PAGEPAGE1大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(光學(xué)部分)復(fù)習(xí)資料第一篇：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(光學(xué)部分)復(fù)習(xí)資料大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)（光學(xué)部分）復(fù)習(xí)資料一、《用牛頓環(huán)干涉測(cè)透鏡的曲率半徑》實(shí)驗(yàn)1、牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中讀數(shù)顯微鏡物鏡下方的玻璃片G有何作用？實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)如何調(diào)節(jié)？如果G的方向錯(cuò)誤將會(huì)如何？10%答：a、起到調(diào)節(jié)光路的作用，即起到反射和透射的作用。b、實(shí)驗(yàn)時(shí)將玻璃片調(diào)成相對(duì)于光源來(lái)說(shuō)跟水平方向成45度角，然后將它的角度慢慢增大，直到出現(xiàn)明亮的視場(chǎng)。c、將不能產(chǎn)生干涉，看不到干涉條紋。2、在牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中你是如何避免回程誤差的？答：A、采用單方向測(cè)量；B、十字叉絲應(yīng)移到要測(cè)量的第一個(gè)數(shù)據(jù)后面一級(jí)的干涉暗條紋處，然后再往回測(cè)量；C、測(cè)量過(guò)程中若超過(guò)了頭，必須退回一級(jí)，再緩慢前進(jìn)重新測(cè)量該數(shù)據(jù)。3、牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中讀數(shù)顯微鏡載物臺(tái)下方的反光鏡要作如何調(diào)節(jié)？為什么？5%答：a、應(yīng)將它關(guān)掉。b、如果有光線經(jīng)反光鏡反射進(jìn)入牛頓環(huán)，將會(huì)使干涉條紋變模糊甚至看不到。4、牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)的主要注意事項(xiàng)有哪些？答：A、防止震動(dòng)；B、防止回程誤差；C、干涉條紋系數(shù)不要數(shù)錯(cuò)。5、如果R864.50mm，UC(R)7.15mm，下面的結(jié)果報(bào)道哪一個(gè)是正確的？（B）A、R=（864.5±7.2）mmB、R=（864±8）mmC、R=（865±7）mmD、R=（865±8）mm二、《用掠入射法測(cè)定液體的折射率》實(shí)驗(yàn)1、分光計(jì)是用來(lái)將讀值平面、觀察平面、待測(cè)光路平面此三個(gè)平面調(diào)節(jié)成相互平行，否則，測(cè)量得角度將與實(shí)際角度有些差異，即引入系統(tǒng)誤差。2、用分光計(jì)測(cè)液體的折射率實(shí)驗(yàn)，在三棱鏡的滴入待測(cè)液體，應(yīng)將毛玻璃的毛面與三棱鏡的光面相結(jié)合，液層中不能含有氣泡。3、用分光計(jì)為什么要設(shè)置兩個(gè)游標(biāo)？測(cè)量之前應(yīng)將刻度盤及游標(biāo)盤作何調(diào)節(jié)？為什么？答：a、為了消除刻度盤的度盤中心和儀器轉(zhuǎn)軸之間的偏心差。b、將度盤的0o線置于望遠(yuǎn)鏡下，兩個(gè)游標(biāo)的“0”的連線應(yīng)與準(zhǔn)直管垂直。c、可以減少在測(cè)角度時(shí)，0o線通過(guò)游標(biāo)引起的計(jì)算上的不方便。第二篇：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(光學(xué)部分)思考題大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)（光學(xué)部分）思考題一、《用牛頓環(huán)干涉測(cè)透鏡的曲率半徑》實(shí)驗(yàn)1、牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)的主要注意事項(xiàng)有哪些？視差。豎直叉絲要與測(cè)量方向想垂直。為防止回程誤差。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中讀數(shù)顯微鏡的叉絲始終沿一個(gè)方向前進(jìn)。干涉環(huán)兩側(cè)的序數(shù)不能出錯(cuò)，要防止儀器瘦震動(dòng)而引起的誤差。2、牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中讀數(shù)顯微鏡物鏡下方的玻璃片G有何作用？實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)如何調(diào)節(jié)？如果G的方向錯(cuò)誤將會(huì)如何？3、哪些情況會(huì)使干涉條紋的中心出現(xiàn)亮斑？牛頓環(huán)接觸點(diǎn)上有灰塵或者油漬。在薄膜厚度為半波長(zhǎng)的半整數(shù)倍什么情況下是亮的4、牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中讀數(shù)顯微鏡載物臺(tái)下方的反光鏡要作如何調(diào)節(jié)？為什么？關(guān)掉、因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)不需要光源從下射入。5、牛頓環(huán)儀為什么要調(diào)節(jié)至松緊程度適當(dāng)？太緊。透鏡將發(fā)生形變，測(cè)得的曲率半徑將偏大，太松。受震動(dòng)時(shí)，接觸點(diǎn)會(huì)跑動(dòng)。