题目
波长= 650 nm的红光垂直照射到劈形液膜上,膜的折射率n = 1.33,液面两侧是同一种媒质.观察反射光的干涉条纹.(1) 离开劈形膜棱边的第一条明条纹中心所对应的膜厚度是多少?(2) 若相邻的明条纹间距l = 6 mm,上述第一条明纹中心到劈形膜棱边的距离x是多少?
波长= 650 nm的红光垂直照射到劈形液膜上,膜的折射率n = 1.33,液面两侧是同一种媒质.观察反射光的干涉条纹.
(1) 离开劈形膜棱边的第一条明条纹中心所对应的膜厚度是多少?
(2) 若相邻的明条纹间距l = 6 mm,上述第一条明纹中心到劈形膜棱边的距离x是多少?
题目解答
答案
解: (1) 2n ek+ / 2 = k (明纹中心)
现 k = 1, ek = e1
膜厚度 e1 = / 4n = 1.22×10-4 mm
(2) x = / 2 = 3 mm
解析
步骤 1:确定明条纹条件
对于劈形液膜,当光垂直入射时,反射光的干涉条纹满足明纹条件:2n e + λ/2 = kλ,其中k为整数,e为膜的厚度,λ为光的波长,n为膜的折射率。
步骤 2:计算第一条明条纹中心对应的膜厚度
当k = 1时,代入明纹条件公式,得到2n e1 + λ/2 = λ,解得e1 = λ / (4n)。
步骤 3:计算第一条明纹中心到劈形膜棱边的距离
相邻明条纹间距l = λ / (2n tan θ),其中θ为劈形膜的夹角。由于劈形膜的夹角很小,可以近似认为tan θ ≈ θ,因此l ≈ λ / (2n θ)。第一条明纹中心到劈形膜棱边的距离x = l / 2。
对于劈形液膜,当光垂直入射时,反射光的干涉条纹满足明纹条件:2n e + λ/2 = kλ,其中k为整数,e为膜的厚度,λ为光的波长,n为膜的折射率。
步骤 2:计算第一条明条纹中心对应的膜厚度
当k = 1时,代入明纹条件公式,得到2n e1 + λ/2 = λ,解得e1 = λ / (4n)。
步骤 3:计算第一条明纹中心到劈形膜棱边的距离
相邻明条纹间距l = λ / (2n tan θ),其中θ为劈形膜的夹角。由于劈形膜的夹角很小,可以近似认为tan θ ≈ θ,因此l ≈ λ / (2n θ)。第一条明纹中心到劈形膜棱边的距离x = l / 2。