???133 ?2?/2n?600?10mm 由于交接处为暗纹，故总的暗纹数目为l=133+1=134
大学物理（2）--标准化作业—11-3 班级 姓名 学号
第十一章 光学(3)
一、填空题
1.光波传播过程中波阵面上的每一点都可以作为相干的 子波源 ，它们发出的子波在空间各点相遇时，其强弱分布是 子波相干叠加 的结果。
?满2.在单缝衍射实验中，当衍射角?满足 bsin???k?(k=1,2,...) 为暗条纹中心，
足 bsin???(2k?1)?2(k=1,2,...) 为明纹中心。
3.用单色平行光垂直入射在单缝上，单缝后面放置一个透镜，在透镜的焦平面上再放置一个屏幕，则在屏幕上可以看到中央明纹两侧对称地分布着明暗相间的 各级衍射条纹 。
4.在单缝衍射实验中，当入射波长变大时，条纹的宽度 变大 ，条纹分布 稀疏 。
二、选择题
1.对同一波长的光，若单缝的缝宽变窄，单缝衍射条纹的宽度( D ) (A)变窄 (B)不变 (C)无法判定 (D)变宽 2.下列说法正确的是( B )
(A)无线电波能绕过障碍物，而光波不能绕过障碍物，是因为无线电波的波长比光波的波长短，所以衍射现象显著
(B)声波的波长比光波的波长长，所以声波容易发生衍射现象
(C)用单色光做单缝衍射实验，波长与缝宽相比，波长越长，缝宽越小，射条文就越清楚
(D)用红光和紫光的混合光做单缝衍射实验，在同一级衍射条文中，红光的衍射角比紫光的衍射角小
3.在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为?的单色光垂直入射在宽度为3?的单缝上，对应于衍射角为30°的方向，单缝外波阵面可分成的波带数目为( B ) (A) 2个 (B) 3个 (C) 4个 (D) 6个
大学物理（2）--标准化作业—11-3 班级 姓名 学号
三、计算题
1.单缝的宽度b?0.40mm，以波长为600nm的单色光垂直照射，设透镜的焦距是
f?1.0m。求：(1)第一级暗纹距中心的距离；(2)第二级明纹距中心的距离。
解：(1) 形成暗纹的条件是：bsin??k?, k=1,2…
第一级暗纹：k?1有，bsin?1??
因为?1很小，所以sin?1?x1，可得 fx1?f???1.5?10?3(m) b(2) 由明纹条件，k?2时，有bsin?2?(2k?1) 当?2很小时，有sin?2??2?5? 2x2可得 f5?f5600?10?9?3x2???3.75?10m ?32b20.4?102.一单色平行光垂直照射于一单缝，若其第三条明文位置正好和波长为600nm的单色入射光的第二级明纹位置重合，求第一种单色光的波长。 解：单缝衍射形成明条纹的条件为： bsin??(2k?1)??2，k?1,2....，
对第一种单色光而言，则有bsin??(2?3?1)? 对第二种单色光则有：bsin??(2?2?1)??12?7?1 2?22?5?2 2 所以：
7?15?2?22得到?1?5?2?428.6nm 7