高中物理知識點:雙縫干涉中計算波長的公式

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
雙縫干涉中計算波長的公式:

根據(jù)公式可算出波長,d是雙縫間距,L是雙縫到屏的距離,Δx是相鄰兩條亮(暗)紋間隔,λ是單色光的波長。

制約劈尖干涉條紋間距的因素:


劈尖干涉是一種薄膜干涉,其裝置如圖甲所示,將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夾入一極薄的墊片,從而在兩玻璃表面之間形成一個劈形空氣薄膜。當(dāng)光垂直入射后,從上往下看到的干涉條紋如圖乙所示。干涉條紋有如下特點:
(1)任意一條亮條紋或暗條紋所在位置對應(yīng)的薄膜厚度相等;
(2)任意相鄰亮奈紋和暗條紋所對應(yīng)的薄膜厚度差恒定。


光線在空氣膜的上、下表面上反射,并發(fā)生干涉,從而形成干涉條紋。設(shè)空氣膜頂角為處為兩相鄰條紋,如圖所示,則兩處路程差分別為因為所以設(shè)條紋間距為則由幾何關(guān)系得角很小時,有,則可以看出,劈尖干涉中條紋寬度取決于入射光波的波長和劈尖頂角大小




相關(guān)高中物理知識點:機械波的形成和傳播

機械波:

1、定義:機械振動在介質(zhì)中傳播的過程。
2、機械波產(chǎn)生的條件:①振源;②介質(zhì)。
3、波的形式:由于介質(zhì)中質(zhì)點間存在著相互作用力,波源的振動就帶動周圍質(zhì)點的振動,周圍質(zhì)點的振動再帶動其鄰近質(zhì)點的振動,于是振動就在介質(zhì)中由近及遠地傳播出去,形成了波
4、機械波的特點:
①機械波傳播的是振動形式和能量。質(zhì)點只在各自的平衡位置附近振動,并不隨波遷移;
②介質(zhì)中各質(zhì)點的振動周期和頻率都與波源的振動周期和頻率相同;
③離波源近的質(zhì)點帶動離波源遠的質(zhì)點依次振動。
5、波動與振動的關(guān)系:
波動中一定有振動,振動不一定形成波。波動是大量質(zhì)點的振動,振動是單一質(zhì)點的振動
振動是波動形成的原因,波動是振動傳播的結(jié)果


相關(guān)高中物理知識點:折射率

折射率:

1、光從真空射入某種介質(zhì)時,入射角的正弦與折射角的正弦之比,叫做這種介質(zhì)的折射率,折射率用n表示,即n=sini/sinr。
2、光密介質(zhì)和光疏介質(zhì):某種介質(zhì)的折射率,等于光在真空中的傳播速度c跟光在這種介質(zhì)中的傳播速度v之比,即n=c/v,因c>v,所以任何介質(zhì)的折射率n都大于1。兩種介質(zhì)相比較,n較大的介質(zhì)稱為光密介質(zhì),n較小的介質(zhì)稱為光疏介質(zhì)。

折射率與頻率、波長的關(guān)系:





相關(guān)高中物理知識點:薄膜干涉

薄膜干涉:


光照射到薄膜上,被膜的前、后表面反射的兩列光形成相干光
①劈形薄膜厚度均勻變化時,干涉條紋是與劈棱平行的明暗相間的直條紋,相鄰條紋間距相等。
②某處兩反射光相遇時的路程差為該處薄膜厚度的2倍,即
③觀察薄膜干涉時觀察者與光源應(yīng)在薄膜的同側(cè)。
④白光發(fā)生薄膜干涉時形成的是彩色條紋



干涉法檢查平整度中凹凸情況的兩種判定方法:


1.基本方法
如圖甲所示,兩板之間形成一層空氣膜,用單色光從上向下照射,入射光從空氣膜的上下表面反射出兩列光波,形成干涉條紋。如果被檢查平面是光滑的,得到的干涉圖樣必是等間距的。如果某處凹下去,則對應(yīng)亮紋(或暗紋)提前出現(xiàn),如圖乙所示;如果某處凸起來,則對應(yīng)條紋延后出現(xiàn),如圖丙所示。(注:“提前”與 “延后”不是指在時間上,而是指由左向右的位置順序上)

2.旋轉(zhuǎn)法
這是一種方便快捷地判定被檢查平面上是凸起還是凹陷的經(jīng)驗性方法,而不是能從定理或定律推導(dǎo)得出的理論結(jié)果。具體方法是將干涉圖樣及裝置一起在紙面內(nèi)旋轉(zhuǎn)90。旋轉(zhuǎn)方向是使裝置的劈形空氣膜劈尖向下,即裝置成“V”字形。如在圖甲中需逆時針轉(zhuǎn)過90。,此時干涉條紋成水平狀態(tài),其上條紋彎曲處的凸起與凹下情況與被檢查平面凸、凹情況一致。如在圖中,逆時針旋過90。后,乙圖中條紋凹陷,丙圖中條紋凸起,說明對應(yīng)于乙圖的被檢查平面上有凹下的地方,對應(yīng)于丙圖的有凸起處。



牛頓環(huán):


凸透鏡的彎曲表面是個球面,球面的半徑叫做這個曲面的曲率半徑。把一個凸透鏡壓在一塊平面玻璃上,讓單色光從上方射入(如圖),從上往下看凸透鏡,可以看到亮暗相問的圓環(huán)狀條紋。這個現(xiàn)象是牛頓首先發(fā)現(xiàn)的,這些環(huán)狀條紋叫做牛頓環(huán),它是由兩個玻璃表面之間的空氣膜發(fā)生的薄膜干涉造成的。

在一平玻璃板上放一曲率半徑很大的平凸透鏡,如圖所示,凸球面與平玻璃接觸并構(gòu)成尖劈形空氣薄膜。當(dāng)平行單色光垂直入射時,顯示的一組等厚條紋是以接觸點O為圓心的同心圓環(huán),就是牛頓環(huán)。其亮、暗條紋的半徑分別為

亮條紋:
暗條紋:
式中j為干涉級數(shù),λ為波長,R為透鏡的曲率半徑。光從光疏介質(zhì)射到光密介質(zhì)界面發(fā)生反射時存在半波損失,故反射光所產(chǎn)生的牛頓環(huán)條紋的中心處是一暗點。對于透射光所產(chǎn)生的牛頓環(huán)條紋的中心是一亮點。牛頓環(huán)所產(chǎn)生的干涉條紋的規(guī)律是越靠近中心,條紋的級越低,條紋的寬度越寬。這一點可用劈尖干涉的結(jié)論來理解。如圖,靠近中心處劈尖頂角減小, 增大。

利用牛頓環(huán)可以精確檢測光學(xué)元件表面的精確度.可精密地測定壓力或長度的微小變化。



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