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大学物理物理光学
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物理光学的一个疑问求指点收藏
一油轮漏出的油（折射率为1.20）污染了某海域，在海水（折射率1.30）表面形成一层薄薄的膜，油层厚度为460nm,问（1）如果太阳位于海域正上空，一直升机观察员从上往下看油层呈什么颜色？（2）如果一潜水员从水下往上看油层呈什么颜色？第2问中答案第一行为什么要加半个波长
2nd+ λ /2
哪来的半波损失
AutoTDS-V1型全自动热解吸仪是一款20位常温二次全自动热解吸仪，气路采....
初三党不懂帮顶
我也遇到同样的问题...
答案错了吧
上下表面都有半波损失 抵消了
不对 潜水员在水下 看错了
是二次反射有个半波的
进入水下人眼里有两条光 一个直接的 一个从水上表面到油下表面再穿过水。其余太弱忽略。第二条有半波 在水的上表面
登录百度帐号推荐应用第十二章波动光学；可以看出，光程差的公式包括两项，第一项是在介质中；从上面对薄膜干涉附加光程差的分析我们可以看到一个；在实验中常用近似垂直入射的平行光，即光程差计算公；的入射光；其中n表示薄膜的折射率；的薄薄的油污；)污染了某海域，在海水(；)表；(1)如果太阳正位于海域上空，一直升飞机的驾驶员；(2)如果一潜水员潜入该区域水下向上观察，又将看；这是一个薄膜
可以看出，光程差的公式包括两项，第一项是在介质中产生的光程差，第二项是在表面反射时的半波损失所产生的附加光程差。 从上面对薄膜干涉附加光程差的分析我们可以看到一个很简单的规律，即无论是介质的排列或是观察的方向发生改变的时候，附加光程差总是发生半个波长的变化。而光程差改变λ/2又意味着干涉的情况正好反相。即若反射光干涉是加强的明条纹，则透射光干涉将是相消的暗纹。即在薄膜干涉中，反射光干涉与透射光干涉是互补的。这也是能量守恒的要求。 在实验中常用近似垂直入射的平行光，即光程差计算公式简化为
的入射光。此时薄膜干涉的其中n表示薄膜的折射率。 【例1】一油轮漏出的油(折射率面形成一层厚度的薄薄的油污。 )污染了某海域，在海水()表(1)如果太阳正位于海域上空，一直升飞机的驾驶员从机上向下观察，他看到的油层呈什么颜色？ (2)如果一潜水员潜入该区域水下向上观察，又将看到油层呈什么颜色？ 【解】 这是一个薄膜干涉的问题，太阳垂直照射的海面上，驾驶员和潜水员所看到――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――― 作者：王晋国
本章 共 64 页
的分别是反射光干涉的结果和透射光干涉的结果。光呈现的颜色应该是那些能实现干涉相长，得到加强的光的颜色。 (1)由于油层的折射率小于海水的折射率但大于空气的折射率，在油层，当，上、下表面反射的光均有半波损失，两反射光之间的光程差为即
的绿光在可见范围内，而和 时，反射光干涉相长。把
，，，代入，得干涉加强的光波波长为 其中，波长为则分别在红外线和紫外线的波长范围内，所以，驾驶员将看到油膜呈绿色。 (2)此题中透射光的光程差较之反射光要改变一个λ/2，为
k=3， ―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
作者：王晋国
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k=4，其中波长为线，
的红光和的紫光在可见范围内，而是红外是紫外线，所以，潜水员看到的油膜呈紫红色。 【例2】氦氖激光器中的谐振腔反射镜，要求对波长率在99%以上。为此，在反射镜表面镀上由ZnS材料(单色光的反射)和MgF2材料()组成的多层膜，共十三层，如图所示。求每层薄膜的最小厚度。
【解】 实际使用时，光是以接近于垂直入射的方向射在多层膜上。光所进入的第一层是折射率高于两侧介质的ZnS膜，为了达到增反的目的，膜厚应当满足反射光干涉相长条件
，可得ZnS薄膜厚度
取其最小厚度，令
光通过第一层ZnS膜进入的第二层，是折射率低于两侧介质的MgF2膜，因此，使反射光加强的干涉相长条件仍然是
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――― 作者：王晋国
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由此可得MgF2薄膜的最小厚度
依此类推，可得各ZnS层都取厚度，各MgF2层都取厚度，最后一层是ZnS层，层数为单数。由于各层膜都使波长的单色光反射加强，所以膜的层数越多，总反射率就越高。不过，由于介质对光能的吸收，层数也不宜过多，一般以13层或多至15、17为佳。
12.2.2 劈尖干涉 一、劈尖的形成 如下图所示，用两个透明介质片就可以形成一个劈尖。若两个透明介质片是放置在空气之中，它们之间的空气就形成一个空气劈尖。若放置在某透明液体之中，就形成一个液体劈尖。用透明的介质做成的这种夹角很小的劈形薄膜上形成的干涉叫劈尖干涉，它是一种等厚干涉。