無(wú)法實(shí)驗(yàn)。6、視差對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何影響？你是如何消除視差的？視差的存在會(huì)增大標(biāo)尺讀數(shù)的誤差若待測(cè)像與標(biāo)尺（分劃板）之間有視差時(shí)，說(shuō)明兩者不共面，應(yīng)稍稍調(diào)節(jié)像或標(biāo)尺（分劃板）的位置，并同時(shí)微微晃動(dòng)眼睛，直到待測(cè)像與標(biāo)尺之間無(wú)相對(duì)移動(dòng)即無(wú)視差。7、在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中你是如何避免回程誤差的？顯微鏡下旋后再上旋，由于齒輪沒(méi)有緊密咬合，造成刻度出現(xiàn)偏差。避免回程誤差就是說(shuō)一次測(cè)量?jī)?nèi)只能一直向上或向下二、《用掠入射法測(cè)定液體的折射率》實(shí)驗(yàn)1、分光計(jì)的調(diào)節(jié)主要分為哪些步驟？2、分光計(jì)的望遠(yuǎn)鏡應(yīng)作何調(diào)節(jié)？3、分光計(jì)為什么要設(shè)置兩個(gè)游標(biāo)？測(cè)量之前應(yīng)將刻度盤及游標(biāo)盤作何調(diào)節(jié)？為什么？4、用分光計(jì)測(cè)定液體的折射率實(shí)驗(yàn)，有哪些注意事項(xiàng)？5、調(diào)節(jié)分光計(jì)時(shí)，請(qǐng)說(shuō)明三棱鏡應(yīng)如何如何放置，為什么要這樣做？6、用分光計(jì)測(cè)量液體的折射率的過(guò)程中，哪些部件（或器件）應(yīng)固定不能動(dòng)？7、分光計(jì)的調(diào)節(jié)要求是什么?第三篇：大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)感想光學(xué)（推薦）光學(xué)在生活中的應(yīng)用光學(xué)技術(shù)在日常生活許多領(lǐng)域扮演著一個(gè)突出的角色，以愈發(fā)聰明的方法和燈具，確保效果更好、更加節(jié)能的照明。工業(yè)生產(chǎn)中的激光處理材料，光學(xué)感應(yīng)和光學(xué)通信技術(shù)，以及顯示器技術(shù)，這些都只是對(duì)于我們現(xiàn)代工業(yè)環(huán)境日益重要的一些光學(xué)技術(shù)范例。光學(xué)是充滿神秘和應(yīng)用價(jià)值的海洋。上周三下午我們很有興趣的參加了光學(xué)的物理演示實(shí)驗(yàn)課。老師耐心的講解各種有趣的光學(xué)現(xiàn)象和小應(yīng)用，不僅讓我們探索了奇妙的光學(xué)現(xiàn)象，還了解熟悉了其中的物理原理，讓我們突然了解到生活中各個(gè)地方都有光學(xué)的身影。看似真實(shí)其實(shí)虛擬的“方塊”是虛擬三維立體成像，有趣的夜視儀，“真實(shí)”的火焰，熟悉的電子滾動(dòng)屏，其實(shí)是利用了視覺(jué)暫留原理，在一塊凹面鏡前竟然能夠自己握手，是運(yùn)用了其成像原理。最印象深刻的是顯微鏡下紙幣的條紋中竟出現(xiàn)了幾行字母，可見(jiàn)光學(xué)在防偽方面有了非常好的應(yīng)用。光學(xué)在生活中還有很多很多的應(yīng)用。例如：LED顯示屏的應(yīng)用，給夜晚增添了許多色彩和魅力；防盜的門鏡利用凸透鏡、凹透鏡光學(xué)性能將其組合，使得門內(nèi)可見(jiàn)門外，而門外不可見(jiàn)門內(nèi)；光學(xué)顯微鏡利用兩片凸透鏡放大實(shí)物的像；望遠(yuǎn)鏡是一種利用凹透鏡和凸透鏡觀測(cè)遙遠(yuǎn)物體的光學(xué)儀器；光纖傳導(dǎo)運(yùn)用光的全反射原理，大大提高信號(hào)傳遞質(zhì)量效率；特別刺激的3D電影，利用光的偏振性，使人身臨其境；還有其他各種光學(xué)器件在人們平時(shí)的生活、醫(yī)療、工作、科研中都起著至關(guān)重要的角色。小到我們手機(jī)里的光電成像器件，大到宇宙望遠(yuǎn)鏡，可以說(shuō)現(xiàn)在無(wú)論走到哪里都能看到光學(xué)的影子。光學(xué)技術(shù)覆蓋到廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。涉及光的產(chǎn)生、傳輸、測(cè)量和一般應(yīng)用。它們的潛在市場(chǎng)巨大已經(jīng)超越了半導(dǎo)體電子品的市場(chǎng)?，F(xiàn)在全世界光學(xué)領(lǐng)域的總產(chǎn)值約為1300億歐元預(yù)計(jì)在20XX年之前會(huì)增長(zhǎng)到4000億歐元?？梢?jiàn)光的應(yīng)用性價(jià)值十分巨大。光學(xué)與我們的生活息息相關(guān)。通過(guò)這次物理演示實(shí)驗(yàn)課，讓我們激發(fā)了對(duì)光學(xué)的興趣，增長(zhǎng)了光學(xué)方面的基礎(chǔ)知識(shí)，有了更多的思考和想法。最重要的是讓我們感受到物理的趣味性和應(yīng)用實(shí)踐的重要性。所以，我們要學(xué)會(huì)把自己的知識(shí)投入到生活應(yīng)用中去，實(shí)現(xiàn)科學(xué)的真正魅力。第四篇：大學(xué)物理波動(dòng)光學(xué)總結(jié)大學(xué)物理學(xué)波動(dòng)光學(xué)的學(xué)習(xí)總結(jié)（北京航空航天大學(xué)儀器科學(xué)與光電工程學(xué)院131715班北京100191）摘要：文章就大學(xué)物理學(xué)中的波動(dòng)光學(xué)中的核心部分包括干涉，衍射，偏振部分的知識(shí)做了梳理，并就對(duì)推動(dòng)波動(dòng)光學(xué)理論建立的光學(xué)實(shí)驗(yàn)做了總結(jié)性的介紹和研究。