西安理工大学物理作业14-光波动性.doc

. 西安理工大学物理 14 14 光的波动性 班号 学号 姓名 成绩 一、选择题 （在下列各题中，均给出了4个~6个答案，其中有的只有1个是正确答案，有的则有几个是正确答案，请把正确答案的英文字母序号填在题后的括号内） 1. 单色光从空气射入水中，下列说法中正确的是： A．波长变短，光速变慢； B．波长不变，频率变大； C．频率不变，光速不变； D．波长不变，频率不变。 （A） [知识点] 介质对光速、光波的影响。 [分析与题解] 光在真空中的频率为、波长为和光速为c。当单色光在水中传播时，由于光的频率只与光源有关，与介质无关，故频率是不变的；光速随介质的性质而变化，即光速，因此水中的光速将变慢；光波在介质中的波长也将变为，即介质中的波长会变短。 图14-1 图14-1 2. 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S1、S2连线的垂直平分面处放一反射镜M，如图14-1所示。此时： A. P点处仍为明条纹； B. P点处为暗条纹； C. 不能确定P点处是明条纹还是暗条纹； D. 无干涉条纹。 （B） [知识点] 干涉加强与减弱条件，半波损失。 [分析与题解] 屏幕E上的P点处原是明条纹，意味着缝光源S1和S2到P点的相位差满足（或光程差）；放反射镜M后，由于从S1直接发出的光和经M镜反射的光在P点的相遇，P点仍会出现干涉现象，此时有，但由于反射光在M镜反射时要发生半波损失，引起的光程差，则从S1发出的到P点的两束光的光程差（或相位差），满足干涉减弱条件，因此，P点处会出现暗条纹。 3. 在双缝干涉实验中，两条缝的宽度原来是相等的，若两缝中心距离不变，而将其中一缝的宽度略变窄，则： A．干涉条纹的间距变宽； B．干涉条纹的间距变窄； C．干涉条纹的间距不变，但原极小处的强度不再是零； D．不再发生干涉现象。 （C） [知识点] 影响条纹间距的因素，缝宽对条纹的影响。 [分析与题解] 由双缝干涉两相邻条纹间距公式知，若两缝中心距离d不变，则干涉条纹的间距是不变的；但若其中一缝的宽度略变窄，两个缝的光强会不同（），则对干涉减弱点的光强会有，即出现原极小处的强度不再是零的现象。 图14-24. 如图14-2所示，两块平板玻璃OM和ON构成空气劈尖，用单色平行光垂直照射。若将上面的平板玻璃OM慢慢向上平移，则干涉条纹将： 图14-2 A．向棱边方向平移，条纹间距变大； B．向棱边方向平移，条纹间距变小； C．向棱边方向平移，条纹间距不变； D．向远离棱边方向平移，条纹间距变大； E．向远离棱边方向平移，条纹间距不变。 （C） [知识点] 膜厚e对等厚干涉条纹的影响。 [分析与题解] 由劈尖等厚干涉条纹间距知，在平板OM向上平移时，夹角??不变，则条纹间距不变。 在反射光形成的空气劈尖等厚干涉条纹中，形成明纹和暗纹的条件分别为： 明纹 暗纹 现将平板OM慢慢向上平移，膜厚e增加，棱边处，根据满足明、暗纹条件，交替出现明纹和暗纹，且随e增加，明暗纹级次增加，则条纹向棱边方向平移。 （图中数字为各处的折射率）图14-35. 如图14-3所示，由3种透明材料（折射率已经在图中标出）构成的牛顿环装置中，用单色平行光垂直照射，观察反射光的干涉条纹，则在接触点P处形成的圆斑为： （图中数字为各处的折射率） 图14-3 A．全明； B．全暗； C．左半部分暗，右半部分明； D．左半部分明，右半部分暗。 （D） [知识点] 半波损失对明暗条纹的影响。 [分析与题解] 由图可知，左半边两束相干光由于牛顿环上、下表面反射时均有半波损失，总光程差无半波损失，，在接触点P处，，出现明环。 右半边两束相干光由于牛顿环上表面反射时有半波损失，下表面无半波损失，总光程差也有半波损失，，在接触点P处，