光的薄膜干涉原理

1. 在照相机镜头的玻璃片上均匀镀有一层折射率n小于玻璃的介质薄膜，以增强某一波长? 的透射光能量。假设光线垂直入射，则介质膜的最小厚度应为： 【 】 (A)?/n (B)?/2n (C)?/3n (D)?/4n 2. 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，若薄膜厚度为e，而且n1?n2?n3，?1为入射光在折

n1 ? n2 e 射率为n1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的位相差为：【 】 n 3 (A) 2?n2e/(n1?1)； (B) 4?n1e/(n1?1)??； (C) 4?n2e/(n1?)??； (D) 4?n2e/(n1?1)

?43. 在空气中有一劈尖形透明物，其劈尖角??1.0?10rad，在波长??700nm的单色光

题2. 图垂直照射下，测得干涉相邻明条纹间距l=0.25cm，此透明材料的折射率为 。 4. 波长? = 600 nm 的单色光垂直照射到牛顿环的装置上，第二级明纹与第五级

光的干涉

一、单选题：

1、（3162A15）

在真空中波长为?的单色光，在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B，若A、B两点相位差为3?，则此路径AB的光程为 (A) 1.5??．(B) 1.5 ?? n．

(C) 1.5 n??．(D) 3??． ［ ］ 2、（3163B40） 入 单色平行光垂直照射在薄膜上，经上下两表面反射n1射反射光1光的两束光发生干涉，如图所示，若薄膜的厚度为e，且

反射光2n1＜n2＞n3，?1为入射光在n1中的波长，则两束反射光的n2e光程差为

n3 (A) 2n2e．(B) 2n2 e ???1 / (2n1)．

(C) 2n2 e ? n1??1 / 2．(D) 2n2 e ??n2??1 / 2．

［ ］ 3、（3165A15）

在相同的时间内，一束波长为?的单色光在空气中和在玻璃中 (A) 传播的路程相等，走过的光程相等． (B)

光的干涉

一、单选题：

1、（3162A15）

在真空中波长为?的单色光，在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B，若A、B两点相位差为3?，则此路径AB的光程为 (A) 1.5??．(B) 1.5 ?? n．

(C) 1.5 n??．(D) 3??． ［ ］ 2、（3163B40） 入 单色平行光垂直照射在薄膜上，经上下两表面反射n1射反射光1光的两束光发生干涉，如图所示，若薄膜的厚度为e，且

反射光2n1＜n2＞n3，?1为入射光在n1中的波长，则两束反射光的n2e光程差为

n3 (A) 2n2e．(B) 2n2 e ???1 / (2n1)．

(C) 2n2 e ? n1??1 / 2．(D) 2n2 e ??n2??1 / 2．

［ ］ 3、（3165A15）

在相同的时间内，一束波长为?的单色光在空气中和在玻璃中 (A) 传播的路程相等，走过的光程相等． (B)

光的干涉习题

1、 有两个波面与y轴平行的单色平面波分别以?1和?2角射向观察屏?（z=0平面），如图1

所示。已知此两光波的振幅均为E0，振动方向平行于xz平面，波长?=500nm，初位相分别为?10=0，?20=30?。

(1) 试求沿x轴的光强分布表达式；

(2) 试问距离O点最近的光强极大值位置为何？

(3) 设?1=20?，?2=30?，求x方向光强分布（即条纹）的空间频率和空间周期，并计算

干涉条纹的反衬度。

图 1

【解题思路及提示】

本题所用到的知识点，是干涉问题的基础，两个平面波干涉的情况，运用平面波干涉的干涉场强度公式和反衬度公式可解。参考公式：

I(r)?E10?E20?2E10?E20cos[(k2?k1)?r?(?20??10)] 22V?2?cos? 1??

2、 在杨氏实验装置的一个小孔S1后面放置一块n=1.5、厚度h=0.01mm的薄玻璃片，如图2

所示。请问与放玻璃片之前相比，屏?上干涉条纹将向哪个方向移动？移动多少个条纹间距？（设光源波长?=500nm）

图 2

【解题思路及提示】

本题是杨氏干涉典型问题。??表示两相干光波从光源出发到达考察点P(r)时的位相差，干涉场强度分布完全由位相差分布唯一确定。光

大学物理

第二节

光程差 薄膜干涉1

大学物理

一、光程与光程差1.光程

光源的频率不变，光在传播过程中频率保持不变。在真空中光的波长为 ,光速为 C,进入折射率 为 n 的介质中后，波长 n , 光速为 v ,则有： C C n 而 n v

n

v

n

同一频率的光在不同介质中波长不相同。 处理方法：把光在介质中的波长折合成它在真空中的 波长作为测量距离的标尺，并进一步把光在介质中传 播的距离折合成光在真空中传播的距离。2

大学物理

设光在折射率为 n 的介质中传播的几何路程为 L, 则 L vt n C v

有

L

c n

t 即 nL ct

定义： 光程 :光在介质中传播的波程与介质折射率的乘积。

nL意义：光在t时刻内在真空中通过的路程nL就相当于 光在介质中在相同的时间内所通过的路程。 在一条波线上，波在介质中前进L,位相改变为： 3

2

n

L

2

nL

2

(同一波线上两点间的位相差)

