2022-2023学年高二物理 光学总复习 竞赛课件 (共13张PPT)

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2022-2023学年高二物理 光学总复习 竞赛课件 (共13张PPT)

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光学总复习
为什么照相机的镜头在阳光下呈紫红色?

在光学器件的透镜表面镀一层薄膜可以提高或降低透光率.
照相机镜头MgF2薄膜对黄绿光为 增透膜,对红光、蓝光为增反膜;
冷光镜表面MgO, ZnS多层薄膜对 红外线为增透膜,对可见光为增反膜。
问题 1
问题 2
干涉条纹都是明暗相间的条纹吗?
答:不是! 等厚干涉中的劈尖干涉条纹为明暗相间且均匀分布的条纹,牛顿环为明暗相间且不均匀的圆环;等倾干涉条纹也为圆环。
问题 3
为什么光照射到油膜或肥皂泡等薄膜上,会出现干涉条纹,但照到普通的窗户玻璃上,却不能看到干涉条纹呢?
答: 由于光波的时间相干性,即光波列具有一定的长度,当薄膜厚度过大时,光波列在薄膜的上、下表面反射后不再相遇,就不能产生干涉现象了。
只有介质膜的厚度很小时,才能产生薄膜干涉。
问题4
在双缝干涉装置的S2 缝上覆盖一介质厚度为 h ,折射率为 n ,设入射光的波长为 . 问:零极条纹移至何处?若移至原来的第 k 级明纹处,其厚度 h 为多少?
问题5
利用光的干涉可检验工件的质量。将A、B、C三个直径相近的滚珠放在两块平玻璃之间,用单色平行光垂直照射,观察到等厚条纹如图所示。
(1)怎样判断三个滚珠哪个大?哪个小?
(2)若单色光波长为 ,试用 表示三个滚珠直径之差。
A
B
C
(1)按住C滚珠,若条纹变宽变疏,
若变细变密,则
例1 如图所示,在双缝干涉实验中, 。 用波长为 的光照射双缝S1和S2 ,通过空气后在屏幕E上形成干涉条纹。已知P点处为第三级明条纹,则S1和S2到P点的光程差为 。若将整个装置放于某种透明液体中,P点为第四级明条纹,则该液体的折射率n= 。
S2
S1
P
r1
E
S
r2
例2 如图所示,用波长为 的单色光照射双缝干涉实验装置,若将一折射率为n、劈角为 的透明劈尖b插入光线2中,则当劈尖b缓慢向上移动时(只遮住S2),屏C上的干涉条纹为
( )
间隔变大,向下移动
间隔不变,向下移动
间隔变小,向上移动
间隔不变,向上移动
b
S2
S1
C
1
2
O
例3 如图所示,两个直径有微小差异的彼此平行的滚柱之间的距离为L,夹在两块平板的中间,形成空气劈尖,当单色垂直入射时,产生等厚干涉条纹。如果滚柱之间的距离L变小,则在L范围内干涉条纹的
( )
数目减少,间距变大
数目增多,间距变小
数目减少,间距不变
数目不变,间距变小
L
例4 若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52的玻璃制成)由空气中搬入折射率为1.33的水中,则干涉条纹 ( )
中心暗斑变成亮斑
变疏
变密
间距不变
例5 在迈克耳孙干涉仪的一支光路中,放入一片折射率为n的透明介质薄膜后,测出两束光的光程差的改变量为一个波长 ,则薄膜的厚度为 ( )
例6 在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜移动了距离d的过程中,若观察到干涉条纹移动了N条,则所用光波的波长 。
作业 在双缝干涉实验中,用波长为 的单色平行光垂直入射到缝间距为 的双缝上,屏到双缝的距离 。求:
(1)中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距;
(2)用一厚度为 、折射率为 的玻璃片覆盖一缝后,零级明纹将移到原来的第几级明纹处?

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