關(guān)鍵詞：波動(dòng)光學(xué)干涉衍射偏振實(shí)驗(yàn)19世紀(jì)初，人們發(fā)現(xiàn)光有干涉、衍射、和偏振等現(xiàn)象。例如，在日常生活中?？煽吹皆谔?yáng)光的照耀下，肥皂泡或水面的油膜上會(huì)呈現(xiàn)出色彩絢麗的彩色條紋圖樣；又如，讓點(diǎn)光源發(fā)出的光通過(guò)一個(gè)直徑可調(diào)的圓孔，在孔后適當(dāng)位置放置一屏幕，逐漸縮小孔徑，屏幕上上會(huì)出現(xiàn)中心亮斑，周圍為明暗相間的圓環(huán)形圖案等等。這些現(xiàn)象表明光具有波動(dòng)性，用幾何光學(xué)理論是無(wú)法解釋的。由此產(chǎn)生了以光是波動(dòng)為基礎(chǔ)的光學(xué)理論，這就是波動(dòng)光學(xué)。19世紀(jì)60年代，麥克斯韋建立了光的電磁理論，光的干涉，衍射和偏振現(xiàn)象得到了全面說(shuō)明。本文將從光的干涉衍射和偏振來(lái)討論光的波動(dòng)性以及波動(dòng)光學(xué)中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。一、光的干涉1.光波定義光波是某一波段的電磁波，是電磁量E和H的空間的傳播.2.光的干涉定義滿足一定條件的兩束(或多束)光波相遇時(shí)，在光波重疊區(qū)域內(nèi)，某些點(diǎn)合光強(qiáng)大于分光強(qiáng)之和，在另一些點(diǎn)合光強(qiáng)小于分光強(qiáng)之和，因而合成光波的光強(qiáng)在空間形成強(qiáng)弱相間的穩(wěn)定分布，稱為光的干涉現(xiàn)象，光波的這種疊加稱為相干疊加，合成光波的光強(qiáng)在空間形成強(qiáng)弱相間的穩(wěn)定分布稱為干涉條紋，其中強(qiáng)度極大值的分布稱為明條紋，強(qiáng)度極小值的分布稱為暗條紋.3.相干條件表述兩束光波發(fā)生相干的條件是:頻率相同，振動(dòng)方向幾乎相同，在相遇點(diǎn)處有恒定的相位差.4.光程差與相位差定義兩列光波傳播到相遇處的光程之差稱為光程差;兩列光波傳播到相遇處的相位之差稱為相位差.5.雙光束干涉強(qiáng)度公式表述在滿足三個(gè)相干條件時(shí)，兩相干光疊加干涉場(chǎng)中各點(diǎn)的光強(qiáng)為式子中，相位差保持恒定，若I1I2I0則6.楊氏雙縫千涉實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置與現(xiàn)象如圖1所示，狹縫光源S位于對(duì)稱軸線上，照明相距為a的兩個(gè)狹縫S1和S2，在距針孔為D的垂軸平面上觀察干涉圖樣，裝置放置在空氣(n=1)中，結(jié)構(gòu)滿足dD,Dx,sintan.在近軸區(qū)內(nèi)，屏幕上的是平行、等間距的明暗相間的直條紋，屏幕上P點(diǎn)的光程差為相應(yīng)明暗紋條件是干涉條紋的位置是式中，整數(shù)k稱為干涉級(jí)數(shù)，用以區(qū)別不同的條紋.27.薄膜干涉實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示，擴(kuò)展單色光源照射到薄膜上反射光干涉的情況，光源發(fā)出的任一單條光線經(jīng)薄膜上下兩個(gè)面反射后，形成兩條光線①、②，在實(shí)驗(yàn)室中可用透鏡將它們會(huì)聚在焦平面處的屏上進(jìn)行觀察，在膜的上下兩個(gè)表面反射的兩束光線①和②的光程差為二、光的衍射1.光的衍射現(xiàn)象定義一束平行光通過(guò)一狹縫K，在其后的屏幕上將呈現(xiàn)光斑，若狹縫的寬度比波度大得多時(shí)，屏幕E上的光斑和狹縫完全一致，如圖3Ca)所示，這時(shí)可成光沿直線傳播的;若縫寬與光波波長(zhǎng)可以相比擬時(shí)，在屏幕E上的光斑亮度雖然降低，但光斑范圍反而增大，如圖3Cb)所示的明暗相間的條紋，這就是光的衍射現(xiàn)象，稱偏離原來(lái)方向傳播的光為衍射光.2.惠更斯一菲涅耳原理表述任何時(shí)刻波面上的每一點(diǎn)都可以作為子波的波源，從同一波面上各點(diǎn)發(fā)出的子波在空間相遇時(shí)，可以相互疊加產(chǎn)生干涉.3.菲涅耳衍射與夫瑯禾費(fèi)衍射定義光源到障礙物，或障礙物到屏的距離為有限遠(yuǎn)，這類衍射稱為菲涅爾衍射:光源到障礙物，以及障礙物到屏的距離都是無(wú)限遠(yuǎn)，這時(shí)入射光和衍射光均可視為平行光，這類衍射稱為夫瑯禾費(fèi)衍射.三、光的偏振1.光的偏振性定義光波是電磁波，其電矢量稱為光矢量，在垂直于傳播方向的平面內(nèi)，光矢量E可能具有的振動(dòng)狀態(tài)(矢量端點(diǎn)的軌跡)，稱為光的偏振態(tài).光矢量的振動(dòng)方向與光傳播方向所組成的平面稱為振動(dòng)面.2.偏振光定義振動(dòng)方向具有一定規(guī)則的光波，稱為偏振光。若一束光的光矢量E只沿一個(gè)固定的方向振動(dòng)，稱這種光為線偏振光，線偏振光的振動(dòng)面固定不動(dòng)，故又稱為平面偏振光;若一束光的E矢量按一定頻率旋轉(zhuǎn)，其矢端沿著一圓形軌道運(yùn)動(dòng)，稱這種光為圓偏振光;與圓偏振光類似，若E矢量末端沿著一橢圓形軌道運(yùn)動(dòng)，稱這種光為橢圓偏振光。3.部分偏振光定義如果一束光的光矢量在垂直于傳播方向的各個(gè)方向上都有分布，各個(gè)振動(dòng)之間沒(méi)有固定的相位關(guān)系，但沿某方向的振動(dòng)總比其他方向更占優(yōu)勢(shì)，稱這種光為部分偏振光。4.偏振片與馬呂斯定律表述某些晶體物質(zhì)對(duì)入射光在某個(gè)方向的光振動(dòng)分量有強(qiáng)烈的吸收，而對(duì)與該方向垂直的分量卻吸收很少，使之能夠通過(guò)晶體，具有這種特性的晶體稱為“二向色性”物質(zhì).把允許通過(guò)的光振動(dòng)方向稱為偏振化方向，既透光軸.將具有該性質(zhì)的晶體制成獲取線偏振光的器件，稱為偏振片.當(dāng)一束線偏振光通過(guò)偏振片時(shí)，透射光的強(qiáng)度是式中，I0為入射線偏振光的強(qiáng)度，為入射線偏振光的振動(dòng)方向與偏振片的偏振化方向之間的夾角，這個(gè)規(guī)律稱為馬呂斯定律.45.反射與折射時(shí)的偏振布儒斯特定律表述當(dāng)自然光以一定入射角入射到兩種透明介質(zhì)的界面上時(shí)，反射光和折射光都是部分偏振光，其中，反射光中垂直于入射面的振動(dòng)分量占主導(dǎo)地位，折射光中平行于入射面的振動(dòng)分量占主導(dǎo)地位，當(dāng)入射角是某一特定角度時(shí)，反射光變成垂直于入射面的振動(dòng)方向的線偏振光，該特定角度稱為布儒斯特角.布儒斯特角由布儒斯特定律決定，即布儒斯特角i0滿足如下關(guān)系:式中，n1和n2分別為入射空間和折射空間的折射率.6.波片表述表面與光軸平行的晶體薄片稱為波片，當(dāng)一束光正入射于波片時(shí)，具有相同的相位，由于它們的傳播速度不同，使之通過(guò)波片后產(chǎn)生一定的光程差.式中，d為波片的厚度，對(duì)應(yīng)的相位差是若使d滿足o光和e光在通過(guò)波片后產(chǎn)生/2的相位差，則此波片稱為該波長(zhǎng)的1/4波片;若相位差為π（或光程差為/2)，稱為該波長(zhǎng)的半波片.7.偏振光的干涉實(shí)驗(yàn)裝置及現(xiàn)象如圖4所示，在兩個(gè)偏振化方向成一定角度的偏振片之間插入一個(gè)波片，當(dāng)自然光入射時(shí)，先用一個(gè)起偏器使自然光變成線偏振光.線偏振光進(jìn)入波片后，投射光形成偏振方向相互垂直的口光和e光，再經(jīng)過(guò)檢偏振器，使。光和e光變?yōu)橥较虻恼駝?dòng)，以滿足偏振光的干涉條件，形成干涉條紋。四、推動(dòng)波動(dòng)光學(xué)發(fā)展的重要實(shí)驗(yàn)世紀(jì),胡克和惠更斯創(chuàng)立了光的波動(dòng)說(shuō).這一時(shí)期,人們還發(fā)現(xiàn)了一些與光的波動(dòng)性有關(guān)的光學(xué)現(xiàn)象,例如格里馬爾迪首先發(fā)現(xiàn)光遇障礙物時(shí)將偏離直線傳播,他把此現(xiàn)象起名為“衍射”.胡克和玻意耳分別通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察到現(xiàn)稱之為牛頓環(huán)的干涉現(xiàn)象.這些發(fā)現(xiàn)成為波動(dòng)光學(xué)發(fā)展史的起點(diǎn).在隨后的一百多年間,牛頓的“微粒說(shuō)”與惠更斯的“波動(dòng)說(shuō)”構(gòu)成了關(guān)于光的兩大基本理論,并由此而產(chǎn)生激烈的爭(zhēng)議和探討,科學(xué)家們就光是波動(dòng)還是微粒這一問(wèn)題展開(kāi)了一場(chǎng)曠日持久的拉鋸戰(zhàn).因牛頓在學(xué)術(shù)界的權(quán)威和盛名,“微粒說(shuō)”一直占據(jù)著主導(dǎo)地位,波動(dòng)說(shuō)則不為多數(shù)人所接受.直到進(jìn)入19世紀(jì)后,人們發(fā)現(xiàn)光有干涉、衍射、偏振等現(xiàn)象,這些事實(shí)都對(duì)光的波動(dòng)說(shuō)提供了重要的實(shí)驗(yàn)依據(jù),從而極大地推動(dòng)了波動(dòng)光學(xué)的發(fā)展.1、楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)是楊(T.Young)最早以明確形式確立光波疊加原理,用光的波動(dòng)性解釋干涉現(xiàn)象的一個(gè)實(shí)驗(yàn),從而揭開(kāi)了波動(dòng)光學(xué)復(fù)興的序幕.楊氏實(shí)驗(yàn)示意圖如下圖所示,根據(jù)惠更斯原理,認(rèn)為雙縫S1和S2是兩個(gè)發(fā)射子波的波源,它們都是從同一個(gè)光源S而來(lái)并位于同一個(gè)子波波面,故它們的相位總是相同而能構(gòu)成相干光源.由下圖,若雙縫間距離為d,縫屏到光屏EE′間距為D,光屏上任一點(diǎn)P到雙縫的距離為r1、r2,從S1和S2所發(fā)出的光,到達(dá)P的波程差是δ=r2-r1≈dsinθ式中θ表示PO對(duì)雙縫中點(diǎn)的張角.若光程差等于波長(zhǎng)整數(shù)倍,即dsink若光程差等于半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍,即k=0,1,2,?P點(diǎn)為明紋.2k12dsink=0,1,2,?P點(diǎn)為暗紋.2通常能觀察到干涉條紋的情況下θ總是很小,則dsindtand故光屏上各級(jí)亮紋離中心O的距離為xkDxkDdk=0,1,2,?兩相鄰亮條紋或暗條紋的間距都是Δx=Dλd,且干涉條紋都是等間距分布的.楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)為光的波動(dòng)學(xué)說(shuō)提供了有力的實(shí)驗(yàn)依據(jù),它導(dǎo)致人們對(duì)光的波動(dòng)理論普遍接受.同時(shí),楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)還以極簡(jiǎn)單的裝置和極巧妙的構(gòu)思把普通光源變成相干光源,即滿足了頻率相同、相位差恒定,存在相同的振動(dòng)分量.在此以后的菲涅爾雙面鏡、雙棱鏡、洛埃鏡等都是以楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)為原型設(shè)計(jì)出來(lái)的.因此楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)在波動(dòng)光學(xué)發(fā)展史上乃至物理學(xué)史上都占有非常重要的地位.2夫瑯禾費(fèi)單縫衍射實(shí)驗(yàn)衍射和干涉一樣,也是波動(dòng)的重要特征之一.波在傳播過(guò)程中遇到障礙物時(shí),能夠繞過(guò)障礙物邊緣前進(jìn),這種偏離直線傳播的現(xiàn)象稱為波的衍射.但是因?yàn)楣獠ǖ牟ㄩL(zhǎng)太短,只有幾百納微米,因此要想實(shí)現(xiàn)光波的衍射比起機(jī)械波的衍射要難得多,所以在一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi),光能夠發(fā)生衍射的觀點(diǎn)根本不被人們所接受,光的波動(dòng)說(shuō)也就欠缺了說(shuō)服力.夫瑯禾費(fèi)單縫衍射實(shí)驗(yàn)有力地證明光的波動(dòng)性.平行光通過(guò)狹縫產(chǎn)生的衍射條紋定位于無(wú)窮遠(yuǎn),稱做夫瑯禾費(fèi)單縫衍射.如下圖所示,根據(jù)菲涅爾半波帶理論,設(shè)單縫的寬度為a,在平行單色光的垂直照射下,位于單縫所在處的波陣面AB上各點(diǎn)發(fā)出的子波沿各個(gè)方向傳播,位于兩條邊緣衍射線之間的光程差為δ=BC=asinθ式中θ表示衍射角即波衍射后沿某一方向傳播的子波波線與平面衍射屏法線之間的夾角.根據(jù)菲涅爾半波帶理論,當(dāng)θ適合asin2kk=±1,±2;±3,?暗紋2asin2k12k=±1,±2,±3,?明紋中央明條紋的半角寬度01arcsina,當(dāng)θ1很小時(shí)有0a泊松亮斑實(shí)驗(yàn)在人類探索光的本性的進(jìn)程中,泊松亮斑實(shí)驗(yàn)是波動(dòng)光學(xué)發(fā)展史上具有重大意義的一個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn),在很大程度上推動(dòng)了波動(dòng)光學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展.1818年,法國(guó)科學(xué)院組織了一次懸賞征文活動(dòng),競(jìng)賽評(píng)獎(jiǎng)委員會(huì)的本意是希望通過(guò)這次征文,鼓勵(lì)用微粒理論解釋衍射現(xiàn)象,以期取得微粒理論的決定性勝利.然而,出乎意料的是,不知名的學(xué)者菲涅耳卻按照波動(dòng)說(shuō)深入地研究了光的衍射.當(dāng)時(shí),泊松是光的波動(dòng)說(shuō)的極力反對(duì)者,他按照菲涅耳的理論計(jì)算了光在圓盤后的影的問(wèn)題,發(fā)現(xiàn)在一定條件下,在不透明的圓板的陰影中心有一個(gè)亮斑,這就是著名的“泊松亮斑”,如下圖所示.泊松認(rèn)為這是十分荒謬的,于是就聲稱駁倒了光的波動(dòng)理論.但后來(lái)菲涅耳在實(shí)驗(yàn)室觀察到了這個(gè)亮點(diǎn),這樣,泊松的計(jì)算公式反而有力地支持了光的波動(dòng)學(xué)說(shuō),使光的波動(dòng)理論在這場(chǎng)競(jìng)賽中,贏得了新的輝煌的勝利.塞曼效應(yīng)試驗(yàn)塞曼效應(yīng)被譽(yù)為繼X射線(1895年發(fā)現(xiàn))之后物理學(xué)最重要的發(fā)現(xiàn)之一,1902年塞曼因這一發(fā)現(xiàn)與洛倫茲共享諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).19世紀(jì)初,光的波動(dòng)說(shuō)獲得很大成功,逐漸得到人們公認(rèn).但是當(dāng)時(shí)人們把光波看成像機(jī)械波,需要有傳播的媒介,曾假設(shè)在宇宙空間充滿一種特殊物質(zhì)“以太”.而且,“以太”應(yīng)具有以下性質(zhì):一是有很大的彈性(甚至像鋼一樣);二是有極小的密度(比空氣要稀薄得多———以至我們根本不能用實(shí)驗(yàn)探測(cè)它的存在).這種神秘的“以太”存在嗎?這個(gè)問(wèn)題到目前為止,甚至還在小范圍的爭(zhēng)執(zhí)之中.但是,各種證明“以太”存在的實(shí)驗(yàn)都被認(rèn)為是失敗的,這就使光的機(jī)械波學(xué)說(shuō)陷入了困境.這時(shí),有一些新的事實(shí)促使人們?nèi)ミM(jìn)一步探索光的本性的神秘面紗.1862年法拉第做了最后一次實(shí)驗(yàn),試圖發(fā)現(xiàn)磁場(chǎng)對(duì)放在磁場(chǎng)內(nèi)的光源發(fā)出的光線的影響,但結(jié)果是否定的,因?yàn)樗玫膬x器還不夠靈敏,不能探測(cè)到這種微細(xì)的效應(yīng).30年后,當(dāng)時(shí)還是青年的塞曼,從閱讀法拉第的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃受到啟發(fā),他用更精密的儀器重新做實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了塞曼效應(yīng).這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明了光具有電磁本性,同時(shí)也對(duì)原子物理的研究有著重要的貢獻(xiàn).塞曼效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)使人類對(duì)光的認(rèn)識(shí)更加深化,認(rèn)識(shí)范圍更加擴(kuò)大.光具有波動(dòng)性、光的電磁本性逐漸被人們所公認(rèn).這種理論在光學(xué)史上起著特殊重要的作用.五、波動(dòng)光學(xué)學(xué)習(xí)感想通過(guò)對(duì)波動(dòng)光學(xué)部分學(xué)習(xí)，我真切的感受到了光學(xué)的奧秘和無(wú)限的研究?jī)r(jià)值之所在。在這之前，一直是幾何光學(xué)給予我最直接的對(duì)于光學(xué)的印象，這種印象是我對(duì)光學(xué)并沒(méi)有產(chǎn)生多大的興趣。接觸和學(xué)習(xí)了波動(dòng)光學(xué)部分的內(nèi)容和知識(shí)之后，我感受到了光變化萬(wàn)千的本質(zhì)。作為一種電磁波，光的波動(dòng)性質(zhì)使其具有了諸如干涉，衍射，偏振的性質(zhì)，這些性質(zhì)隨著科技不斷的進(jìn)步，測(cè)量工具的日益進(jìn)步逐漸為人類所了解熟悉，到應(yīng)用。這些應(yīng)用體現(xiàn)在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的各個(gè)方面，例如。長(zhǎng)度的精密測(cè)量，光譜學(xué)的測(cè)量與分析，光測(cè)彈性研究，晶體結(jié)構(gòu)的分析等。隨著激光技術(shù)的發(fā)展，全息照相技術(shù)，集成光學(xué)，光通信等新技術(shù)也先后建立起來(lái)，開(kāi)拓了光學(xué)研究和應(yīng)用的全新領(lǐng)域。其中，在基礎(chǔ)理論方面也包括了對(duì)波動(dòng)光學(xué)的再認(rèn)識(shí)和新內(nèi)容。如傅里葉光學(xué)、相干光學(xué)和信息處理以及在強(qiáng)激光下的非線性光學(xué)效應(yīng)。我們不難發(fā)現(xiàn)，波動(dòng)光學(xué)由于其對(duì)科學(xué)的測(cè)量手段的高度依賴性，它的研究和實(shí)際價(jià)值的開(kāi)發(fā)是有巨大潛力的。參考文獻(xiàn)：[1]吳百詩(shī).大學(xué)物理學(xué)[J]．北京：高等教育出版社，20XX.12[2]游璞，于國(guó)萍．光學(xué)[M]．北京：高等教育出版社，20XX.12[3]宋貴才．物理光學(xué)理論與應(yīng)用[J].北京：北京大學(xué)出版社，20XX.3[4]趙青生．大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)[M]．合肥：安徽大學(xué)出版社,20XX第五篇：大學(xué)物理-波動(dòng)光學(xué)自測(cè)題波動(dòng)光學(xué)自測(cè)題一、填空題1.用邁克耳遜干涉儀測(cè)微小的位移，若入射光的波長(zhǎng)λ=5.893×10-7m，當(dāng)動(dòng)臂反射鏡移動(dòng)時(shí)，干涉條紋移動(dòng)了20XX條，反射鏡移動(dòng)的距離d=m。2.如圖所示，假設(shè)有兩個(gè)同相的相干光源S1和S2，發(fā)出波長(zhǎng)為λ的光，A是它們聯(lián)線的中垂線上的一點(diǎn)，若在S1與A之間插入厚度為e、折射率為n的薄玻璃片，則兩光源發(fā)出的光在A點(diǎn)的相差=，若已知λ=6.328×10-7m，n=1.50，A點(diǎn)恰為第四級(jí)明紋的中心，則e=m。3.在邁克耳遜干涉儀的可動(dòng)反射鏡移動(dòng)了距離d的過(guò)程中，若觀察到干涉條紋移動(dòng)了N條，則所用光波的波長(zhǎng)λ=________________。4.惠更斯—菲涅耳原理的基本內(nèi)容是：波陣面上各面積元所發(fā)出的子波在觀察點(diǎn)P的決定了P點(diǎn)的合振動(dòng)及光強(qiáng)。5.測(cè)量未知單縫寬度a的一種方法是：用已知波長(zhǎng)λ的平行光垂直入射在單縫上，在距單縫的距離為D處測(cè)出衍射花樣的中央亮紋寬度l（實(shí)驗(yàn)上應(yīng)保證D≈103a，或D為幾米），則由單縫衍射的原理可標(biāo)出a與λ，D，l的關(guān)系為：a=___________________。6.在單縫的夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，屏上第三級(jí)暗紋對(duì)應(yīng)的單縫處波面可劃分為_(kāi)__________個(gè)半波帶，若將縫寬縮小一半，原來(lái)第三級(jí)7暗紋處將是__________________________紋。7.一束光垂直入射在偏振片P上，以入射光線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)P，觀察通過(guò)P的光強(qiáng)的變化過(guò)程。若入射光是_____________光，則將看到光強(qiáng)不變；若入射光是_______________，則將看到明暗交替變化，有時(shí)出現(xiàn)全暗；若入射光是__________________，則將看到明暗交替變化，但不出現(xiàn)全暗。8.布儒斯特定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為_(kāi)______。式中______為布儒斯特角；_______為折射媒質(zhì)對(duì)入射媒質(zhì)的相對(duì)折射率。9.平行單色光垂直入射于單縫上，觀察夫朗和費(fèi)衍射，若屏上P點(diǎn)處為第二級(jí)暗紋，則單縫處波陣面相應(yīng)地可劃分為個(gè)半波帶。若將縫寬縮小一半，P點(diǎn)將是第級(jí)紋。10.用波長(zhǎng)λ=6.328×10-7m的平行光垂直入射于單縫上，縫后用焦距=0.40m的凸透鏡將衍射光會(huì)聚于焦平面上，測(cè)得中央明紋的寬度為3.4×10-3m，則單縫寬=m。11.將波長(zhǎng)λ的平行單色光垂直投射到一狹縫上，若對(duì)應(yīng)于衍射圖樣第一級(jí)暗紋位置的衍射角的絕對(duì)值為，則縫的寬度等于。n3n1n212.一束自然光從空氣投射到玻璃表面上（空氣折射率為1），當(dāng)折射角為時(shí)，反射光是完全偏振光，則此玻璃板的折射率等于。13.用波長(zhǎng)λ的單色光垂直照射折射率為n2的劈尖薄膜（如圖），圖中折射率的關(guān)系是n1＜n2＜n3，觀察反射光的干涉條紋，從劈尖頂開(kāi)始向右數(shù)第5條暗紋中心所對(duì)應(yīng)的厚度e=。14.應(yīng)用布儒斯特定律可以測(cè)介質(zhì)的折射率．今測(cè)得此介質(zhì)的起偏振角i0＝56.0°，這種物質(zhì)的折射率為_(kāi)___________。