- 光的干涉习题解答
光的干涉习题解答有很多,以下是一些常见的解答:
1. 什么是光的干涉?
光的干涉是两束或者多束光波在空间中重叠的区域中产生相长干涉(叠加)或者相消干涉(抵消)的现象。这种现象是光的波动性的直接体现。
2. 干涉条纹的宽度与哪些因素有关?
光的干涉条纹的宽度与光源的波长、光屏到光源的距离以及两个狭缝之间的距离有关。狭缝之间的距离越大,条纹宽度越大;狭缝之间的距离越小,条纹宽度越小。此外,光源的波长越长,条纹宽度越大。
3. 如何用光的干涉解释双缝干涉实验?
双缝干涉实验中,光通过两个狭缝时会在光屏上形成两个明暗相间的条纹,这些条纹是相干叠加的结果。当光屏移动到某个位置时,两个条纹的重叠区域会形成一个明亮的区域,这就是我们看到的干涉图案。
4. 如何用光的干涉解释薄膜干涉?
薄膜干涉是光照射在透明薄膜上时,从薄膜的前后表面反射回来的光波发生干涉的现象。当光从空气射向薄膜时,由于薄膜的厚度不均匀,光线的传播方向会发生改变,从而形成明暗相间的干涉条纹。
5. 如何用光的干涉解释牛顿环实验?
牛顿环实验是用来测量平凸透镜和平玻璃表面之间的空气层厚度的。当光线穿过空气层时,会发生反射和折射,从而形成等厚干涉条纹。通过观察干涉条纹的变化,可以确定空气层厚度的大小。
希望以上解答能对你有所帮助。
相关例题:
题目:
一束单色光在空气中垂直入射到一个偏振片上。已知偏振片的状态为完全透射,那么该单色光的波长是多少?
解答:
1. 首先,我们需要了解干涉的基本原理。两束相干光波叠加后,其合成光波的强度和相位将受到干涉条纹的影响。
2. 偏振片在入射光方向上完全透射,说明偏振片只允许平行于偏振片的电矢量的光波通过,而反射或吸收垂直于电矢量的光波。这意味着只有平行于偏振片的波才能干涉。
3. 根据干涉原理,两束相干光波的相位差为2k_1d,其中k_1为波矢,d为偏振片的厚度。由于偏振片是透明的,所以它的厚度可以视为光在其中的波长数倍。
4. 假设光的波长为λ,那么偏振片的厚度d可以表示为λ/2。
5. 已知光的干涉强度与波长的四次方成正比,因此我们可以根据干涉条纹的形状来确定光的波长。
假设我们观察到的是暗干涉条纹(即光强为最小值),那么我们可以得出方程:I = I_0 sin^2(k_1d) = 0,其中I_0为单束光的强度。
6. 将上述方程变形得到k_1d = π/2,即波矢k_1与相位差成90度。这意味着两束相干光波的相位差为π/2。
7. 将上述信息代入公式中,得到λ = (dk_1)/2 = (dk_1pi/2)/lambda = k_1dpi/lambda = (pi/2)(λ/d) = λ/2。
因此,该单色光的波长为λ = 2d。
答案:该单色光的波长为2d。
希望这个例子能帮助您理解光的干涉的基本原理和解题方法。如果您有任何其他问题,请随时提问。
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