如圖所示,是用干涉法檢查某塊厚玻璃板的上表面是否平滑的裝置,a是一塊標(biāo)準(zhǔn)樣板,b是待檢驗(yàn)的厚玻璃,c是很薄的墊塊,將標(biāo)準(zhǔn)樣板與待檢驗(yàn)的玻璃之間形成一個很薄的楔形空氣薄膜,所用的單色光是用普通光加濾光片產(chǎn)生的.試說明利用此法的原理.

單色光射入標(biāo)準(zhǔn)樣板后,在標(biāo)準(zhǔn)樣板的下表面同時發(fā)生反射和折射現(xiàn)象,折射光在被檢驗(yàn)玻璃板的上表面再一次發(fā)生反射現(xiàn)象;a的下表面的反射光與b的上表面的反射光在a的下表面相遇發(fā)生干涉現(xiàn)象,形成干涉條紋.如果待檢驗(yàn)的玻璃板的上表面平滑,則發(fā)生干涉現(xiàn)象所利用的薄膜厚度均勻增加,所形成的干涉條紋是一系列平行的、等間距的直線;如果被檢驗(yàn)的玻璃板上表面有凸起或凹陷,則發(fā)生干涉現(xiàn)象所利用的空氣薄膜的厚度不再是均勻增加,因而所形成的干涉條紋亦不再是平行的直線.由于同一級干涉條紋的所在處的膜的厚度相同,所以:若被檢驗(yàn)的厚玻璃板的上表面有一凹陷,則在其上方的干涉條紋將向低級條紋彎曲;若被檢驗(yàn)的厚玻璃板的上表面有一凸起,則在其上方的干涉條紋將向高級條紋彎曲.其圖樣分別如圖中甲、乙所示.

  a是一塊“標(biāo)準(zhǔn)樣板”,其兩面均可看做是“絕對平滑”;光的干涉現(xiàn)象是指相干光源發(fā)出的光相遇時發(fā)生的疊加現(xiàn)象,其結(jié)果是能夠看到穩(wěn)定的干涉條紋.
  對于干涉明條紋而言,光程差應(yīng)滿足:2d=kλ;
  對于干涉暗條紋而言,光程差應(yīng)滿足:2d=(k+1)λ/2,以上兩式中,d是指發(fā)生干涉現(xiàn)象的兩束光在介質(zhì)中所通過的路程的差值,λ是指發(fā)生干涉現(xiàn)象的兩束光在介質(zhì)中的波長,k的取值為:k=0,1,2…

  本題中,發(fā)生干涉現(xiàn)象的兩束光為a的下表面的反射光與b的上表面的反射光在a的下表面相遇,發(fā)生干涉現(xiàn)象;發(fā)生干涉現(xiàn)象的“薄膜”為a、b之間的空氣膜,這是解決本題的基礎(chǔ).
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

用雙縫干涉測光的波長。已知雙縫與屏的距離L,雙縫間距d。用測量頭來測量亮紋中心的距離。測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成,轉(zhuǎn)動手輪,使分劃板左右移動,讓分劃板的中心刻線對準(zhǔn)亮紋的中心(如圖(甲)所示),記下此時手輪上的讀數(shù),轉(zhuǎn)動測量頭,使分劃板中心刻線對準(zhǔn)另一條亮紋的中心,記下此時手輪上的讀數(shù)。
(1)分劃板的中心刻線分別對準(zhǔn)第1條和第4條亮紋的中心時,手輪上的讀數(shù)如圖14-4(乙)所示,對準(zhǔn)第1條時讀數(shù)x1=_     mm(允許誤差)、對準(zhǔn)第4條時讀數(shù)x2=___   __mm(允許誤差)
(2)寫出計算波長λ的表達(dá)式,λ=__    ___(用x1 x2、L 、d表示,不用計算)。
(3)在屏上觀察到了干涉條紋.如果將雙縫的間距變大,則屏上的干涉條紋的間距將變   ;(選大或小)

(4)某同學(xué)自己動手利用如圖所示的裝置觀察光的干涉現(xiàn)象,其中A為單縫屏,B為雙縫屏,整個裝置位于一暗箱中,實(shí)驗(yàn)過程如下:(A)該同學(xué)用一束太陽光照射A屏?xí)r,屏C上沒有出現(xiàn)干涉條紋;移去B后,在屏上出現(xiàn)不等間距條紋;此條紋是由于                 產(chǎn)生的;(B)移去A后,遮住縫S1或縫S2中的任一個,C上均出現(xiàn)一窄亮斑.出現(xiàn)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果的主要原因是                     .

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),在距離雙縫l處,得到穩(wěn)定的干涉圖樣.若使光屏在其附近前后移動,以下說法正確的是                                                         (  )
A.將屏向前移動,干涉圖樣變得模糊不清
B.將屏向后移動,干涉圖樣變得模糊不清
C.只要屏移動,干涉圖樣就變得模糊不清
D.不論屏向前移動,還是向后移動,屏上均有清晰的干涉圖樣

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

下面是四種與光有關(guān)的事實(shí),其中與光的干涉有關(guān)的是(  )
A.用光導(dǎo)纖維傳播信號
B.用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光可以檢查平面的平整度
C.一束白光通過三棱鏡形成彩色光帶
D.水面上的油膜呈現(xiàn)彩色

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在演示雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)時,常用激光做光源,這主要是應(yīng)用激光的什么特性?(   )
A.亮度高B.平行性好C.單色性好D.波動性好

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,已知雙縫間距離是0.2 mm,雙縫到光屏的距離為80 cm.某單色光的干涉圖樣中第一條亮紋中央到第四條亮紋中央的距離為7.80 mm,據(jù)此求單色光的波長是多少.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

對所有的機(jī)械波和電磁波,下列說法正確的是( 。
A.都能產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象
B.在同一介質(zhì)中傳播速度相同
C.都能在真空中傳播
D.傳播都不依靠別的介質(zhì)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示為一束白光照射到放置在空氣中的玻璃三棱鏡發(fā)生色散的光路示意圖,a、b為其中兩處折射出的單色光,以下說法中正確的是:(  )
A.a(chǎn)光的光子能量小于b光的光子能量
B.在玻璃中a光的傳播速度小于b光的傳播速度
C.用同一雙縫干涉裝置看到的a光干涉條紋間距比b光的寬
D.如果b光能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng),則a光也一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

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同步練習(xí)冊答案