题目
两块平玻璃板构成的劈尖干涉装置发生如下变化,干涉条纹将怎样变化?-|||-(1)上面的玻璃略向上平移;-|||-(2)上面的玻璃绕左侧边略微转动,增大劈尖角;-|||-(3)两玻璃之间注入水;-|||-(4)下面的玻璃换成上表面有凹坑的玻璃.

题目解答
答案

解析
本题考查劈尖干涉条纹变化规律,需结合薄膜干涉原理和几何关系分析。核心思路是:
- 劈尖角θ决定条纹间距,θ越大,间距越小;
- 入射光波长和介质折射率影响条纹间距;
- 结构缺陷会改变局部厚度分布,导致条纹弯曲。
(1) 上面的玻璃略向上平移
- 关键点:平移不改变劈尖角θ,仅改变整体厚度。
- 分析:第k级明纹对应的厚度位置向棱平移,但条纹宽度(间距)由θ决定,保持不变。
(2) 上面的玻璃绕左侧边转动增大θ
- 关键点:条纹间距公式 $l = \dfrac{\lambda}{2\sin\theta}$。
- 分析:θ增大,$\sin\theta$增大,导致间距$l$减小,条纹向棱密集。
(3) 注入水
- 关键点:水的折射率$n > 1$,厚度差公式变为 $\Delta e = \dfrac{\lambda}{2n}$。
- 分析:相同光程差下,所需厚度差减小,条纹间距$l = \dfrac{\Delta e}{\sin\theta}$ 变小。
(4) 下方玻璃有凹坑
- 关键点:凹坑处空气膜厚度被迫调整,破坏等厚线平直性。
- 分析:条纹向棱弯曲,反映凹坑位置,可用于检测平面平整度。