两个透明介质片之间形成的劈尖 ―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
作者：王晋国
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二、劈尖干涉的光路 假设劈尖放在空气中，用单色平行光垂直照射到劈尖上，在劈尖上、下表面的反射光将相互干涉，形成干涉条纹。一般在实验中我们采用的是光线准垂直入射。劈尖薄膜干涉的光路 由于劈尖的夹角很小，劈尖的上下两个面上的反射光都可视为与劈尖垂直，如右图所示。设某一A点处薄膜的厚度为h（或e），由于介质的折射率n满足式为 的条件，两束反射光的光程差按其计算公
三、劈尖干涉的明暗条纹对应的厚度 由于各处薄膜的厚度e不同，光程差也不同，因而产生明暗相间的干涉条纹。 明纹条件为
明纹所在处的厚度为
暗纹条件为
（k=1,2,3……）
暗纹所在处的厚度为
（k=0,1,2,3……） ――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――― 作者：王晋国
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第 25 页 三亿文库包含各类专业文献、行业资料、幼儿教育、小学教育、中学教育、文学作品欣赏、应用写作文书、高等教育、专业论文、生活休闲娱乐、第十二章波动光学59等内容。　
　第十二章(一) 波动光学 十二章(班号 学号 姓名 日期 一、选择题 1.在相同的时间内,一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中 (A) 传播的路程相等,走过的... 　第12章 波动光学_物理_自然科学_专业资料。第十二章 波动光学本章前言 ◆ 本章学习目标 1、由原子或分子发光特点理解普通光源是非相干光源。 2、了解几种获得... 　第12 章 12-1 (1)由 x = k 波动光学 D λ得 d o xd 6 × 10 ?3 × 0.2 × 10 ?3 = = 6 × 10 ?7 m = 6000 A kD 2 × 1 .0 λ... 　第十二章 波动光学本章教学要求 1.重点掌握杨氏双缝干涉、薄膜干涉(垂直入射) 、弗朗禾费单缝衍射,光栅衍射实 验的基本装置和实验规律及条纹位置的计算。 2.... 　第十二章( 波动光学解答 第十二章(一) 波动光学解答 一、选择题 选择题 1.C 2.A 3.C 4.E 5.D 6.D 7.B 8.B 二、填空题 1.1 mm 2.频率相同;... 　第十二章(一)波动光学 详解... 4页 5财富值如要投诉违规内容,请到百度文库投诉中心;如要提出功能问题或意见建议,请点击此处进行反馈。 ... 　――― 本章 共 63 页第 5 页 第十二章 波动光学 分振幅法获得相干光 12.1.3 光程与光程差的计算 在分析和讨论光的干涉过程时,必须考虑光在不同介质中... 　姓名___ 学号 ___ 《大学物理Ⅱ》 答题纸 第十二章 第十二章 波动光学( 波动光学(二) 一. 选择题 [ D ]1. 测量单色光的波长时,下列方法中哪一种方法...当前位置： >>
大学物理17-3
17.3 光程一 光程 光在真空中的速度薄膜干涉c = 1 ε 0 ?0 光在介质中的速度 u = 1 ε? u = λ 'ν c = λνu 1 = c n介质中的波长λ'=Pλ真空中的波长 介质的折射率ns*rn2π 2π ?? = r= nr λ′ λ1) 光程 媒质折射率与光的几何路程之积 = 光程: 物理意义： 物理意义：光程就是光在媒质中通 过的几何路程 , 按波数相等折合到真空 中的路程. 中的路程 2）光程差 (两光程之差 ） 两光程之差) 两光程之差 光程差nrnrrλ'=λ? = nr2 ? r1s1 *r1P? 相位差 ?? = 2π λs 2*r2n? 相位差 ?? = 2π λs1 *r1Ps 2*r2n干涉加强 干涉加强? ? = ± 2 k π ,k = 0 ,1 , 2 , ?? = ± k λ , k = 0 ,1, 2 , ?干涉减弱 干涉减弱? = ± ( 2 k + 1) , k = 0,1, 2, ? 2 ? ? = ± ( 2 k + 1)π , k = 0 ,1, 2 , ?λ二 透镜不引起附加的光程差AoB AF焦平面FB'三 薄膜干涉n2 & n1CD⊥ADM1 M2L 1 2Pn1 n2 n1iAD3 Csini n2 = sinγ n1AB = BC = d cosγγγB 4dE 5?32 = n2 ( AB + BC ) ? n1 AD +λ2AD = AC sin i = 2d ? tanγ ? sini2d λ λ 2 ?32 = n2 (1 ? sin r ) + = 2n2 d cos r + cos r 2 2反射光的光程差?r = 2 d n ? n sin i +2 2 2 1 2λ2P加强 kλ ( k = 1, 2 , ? )n2 & n11M1M2L 2?r =(2k + 1)λn1n2 n1iγD C32 ( k = 0 ,1, 2 , ? )减弱A γ Bd4 E 5?