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1、3.13波長為589.3nm的鈉黃光照在一雙縫上,在距離雙縫100cm的觀察屏上測量20個條紋共寬2.4cm,試計算雙縫之間的距離。解:設(shè)孔距l(xiāng),觀測屏到干涉屏的距離為d,條紋間距為e,所用光波的波長為λ;條紋間距根據(jù)可知:3.18在菲涅爾雙面鏡試驗中,若單色光波長為500nm,光源和觀測屏到雙面鏡棱線的距離分別為0.5m和1.5m,雙面鏡的夾角為10-3弧度:(1)、求觀察屏上條紋間距。(2)、問觀察屏上最多可以看到多少條兩紋。解:根據(jù)已知條件,條紋間距等于能看到條紋的區(qū)域為P1P2,設(shè)反射鏡棱至觀察屏的距離為B可以看出可看到條紋數(shù)
2、:3.21在很薄的楔形玻璃板上用垂直入射光照射,從反射光中看到相鄰暗紋的間隔為5mm,已知光的波長為580nm,波的折射率為1.5mm,求楔形角。解:相鄰條紋的間距知:3.24為了測量一條細(xì)金屬絲的直徑,可把它夾在兩塊玻璃片的一段,如圖所示,測得亮條紋的距離為d,若金屬絲與楔角定點的距離為l,垂直入射的光波長為λ,問金屬絲的直徑為多少?解:由根據(jù)知道,楔形角;同時由題意知n=1;根據(jù)圖中的幾何關(guān)系知道,金屬絲的直徑D為:3.31測得牛頓環(huán)從中間數(shù)第5環(huán)和第6環(huán)的半徑為0.7mm和1.7mm,求透鏡的曲率半徑,設(shè)照射波長為632.8nm
3、。解:牛頓環(huán)的第m與第n條暗環(huán)半徑公式可知:,則透鏡的曲率半徑R為:=3.79m備注:由牛頓環(huán)第m個暗環(huán)半徑公式知,在已知單色光的波長λ,測出m級暗環(huán)的半徑rm,即可算出透鏡的曲率半徑R。但是在實際使用過程中并不采用這個公式,主要是因為由于玻璃接觸處的形變,接觸點不干凈,透鏡與平面玻璃不能很理想地只以一個點相接觸。因此,僅用計算透鏡曲率半徑容易帶來誤差,可以通過來減少測量誤差。3.33鈉燈發(fā)射的黃線包含兩條相近的譜線,平局波長為589.3nm,在鈉燈光的找明下,調(diào)節(jié)邁克爾孫干涉儀,發(fā)現(xiàn)干涉場的反襯度隨鏡面的移動而周期性變化。實測的結(jié)果
4、由條紋最清晰到最模糊,視場中吞入了490環(huán)條紋,求那光雙線的兩個波長解:共有兩條譜線共同產(chǎn)生條紋,從所給條件可知:當(dāng)光程變化的時候,波長為的光的極強(qiáng)值對應(yīng)波長為的光的極弱值。即得:所以兩個波長為:,3.35用鈉光589.3nm觀察邁克爾孫干涉條紋,看到干涉場中有12個亮環(huán)且中心是亮的,移動M1后,看到中心吞了10環(huán),而此時干涉場中還有5環(huán).試求(1)、M1的移動距離;(2)、開始時中心亮斑的干涉級;(3)、M1移動以后,從中心往外數(shù)第5個亮環(huán)的干涉級。解:設(shè)M1移動前中心干涉級次為k0,虛膜厚為h,這時中心以及邊緣處光程差關(guān)系分別為:
5、移動后,膜厚為,在中心消失了10環(huán),此時中心級次為,這時中心以及邊緣處程差關(guān)系分別為:由以上四式聯(lián)立得:(2)設(shè)中心外第5級亮環(huán)的干涉級:=153.39已知法布里珀羅標(biāo)準(zhǔn)具的反射面的反射系數(shù)為0.8944,求:(1)條紋的寬度;(2)條紋的細(xì)度;解:亮紋寬度條紋的細(xì)度: