条暗条纹中心。
(1) 求此空气劈尖的劈尖角?;
(2) 改用600nm的单色光垂直照射到此劈尖上仍观察反射光的干涉条纹,A处是明条
纹还是暗条纹?
(3) 在第(2)问的情形从棱边到A处的范围内共有几条明纹? 几条暗纹?
??解:(1) 暗纹条件:??2e???2k?1?,则棱边处k=0为第一条暗纹,第四条暗
22纹对应k=3,即eA?eAl32?,又
el??,所以
?9?2 ???3?2l?3?500?102?1.56?10?4.81?10?5?rad?
(2) 改为???600nm的单色光,设 2eA?2eA???23?2??3??2?k???
则有k??????2可见A处为明纹(第三级明纹)。
??12600?500?12?3为整数
(3) 由上(2)可知A处为第三条明纹,所以从棱边到A处,共有三条明纹,三条暗纹,明参见右图。
leA暗2.在双缝干涉实验中,两缝相距1mm,屏离缝的距离为1m,若所用光源含有波长
600nm和540nm两种光。试求:
(1) 两光波分别形成的条纹间距。
(2) 两组条纹之间的距离与级数之间的关系。 (3) 这两组条纹之间有可能重合吗?
解:已知d?1mm,D?1m,?1?540nm,?2?600nm。
(1)两光波分别形成的条纹间距?x1和?x2为
?x1?Dd?1?11?10?3?540?10?9m?0.54mm
?x2?
Dd?2?11?10?3?600?10?9m?0.60mm
(2)在两光波各自的干涉条纹中,第k级明纹中心的位置分别为
x1k?kDd?1,x2k?kDd?2
它们的间隔为
?xk?kDd(?2??1)?kDd???6k?10?2mm
不同波长、相同级数条纹的间隔?xk随着干涉级数k的增大而增大。
(3)在两组干涉条纹中,当?2的k级和?1的(k+1)级条纹重合时,有
(k?1)Dd?1?k?Dd?2
?9
得 k??1?2??1540600?540从?2?600nm的k?9级开始,都将有x1(k?2)?x2(k?1),即两组条纹重合。
3.图示为一牛顿环装置,设平凸透镜中心恰好和平玻璃接触,透镜凸表面的曲率半径是R=400cm。用单色平行光垂直入射,观察反射光形成的牛顿环,测得第5个明环的半径是0.30cm。
(1) 求入射光的波长。 (2) 设图中OA=1.00cm,求在半径为OA的范围内可观察到
的明环数目。
解:(1) 由牛顿环装置知:明环半径为
第5个明环k?5,所以入射光波长
r?2k?12R?,k?1,2,3?
..OA??2r2?2k?1?R?2?0.30?10??2?2?2?2?5?1??400R?,?10?5?10?7?m??500(nm)
(2)由明环半径公式:r?2k?12k?1,2,3?
k?r2R??12?(1.0?10400?10?2?2)2?7?5?10?12?50.5
所以在OA范围内可观察到50个明纹。