15.用劈尖干涉法可檢測(cè)工件表面缺陷，當(dāng)波長(zhǎng)為λ的單色平行光垂直入射時(shí)，若觀察到的干涉條紋如圖所示，每一條紋彎曲部分的頊點(diǎn)恰好與其左邊條紋的直線部分的連線相切，則工件表面與條紋彎曲處對(duì)應(yīng)的缺陷是____________形（指凸或凹），其相應(yīng)的高度是________λ。16.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用單色自然光，在屏上形成干涉條紋，若在雙縫后放一個(gè)偏振片，則干涉條紋的間距_____________，明紋的亮度______________。（均填變化情況）17.在折射率n3=1.60的玻璃片表面鍍一層折射率n2=1.38的MgF2薄膜作為增透膜。為了使波長(zhǎng)為λ=5000?的光，從折射率n1=1.00的空氣垂直入射到玻璃片上的反射盡可能地減少，MgF2薄膜的厚度d就是_______________。18.如圖透射光柵（N=4），以單色光正入射時(shí)，在觀察屏上可看到衍射條紋。現(xiàn)若將圖中的1、3縫擋住，使其不透光，則衍射條紋發(fā)生的變化是___________________。19.如圖所示的牛頓環(huán)，若空氣膜的最大厚度為3λ（λ為入射光的波長(zhǎng)），當(dāng)觀察空氣膜的反射光的等厚條紋時(shí)，問(wèn)可看到______個(gè)暗環(huán)？與半徑最小的暗環(huán)所相應(yīng)的空氣膜的厚度為_(kāi)______，與半徑最小的明環(huán)所相應(yīng)的空氣膜的厚度為_(kāi)______。20XX圖所示，兩個(gè)直徑有微小差別的彼此平行的滾柱之間的距離為L(zhǎng)，夾在兩塊平晶的中間，形成空氣劈尖，當(dāng)單色光垂直入射時(shí)，產(chǎn)生N條等厚干涉條紋。如果滾柱之間的距離L變?yōu)長(zhǎng)/2，則在L范圍內(nèi)干涉條紋的數(shù)目為_(kāi)_________，密度為_(kāi)________。21．用波長(zhǎng)為λ的平行單色光垂直照射圖中所示的裝置，觀察空氣薄膜上下表面反射光形成的等厚干涉條紋。試在裝置圖下方的方框內(nèi)畫(huà)出相應(yīng)的干涉條紋，只畫(huà)暗條紋，表示出它們的形狀、條數(shù)和疏密。22.將波長(zhǎng)l的平行單色光垂直投射到一狹縫上，若對(duì)應(yīng)于衍射圖樣第二級(jí)暗紋位置的衍射角的絕對(duì)值為q，則縫的寬度等于。fFPCLalAB23．在如圖所示的單縫夫瑯的費(fèi)衍射裝置示意圖中，用波長(zhǎng)為l的單色光垂直入射在單縫上，若P點(diǎn)是衍射條紋中的中央明紋旁第二個(gè)明條紋的中心，則由單縫邊緣的A、B兩點(diǎn)分別到達(dá)P點(diǎn)的衍射光線光程差是。二、計(jì)算題1．用波長(zhǎng)λ=500nm的單色光垂直照射在由兩塊玻璃板（一端剛好接觸成為劈棱）構(gòu)成的空氣劈尖上。劈尖角θ=2×10-4rad。如果劈尖內(nèi)充滿折射率為n=1.40的液體。求從劈棱數(shù)起第五個(gè)明條紋在充入液體前后移動(dòng)的距離。2．在單縫的夫朗和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，垂直入射的光有兩種波長(zhǎng)λ1=4.00×10-7m，λ2=7.60×10-7m，已知單縫寬度=1.0×10-4m，透鏡焦距，求：（1）兩種光第一級(jí)衍射明紋中心之間的角距離及線距離；（2）若用光柵常數(shù)（+b）=1.0×10-5m的光柵替換單縫，其它條件同前，求兩種光第一級(jí)主極大之間的距離及角距離。3．利用牛頓環(huán)的條紋可以測(cè)定平凹透鏡的凹球面的曲率半徑，方法是將已知半徑的平凸透鏡的凸球面放置在待測(cè)的凹球面上，在兩球面間形成空氣薄層，如圖所示，用波長(zhǎng)為λ的平行單色光垂直照射，觀察反射光形成的干涉條紋，試證明若中心O點(diǎn)處剛好接觸，則求第k個(gè)暗環(huán)的半徑rk與凹球面半徑R2，凸球面半徑R1（R1R2)及入射光波長(zhǎng)λ的關(guān)系。4．用白光垂直照射置于空氣中的厚度為0.5的玻璃片，玻璃片的折射率為1.50。在可見(jiàn)光范圍內(nèi)（400nm—760nm）哪些波長(zhǎng)的反射光有最大限度的增強(qiáng)？5．如圖所示的雙縫干涉，假定兩列光波在屏上P點(diǎn)的光場(chǎng)隨時(shí)間t而變化的表示式各為：表示這兩列光波的相位差，試證P點(diǎn)處的合振幅為。式中λ是光波長(zhǎng)，是的最大值。6．薄鋼片上有兩條緊靠的平行細(xì)縫，用波長(zhǎng)λ=5416?的平面光波正入射到薄鋼片上。屏幕距雙縫的距離為D=2.00m，測(cè)得中央明條紋兩側(cè)的第五級(jí)明條紋間的距離為Δx=12.0mm。（1）求兩縫間的距離。（2）從任一明條紋（記作0）向一邊數(shù)到第20XX條紋，共經(jīng)過(guò)多大距離？（3）如果使光波斜入射到鋼片上，條紋間距將如何變化？7．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，波長(zhǎng)λ=5500?的單色平行光垂直入射到縫間距a=2×10-4ｍ的雙縫上，屏到雙縫的距離Ｄ=２ｍ．求：（1）中央明紋兩側(cè)的兩條第10級(jí)明紋中心的間距；（2）用一厚度為ｅ=6.6×10-6ｍ、折射率為n=1.58的玻璃片復(fù)蓋一縫后，零級(jí)明紋將移到原來(lái)的第幾級(jí)明紋處？8．圖示一牛頓環(huán)裝置，設(shè)平凸透鏡中心恰好和平玻璃接觸，透鏡凸表面的曲率半徑是R=400cm．用某單色平行光垂直入射，觀察反射光形成的牛頓環(huán)，測(cè)得第5個(gè)明環(huán)的半徑是0.30cm.。（1）求入射光的波長(zhǎng)；（2）設(shè)圖中OA=1.00cm，求在半徑為OA的范圍內(nèi)可觀察到的明環(huán)數(shù)目。