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如图所示,是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平滑的装置,a是一块标准样板,b是待检验的厚玻璃,c是很薄的垫块,将标准样板与待检验的玻璃之间形成一个很薄的楔形

题文


如图所示,是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平滑的装置,a是一块标准样板,b是待检验的厚玻璃,c是很薄的垫块,将标准样板与待检验的玻璃之间形成一个很薄的楔形空气薄膜,所用的单色光是用普通光加滤光片产生的.试说明利用此法的原理.
如图所示,是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平滑的装置,a是一块标准样板,b是待检验的厚玻璃,c是很薄的垫块,将标准样板与待检验的玻璃之间形成一个很薄的楔形

题型:未知 难度:其他题型

答案


单色光射入标准样板后,在标准样板的下表面同时发生反射和折射现象,折射光在被检验玻璃板的上表面再一次发生反射现象;a的下表面的反射光与b的上表面的反射光在a的下表面相遇发生干涉现象,形成干涉条纹.如果待检验的玻璃板的上表面平滑,则发生干涉现象所利用的薄膜厚度均匀增加,所形成的干涉条纹是一系列平行的、等间距的直线;如果被检验的玻璃板上表面有凸起或凹陷,则发生干涉现象所利用的空气薄膜的厚度不再是均匀增加,因而所形成的干涉条纹亦不再是平行的直线.由于同一级干涉条纹的所在处的膜的厚度相同,所以:若被检验的厚玻璃板的上表面有一凹陷,则在其上方的干涉条纹将向低级条纹弯曲;若被检验的厚玻璃板的上表面有一凸起,则在其上方的干涉条纹将向高级条纹弯曲.其图样分别如图中甲、乙所示.

如图所示,是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平滑的装置,a是一块标准样板,b是待检验的厚玻璃,c是很薄的垫块,将标准样板与待检验的玻璃之间形成一个很薄的楔形

a是一块“标准样板”,其两面均可看做是“绝对平滑”;光的干涉现象是指相干光源发出的光相遇时发生的叠加现象,其结果是能够看到稳定的干涉条纹.
对于干涉明条纹而言,光程差应满足:2d=kλ;
对于干涉暗条纹而言,光程差应满足:2d=(k+1)λ/2,以上两式中,d是指发生干涉现象的两束光在介质中所通过的路程的差值,λ是指发生干涉现象的两束光在介质中的波长,k的取值为:k=0,1,2…

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解析


本题中,发生干涉现象的两束光为a的下表面的反射光与b的上表面的反射光在a的下表面相遇,发生干涉现象;发生干涉现象的“薄膜”为a、b之间的空气膜,这是解决本题的基础.

考点

据考高分专家说,试题“如图所示,是用干涉法检查某块厚玻璃板的上.....”主要考查你对 [双缝干涉 ]考点的理解。

双缝干涉

光的干涉:
1.定义:在两列光波的叠加区域,某些区域的光被加强,出现亮纹,某些区域的光被减弱,出现暗纹,且加强区域和减弱区域互相间隔的现象叫做光的干涉现象
2.发生干涉的条件:两列光的频率相同、相位差恒定和振动方向相同
能发生干涉的两列波称为相干波。如果两个光源发出的光能够发生干涉,这样的两个光源称为相十光源,相干光源可将同一束光分成两列光而获得
3.明暗条纹的条件:亮纹:
如图所示,是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平滑的装置,a是一块标准样板,b是待检验的厚玻璃,c是很薄的垫块,将标准样板与待检验的玻璃之间形成一个很薄的楔形

暗纹:
如图所示,是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平滑的装置,a是一块标准样板,b是待检验的厚玻璃,c是很薄的垫块,将标准样板与待检验的玻璃之间形成一个很薄的楔形

双缝干涉:



①中央为亮纹,两侧是明、暗相间的条纹,且亮纹与亮纹间、暗纹与暗纹问的距离相等。
②相邻两条亮纹(或暗纹)间的距离
①中央为亮纹,两侧是明、暗相间的条纹,且亮纹与亮纹间、暗纹与暗纹问的距离相等。
②相邻两条亮纹(或暗纹)间的距离如图所示,是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平滑的装置,a是一块标准样板,b是待检验的厚玻璃,c是很薄的垫块,将标准样板与待检验的玻璃之间形成一个很薄的楔形

,其中d为两缝问的距离,L为缝到屏的距离,λ为光的波长。此式表明,相同装置,波长越长,干涉条纹越宽。
③若用白光做实验,则中央亮纹为白色,两侧出现彩色条纹。彩色条纹显示了不同颜色光的于涉条纹间距是不同的

双孔干涉:


如图所示,是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平滑的装置,a是一块标准样板,b是待检验的厚玻璃,c是很薄的垫块,将标准样板与待检验的玻璃之间形成一个很薄的楔形

中央是一条直亮条纹,两侧是明暗相间的条纹,形状为焦点相同的双曲线,两焦点连线与双孔连线平行

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