反 = 2d n ? n sin i + λ / 22 2 2 1 2根据具体 情况而定n2 & n11L 2P透射光（4、5）的光 射光（ 程差M1M2n1iγD C3?t = 2d n ? n sin i2 2 2 1 2n2 n1A γ Bd4 E 5注意： 注意：透射光和反 射光干涉具有互 补 性 ， 符合能量守恒定律.当光线垂直入射时 i 当=0n2 & n1时?r = 2 dn 2 +当λ2时n1 n2 n1 n1 n2 n3n3 & n2 & n1?r = 2dn 2例 一油轮漏出的油(折射率 n1 =1.20)污染了某 一油轮漏出的油 折射率 污染了某 海域, 在海水( 表面形成一层薄薄的油污. 海域 在海水 n2 =1.30)表面形成一层薄薄的油污 表面形成一层薄薄的油污 (1) 如果太阳正位于海域上空 一直升飞机的驾 如果太阳正位于海域上空,一直升飞机的驾 驶员从机上向下观察,他所正对的油层厚度为 他所正对的油层厚度为460nm, 驶员从机上向下观察 他所正对的油层厚度为 则他将观察到油层呈什么颜色? 则他将观察到油层呈什么颜色 如果一潜水员潜入该区域水下,又将看到油 (2) 如果一潜水员潜入该区域水下 又将看到油 层呈什么颜色? 层呈什么颜色 解2n1d , k = 1,2,? (1) ?r = 2 dn1 = kλ λ = k k = 1, λ = 2n1d = 1104nm k = 2, λ = n1d = 552 nm 绿色k = 3, 2 λ = n1 d = 368 nm 3(2) 透射光的光程差?t = 2 dn 1 + λ / 2k = 1,紫 红 色2 n1 d λ= = 2208 nm 1?1/ 22 n1d λ= = 736 nm 2 ?1/ 2 2n1d λ= = 441.6nm 3 ?1/ 22 n1 d λ= = 315 .4 nm 4 ?1/ 2红光 光k = 2,k = 3,k = 4,增透膜和增反膜 利用薄膜干涉可以提高光学器件的透光率 . 镀氟化镁膜， 例 为了增加透射率 , 镀氟化镁膜，求膜最小厚度. 已知 空气 n1 = 1.00 ,氟化镁 n2 = 1.38 , λ = 550 nm 23 解 取 玻璃?r = 2 dn 2 = ( 2 k + 1)λn1 n2d n3 & n2k =0d = dmin =减弱2λ4n2= 99.6nm氟化镁为增透膜则 ?t = 2 n 2 d +λ2增强） =λ（增强）
大学物理II练习册答案17_理学_高等教育_教育专区。大学物理练习 十七一.选择题:...[ D ] (B) 部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为 3 的介质时,...17-3 什么叫原子核的质量亏损?如果原子核 Z X 的质量亏损是 m ,其平均结合能是多 少? 解: 原子核的质量小于组成原子核的核子的质量之和, 它们的差额称为...奥鹏17秋学期《大学物理Ⅰ》在线作业3答案_理学_高等教育_教育专区。奥鹏17秋学期《大学物理Ⅰ》在线作业3答案,17秋学期《大学物理Ⅰ》在线作业3答案 ...17页 2财富值如要投诉违规内容,请到百度文库投诉中心;如要提出功能问题或意见建议,请点击此处进行反馈。 大学物理学第三版第十七章参考答案(北京邮电 赵近芳) 隐藏...川农《大学物理(专科)》17年3月作业考核_管理学_高等教育_教育专区。川农《大学物理(专科)》17 年 3 月作业考核 一、单选题(共 20 道试题,共 40 分。 )...大学物理17章答案_工学_高等教育_教育专区。大学物理17章答案第17 章 量子物理...[解答] 对于 3p 态电子,主量子数为 n = 3, 角量子数为 磁量子数为 自旋...大学物理第三版上下册答案_理学_高等教育_教育专区。上册答案精简版习题...6 , 已知第一振动的振幅为 0.173 m ,求第二个振动的振幅以及第一、第二...大学物理答案第17章_理学_高等教育_教育专区。17-3 有一单缝, 缝宽为 0.1mm, 在缝后放一焦距为 50cm 的汇聚透镜, 用波长为 546.1nm 的平行光垂直照射单...大学物理第十七章题解_政史地_初中教育_教育专区。第十七章 真空中的静电场 17-1.三个相同的点电荷放置在等边三角形的三个顶点上,在此三角形的中心应放置怎 ...大学物理17-2 13页 免费 大学物理17-7 18页 免费 大学物理17-4 21页 免费 大学物理17-3 11页 免费 大学物理17-13 9页 免费 大学物理17-1 4页 免费 大...
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