9．用波長(zhǎng)為500nm的單色光垂直照射到由兩塊光學(xué)平玻璃構(gòu)成的空氣劈尖上．在觀察反射光的干涉現(xiàn)象中，距劈尖棱邊l=1.56cm的A處是從棱邊算起的第四條暗條紋中心。（1）求此空氣劈尖的劈尖角θ；（2）改用600nm的單色光垂直照射到此劈尖上仍觀察反射光的干涉條紋，A處是明條紋還是暗條紋？（3）在第（2）問(wèn)的情形從棱邊到Ａ處的范圍內(nèi)共有幾條明紋？幾條暗紋？10．折射率為1.60的兩塊標(biāo)準(zhǔn)平面玻璃板之間形成一個(gè)劈尖（劈尖角θ很?。Ｓ貌ㄩL(zhǎng)λ=600nm的單色光垂直入射，產(chǎn)生等厚干涉條紋。假如在劈尖內(nèi)充滿n=1.40的液體時(shí)的相鄰明紋間距比劈尖內(nèi)是空氣時(shí)的間距縮小Dl=0.5mm，那么劈尖角θ應(yīng)是多少？11．曲率半徑為R的平凸透鏡和平板玻璃之間形成空氣薄層，如圖所示．波長(zhǎng)為λ的平行單色光垂直入射，觀察反射光形成的牛頓環(huán)．設(shè)平凸透鏡與平板玻璃在中心Ｏ點(diǎn)恰好接觸．求：（1）從中心向外數(shù)第k個(gè)明環(huán)所對(duì)應(yīng)的空氣薄膜的厚度ek。（2）第k個(gè)明環(huán)的半徑rk（用R，波長(zhǎng)λ和正整數(shù)k表示，R遠(yuǎn)大于上一問(wèn)的ek）。12．用波長(zhǎng)為λ=600nm的光垂直照射由兩塊平玻璃板構(gòu)成的空氣劈尖薄膜，劈尖角θ=2×10-4rad．改變劈尖角，相鄰兩明條紋間距縮小了Dl=1.0mm，求劈尖角的改變量Dθ。13．用波長(zhǎng)為λ的單色光垂直照射由兩塊平玻璃板構(gòu)成的空氣劈尖，已知劈尖角為θ．如果劈尖角變?yōu)棣龋?，從劈棱?shù)起的第四條明條紋位移值Dx是多少？14．用氦氖激光器發(fā)射的單色光（波長(zhǎng)為λ=6328?）垂直照射到單縫上，所得夫瑯和費(fèi)衍射圖樣中第一級(jí)暗條紋的衍射角為5°，求縫寬度。15．用波長(zhǎng)為5893?的鈉黃光垂直入射在每毫米有500條縫的光柵上，求第一級(jí)主極大的衍射角。16．一束具有兩種波長(zhǎng)λ1和λ2的平行光垂直照射到一衍射光柵上，測(cè)得波長(zhǎng)λ1的第三級(jí)主極大衍射角和λ2的第四級(jí)主極大衍射角均為30°．已知λ1＝5600?，試問(wèn)：（1）光柵常數(shù)a＋b=（2）波長(zhǎng)λ2=？17．在單色光垂直入射的雙縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，雙縫中心間距為d，每條縫的寬度為a，已知d/a=4。試計(jì)算衍射圖樣中對(duì)應(yīng)于單縫衍射中央明紋區(qū)域內(nèi)干涉明條紋的數(shù)目。18．一塊每毫米有120XX縫的衍射光柵，總寬度為100mm。求此光柵在波長(zhǎng)λ=600nm的第2級(jí)譜線附近可以分辨的最小波長(zhǎng)差△λ。19．（1）在單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，垂直入射的光有兩種波長(zhǎng)，λ1=4000?，λ2=7600?。已知單縫寬度a=1.0×10-2cm，透鏡焦距f=cm。求兩種光第一級(jí)衍射明紋中心之間的距離。（2）若用光柵常數(shù)d=1.0×10-3cm的光柵替換單縫，其他條件和上一問(wèn)相同，求兩種光第一級(jí)主級(jí)大之間的距離。20XX長(zhǎng)λ=6000?的單色光垂直入射到一光柵上，測(cè)得第二級(jí)主極大的衍射角為30°，且第三級(jí)是缺級(jí)。（1）光柵常數(shù)（a+b）等于多少？（2）透光縫可能的最小寬度a等于多少？（3）在選定了上述（a+b）和a之后，求在衍射角-π/2φπ/2范圍內(nèi)可能觀察到的全部主極大的級(jí)次。21．在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，垂直入射光波長(zhǎng)為546.1nm，縫寬為0.10mm，縫到屏的距離為0.50m，求：(1)中央明紋的寬度；(2)中央明紋中心到第三級(jí)暗紋中心的距離。22．一衍射光柵，每厘米有20XX條縫，每條透光縫寬為a=2×10-3cm，在光柵后放一焦距f=m的凸透鏡，現(xiàn)以λ=600nm的單色平行光垂直照射光柵，求：（1）透光縫a的單縫衍射中央明紋寬度為多少？(2)在該寬度內(nèi)，有幾個(gè)光柵衍射主極大？答案：一、填空題aλjlD1．6.03×10-42．2p(n1)e/l，5.06×10-63．2d/N4．干涉或相干疊加5．2ld/l參考解：sinj=λ/a和幾何圖，有sinj=l/(2D)∴l(xiāng)/(2D)=λ/aa=2ld/l6．6；第一級(jí)明7．自然光或（和）圓偏振光；線偏振光（完全偏振光）；部分偏振光或橢圓偏振光8．tani0=n21（或tani0=n2/n1），i0，n21（或n2/n1）9．4，1，暗10．1.49×10-411．12．13．14．1.4815．凹，l/216．不變，減弱17．906?18．主極大（亮紋）的光強(qiáng)減小(因N減小)；主極大變密（因縫間距變大），缺級(jí)的級(jí)次變得更高（因d/a變大）。19．7個(gè)暗環(huán)；3l；(11/4)l20XXN/5；2N/L21．答案如圖22．5l/(2sinq)23．2.5l二、計(jì)算題1.1.61mm解：設(shè)第五個(gè)明紋處膜厚為e，則有2ne+0.5λ=5λ設(shè)該處至劈棱的距離為L(zhǎng)，則有近似關(guān)系e=Lθ，由上兩式得2nLθ=9λ/2，L=9λ/4nθ充入液體前第五個(gè)明紋位置L1=9λ/4θ充入液體后第五個(gè)明紋位置L2=9λ/4nθ充入液體前后第五個(gè)明紋移動(dòng)的距離DL=L2L1=9λ(11/n)/4θ=1.61mme2e12.5.4×10-3rad；2.7×10-3m3.rk2=R1R2kλ/(R2R1)（k=1，2，3…）解：如圖所示，第k個(gè)暗環(huán)處空