题目
5、(20分)、用波长λ=500nm的单色光垂直照射在由两块玻璃板(一端刚好接触成为劈棱构成的空气劈形膜上,劈尖角θ=2×10rad.如果劈形膜内充满折射率为n=1.40的液体,求:从劈棱数起第五个明条纹在充入液体前后移动的距离。
5、(20分)、用波长λ=500nm的单色光垂直照射在由两块玻璃板(一端刚好接触成为劈棱
构成的空气劈形膜上,劈尖角θ=2×10rad.如果劈形膜内充满折射率为n=1.40的液体,
求:从劈棱数起第五个明条纹在充入液体前后移动的距离。
题目解答
答案

解析
步骤 1:确定明纹条件
在空气劈形膜中,当光波通过膜时,由于反射和折射,会产生干涉现象。对于明纹,膜厚e满足的条件是:$2ne + \lambda /2 = m\lambda$,其中m是干涉级数,对于第五个明纹,m=5。
步骤 2:计算膜厚与距离的关系
膜厚e与距离l的关系近似为:$e = l\theta$,其中$\theta$是劈尖角。
步骤 3:计算充入液体前第五个明纹的位置
将步骤1中的明纹条件与步骤2中的膜厚与距离的关系结合,可以得到:$2nl\theta + \lambda /2 = 5\lambda$。解此方程得到充入液体前第五个明纹的位置$l_1$。
步骤 4:计算充入液体后第五个明纹的位置
将步骤1中的明纹条件与步骤2中的膜厚与距离的关系结合,可以得到:$2nl\theta + \lambda /2 = 5\lambda$。解此方程得到充入液体后第五个明纹的位置$l_2$。
步骤 5:计算移动距离
充入液体前后第五个明纹移动的距离为$l_1 - l_2$。
在空气劈形膜中,当光波通过膜时,由于反射和折射,会产生干涉现象。对于明纹,膜厚e满足的条件是:$2ne + \lambda /2 = m\lambda$,其中m是干涉级数,对于第五个明纹,m=5。
步骤 2:计算膜厚与距离的关系
膜厚e与距离l的关系近似为:$e = l\theta$,其中$\theta$是劈尖角。
步骤 3:计算充入液体前第五个明纹的位置
将步骤1中的明纹条件与步骤2中的膜厚与距离的关系结合,可以得到:$2nl\theta + \lambda /2 = 5\lambda$。解此方程得到充入液体前第五个明纹的位置$l_1$。
步骤 4:计算充入液体后第五个明纹的位置
将步骤1中的明纹条件与步骤2中的膜厚与距离的关系结合,可以得到:$2nl\theta + \lambda /2 = 5\lambda$。解此方程得到充入液体后第五个明纹的位置$l_2$。
步骤 5:计算移动距离
充入液体前后第五个明纹移动的距离为$l_1 - l_2$。