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物理第22章光的干涉1楊氏雙縫-資料下載頁

2025-01-16 09:02本頁面
  

【正文】 ?32 例 8: 在楊氏雙縫實驗中 ,如縫光源與雙縫之間的距離為 ,縫光源離雙縫對稱軸的距離為 b,如圖所示( d,b).求在這情況下明紋的位置 .試比較這時的干涉圖樣和縫光源在對稱軸時的干涉圖樣 . D?D?分析 :縫光源偏離雙縫對稱軸時 ,雙縫相對光源不在等相面上 .由于光波波列有一定長度 ,對屏上 P點 ,當(dāng)兩列光波 S→ S1→ P和 S→ S2→ P的光程差小于波列長度時 ,可發(fā)生干涉 .反之 ,則不會相干 . 在可相干前提下 ,考察縫光源 S從 b處移回到雙縫對稱軸 b=0處時 ,屏上干涉條紋將向上平移 ,也即縫光源在 b時干涉圖樣的位置比縫光源在對稱軸時的干涉圖樣位置要低 . 33 解 :設(shè)入射光波長為 λ ,縫光源 S在 b處時 ,屏上 P處為第k級明紋中心 . S→ S1→ P和 S→ S2→ P的光程差為 : ? ? ? ? )( 1)( 12121122 ???? krrSSSSrSSrSS ?????????設(shè)縫光源 S在 b=0處時 ,屏上 P處為雙縫干涉的 k’級明條紋中心 ,光程差為 : )( 239。39。 12 ???? krr ???縫光源在不同位置 ,對應(yīng) P處光程差的變化量 , )( 3)39。(39。 12 ?????? kkSSSS ???????即條紋會平移 (k- k’)條 ,平移量由縫光源的偏離量 )( 12 SSSS ? 決定 . 34 考察關(guān)系 : ? ?? ? ? ? )( 439。21212122122 ?DSSSSSSSSSSSSSSSS ??????和 : )( 52239。239。22222122 ?bdbdDbdDSSSS ??????????????? ????????????????? ????(4),(5)兩式相等 ,可得 )6(39。12 ?DbdSSSS ??35 以 θ表示雙縫中心對屏上 P處的張角 ,并取 Ox坐標(biāo)軸向上為正 ,原點在屏上關(guān)于 S S2的對稱中心時 ,有 )( 7s i n39。 12 ??Dxddrr ???? ??將 (6),(7)兩式代入 (1)式 ,可解得當(dāng)縫光源 S在 b處 ,屏上P點為第 k級明紋中心時位置的坐標(biāo)值 39。DDbdDkx ?? ?相對縫光源 S在 b=0處時干涉圖樣位置的平移向 x軸負(fù)方向 ,大小為 39。DDb試問:條紋間隔變不變? 36 課堂練習(xí): 用單色光源 S照射雙縫 ,在屏上形成干涉圖樣 ,零級明條紋位于 O點 ,如圖所示 . 若將縫光源 S移至 S′位置 ,零級明條紋將發(fā)生移動 .欲使零級明條紋移回 O點 ,必須在哪個縫處覆蓋一薄云母片才有可能?若用波長 589nm的單色光 ,欲使移動了 4個明紋間距的零級明紋移回到 O點 ,云母片的厚度應(yīng)為多少?云母片的折射率為 . 37 分析 :由上題的分析可知 ,欲維持零級明條紋位置 O不變 ,應(yīng)使兩列光波 S’→ S1→ O和 S’→ S2→ O的光程相等 .即應(yīng)在上縫覆蓋云母片以增大 S’→ S1→ O光線的光程 . 解 :(1)由分析知 ,應(yīng)在上縫覆蓋云母片 . (2)利用上題結(jié)論 ,令 k=4, 即 ?? 439。39。 21 ???? SSSS? ? ?? 41 ???? en按題意, 得 nm406214 ??? ne ?38 作業(yè): P26~ 2。 3。 4。 6。 7.
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