如图所示,是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平滑的装置,a是一块标准样板,b是待检验的厚玻璃,c是很薄的垫块,将标准样板与待检验的玻璃之间形成一个很薄的楔形

如图所示,是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平滑的装置,a是一块标准样板,b是待检验的厚玻璃,c是很薄的垫块,将标准样板与待检验的玻璃之间形成一个很薄的楔形

题型:不详难度:来源:

如图所示,是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平滑的装置,a是一块标准样板,b是待检验的厚玻璃,c是很薄的垫块,将标准样板与待检验的玻璃之间形成一个很薄的楔形空气薄膜,所用的单色光是用普通光加滤光片产生的.试说明利用此法的原理.
答案

单色光射入标准样板后,在标准样板的下表面同时发生反射和折射现象,折射光在被检验玻璃板的上表面再一次发生反射现象;a的下表面的反射光与b的上表面的反射光在a的下表面相遇发生干涉现象,形成干涉条纹.如果待检验的玻璃板的上表面平滑,则发生干涉现象所利用的薄膜厚度均匀增加,所形成的干涉条纹是一系列平行的、等间距的直线;如果被检验的玻璃板上表面有凸起或凹陷,则发生干涉现象所利用的空气薄膜的厚度不再是均匀增加,因而所形成的干涉条纹亦不再是平行的直线.由于同一级干涉条纹的所在处的膜的厚度相同,所以:若被检验的厚玻璃板的上表面有一凹陷,则在其上方的干涉条纹将向低级条纹弯曲;若被检验的厚玻璃板的上表面有一凸起,则在其上方的干涉条纹将向高级条纹弯曲.其图样分别如图中甲、乙所示.

  a是一块“标准样板”,其两面均可看做是“绝对平滑”;光的干涉现象是指相干光源发出的光相遇时发生的叠加现象,其结果是能够看到稳定的干涉条纹.
  对于干涉明条纹而言,光程差应满足:2d=kλ;
  对于干涉暗条纹而言,光程差应满足:2d=(k+1)λ/2,以上两式中,d是指发生干涉现象的两束光在介质中所通过的路程的差值,λ是指发生干涉现象的两束光在介质中的波长,k的取值为:k=0,1,2…
解析

  本题中,发生干涉现象的两束光为a的下表面的反射光与b的上表面的反射光在a的下表面相遇,发生干涉现象;发生干涉现象的“薄膜”为a、b之间的空气膜,这是解决本题的基础.
举一反三
在杨氏双缝干涉实验中,以下情况可能出现的有(   )
A.用白光作为光源,屏上的中央条纹为白色亮条纹
B.用蓝光作为光源,屏上将呈现蓝白相间的条纹
C.用红光照射两条狭缝,如果改变两条狭缝之间的距离,屏上的彩色条纹分布况状不变
D.用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,屏上将呈现间距不等的条纹

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以下关于光的干涉的叙述中,错误的是(   )
A.在光屏上波峰与波峰相遇处出现亮纹,波谷与波谷相遇处出现暗纹
B.在光屏上距离两个狭缝的路程差是波长的整数倍处出现亮纹
C.在皂液干涉中,在火焰对侧看到亮暗相间的条纹
D.在皂液干涉中,若亮暗相间的条纹互相平行,则此皂液的厚度均匀

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如图13-4-10所示是用干涉法检测平凸透镜磨制的是否符合要求的装置.A是被检测的平凸透镜,B是具有一定曲率的标准件.若二者完全吻合,则看不到圆环状干涉条纹,若不完全吻合,即二者间有一层空气膜时,则可观察到圆环状干涉条纹.实验时单色光从正上方入射,那么所观察到的圆环状干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加产生的(   )

图13-4-10
A.平凸透镜的上表面和下表面
B.平凸透镜的上表面和空气膜的上表面
C.空气膜的上表面和下表面
D.标准件的上表面和下表面

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如图13-4-13所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置,P是附有肥皂膜的铁丝圈,S是一点燃的酒精灯.往火焰上洒些盐后,在肥皂膜上观察到的干涉图象应是下图中的(   )

图13-4-13
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下面是四种与光有关的事实,其中与光的干涉有关的是(  )
A.用光导纤维传播信号
B.用透明的标准样板和单色光可以检查平面的平整度
C.一束白光通过三棱镜形成彩色光带
D.水面上的油膜呈现彩色

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