大学物理

可以证明：光通过相等的光程，所需时间相同， 位相变化也相同。 如果光线穿过多种介质时，其光程为： n1 r1 n 2 r2 n n rnr1 n1 r2 n2 ri ni rn n

大学物理标准练习——波动光学

-1-

学号 班级 姓名 成绩

第十六章 光的干涉（一）

一、选择题

1、波长??4.8?10mm的单色平行光垂直照射在相距2a?0.4mm的双缝上，缝后

?4D?1m的幕上出现干涉条纹。则幕上相邻明纹间距离是[ B ]。

A．0.6mm； B．1.2 mm； C．1.8 mm； D． 2.4 mm。

2、在杨氏双缝实验中，若用一片透明云母片将双缝装置中上面一条缝挡住，干涉条纹发生的变化是[ C ]。

A.条纹的间距变大； B.明纹宽度减小；

C.整个条纹向上移动； D.整个条纹向下移动。

3、双缝干涉实验中，入射光波长为?，用玻璃薄片遮住其中一条缝，已知薄片中光程比相同厚度的空气大2.5?，则屏上原0级明纹处[ B ]。

A．仍为明条纹； B．变为暗条纹； C．形成彩色条纹； D．无法确定。

4、在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是[ B ]。

大学物理标准练习——波动光学

-1-

学号 班级 姓名 成绩

第十六章 光的干涉（一）

一、选择题

1、波长??4.8?10mm的单色平行光垂直照射在相距2a?0.4mm的双缝上，缝后

?4D?1m的幕上出现干涉条纹。则幕上相邻明纹间距离是[ B ]。

A．0.6mm； B．1.2 mm； C．1.8 mm； D． 2.4 mm。

2、在杨氏双缝实验中，若用一片透明云母片将双缝装置中上面一条缝挡住，干涉条纹发生的变化是[ C ]。

A.条纹的间距变大； B.明纹宽度减小；

C.整个条纹向上移动； D.整个条纹向下移动。

3、双缝干涉实验中，入射光波长为?，用玻璃薄片遮住其中一条缝，已知薄片中光程比相同厚度的空气大2.5?，则屏上原0级明纹处[ B ]。

A．仍为明条纹； B．变为暗条纹； C．形成彩色条纹； D．无法确定。

4、在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是[ B ]。

大学物理标准练习——波动光学

-1-

学号 班级 姓名 成绩

第十六章 光的干涉（一）

一、选择题

1、波长??4.8?10mm的单色平行光垂直照射在相距2a?0.4mm的双缝上，缝后

?4D?1m的幕上出现干涉条纹。则幕上相邻明纹间距离是[ B ]。

A．0.6mm； B．1.2 mm； C．1.8 mm； D． 2.4 mm。

2、在杨氏双缝实验中，若用一片透明云母片将双缝装置中上面一条缝挡住，干涉条纹发生的变化是[ C ]。

A.条纹的间距变大； B.明纹宽度减小；

C.整个条纹向上移动； D.整个条纹向下移动。

3、双缝干涉实验中，入射光波长为?，用玻璃薄片遮住其中一条缝，已知薄片中光程比相同厚度的空气大2.5?，则屏上原0级明纹处[ B ]。

A．仍为明条纹； B．变为暗条纹； C．形成彩色条纹； D．无法确定。

4、在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是[ B ]。

大学物理标准练习——波动光学

-1-

学号 班级 姓名 成绩

第十六章 光的干涉（一）

一、选择题

1、波长??4.8?10mm的单色平行光垂直照射在相距2a?0.4mm的双缝上，缝后

?4D?1m的幕上出现干涉条纹。则幕上相邻明纹间距离是[ B ]。

A．0.6mm； B．1.2 mm； C．1.8 mm； D． 2.4 mm。

2、在杨氏双缝实验中，若用一片透明云母片将双缝装置中上面一条缝挡住，干涉条纹发生的变化是[ C ]。

A.条纹的间距变大； B.明纹宽度减小；

C.整个条纹向上移动； D.整个条纹向下移动。

3、双缝干涉实验中，入射光波长为?，用玻璃薄片遮住其中一条缝，已知薄片中光程比相同厚度的空气大2.5?，则屏上原0级明纹处[ B ]。

A．仍为明条纹； B．变为暗条纹； C．形成彩色条纹； D．无法确定。

4、在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是[ B ]。

大学物理标准练习——波动光学

-1-

学号 班级 姓名 成绩

第十六章 光的干涉（一）

一、选择题

1、波长??4.8?10mm的单色平行光垂直照射在相距2a?0.4mm的双缝上，缝后

?4D?1m的幕上出现干涉条纹。则幕上相邻明纹间距离是[ B ]。

A．0.6mm； B．1.2 mm； C．1.8 mm； D． 2.4 mm。

2、在杨氏双缝实验中，若用一片透明云母片将双缝装置中上面一条缝挡住，干涉条纹发生的变化是[ C ]。

A.条纹的间距变大； B.明纹宽度减小；

C.整个条纹向上移动； D.整个条纹向下移动。

3、双缝干涉实验中，入射光波长为?，用玻璃薄片遮住其中一条缝，已知薄片中光程比相同厚度的空气大2.5?，则屏上原0级明纹处[ B ]。

A．仍为明条纹； B．变为暗条纹； C．形成彩色条纹； D．无法确定。

4、在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是[ B ]。