题目
(js1000A000009211)在牛顿环装置的平凸透镜和平玻璃板之间充以折射率n=1.33的液体(透镜和平玻璃板的折射率都大于1.33).凸透镜曲率半径为300cm,用波长λ=650nm的光垂直照射,求第10个暗环的半径(设凸透镜中心刚好与平板接触,中心暗斑不计入环数).R-|||-e-|||-个
(js1000A000009211)在牛顿环装置的平凸透镜和平玻璃板之间充以折射率n=1.33的液体(透镜和平玻璃板的折射率都大于1.33).凸透镜曲率半径为300cm,用波长λ=650nm的光垂直照射,求第10个暗环的半径(设凸透镜中心刚好与平板接触,中心暗斑不计入环数).
题目解答
答案
3.83×10−3
解析
步骤 1:确定牛顿环的暗环条件
牛顿环装置中,当光垂直照射时,暗环条件为:2nRsinθ = (m + 1/2)λ,其中n为液体的折射率,R为凸透镜的曲率半径,θ为光在液体中的折射角,m为环数,λ为光的波长。
步骤 2:近似处理
当暗环半径r远小于凸透镜曲率半径R时,sinθ ≈ r/R,因此暗环条件可以近似为:2nr = (m + 1/2)λ。
步骤 3:计算第10个暗环的半径
将n = 1.33,R = 300cm,λ = 650nm,m = 10代入步骤2中的近似暗环条件,得到:2 * 1.33 * r = (10 + 1/2) * 650 * 10^-9,解得r = 3.83 * 10^-3 m。
牛顿环装置中,当光垂直照射时,暗环条件为:2nRsinθ = (m + 1/2)λ,其中n为液体的折射率,R为凸透镜的曲率半径,θ为光在液体中的折射角,m为环数,λ为光的波长。
步骤 2:近似处理
当暗环半径r远小于凸透镜曲率半径R时,sinθ ≈ r/R,因此暗环条件可以近似为:2nr = (m + 1/2)λ。
步骤 3:计算第10个暗环的半径
将n = 1.33,R = 300cm,λ = 650nm,m = 10代入步骤2中的近似暗环条件,得到:2 * 1.33 * r = (10 + 1/2) * 650 * 10^-9,解得r = 3.83 * 10^-3 m。