薄膜干涉中一个结论的应用,本文主要内容关键词为:薄膜论文,结论论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
全日制普通高级中学物理教材第三册,对薄膜干涉内容只做了简单介绍,学生解决此类问题时常感到困惑。尽管有资料对这方面内容做了介绍,但并不全面。笔者根据教学体验,比较全面而简洁地总结了这一问题,收效显著。
一、结论
薄膜的厚度h越大,相邻的亮条纹之间距离越小,条纹越密,且当h连续增大时,条纹向外移动;反之薄膜的厚度h越小,相邻的亮条纹之间距离越大,条纹越疏,当h连续减小时,条纹向内移动。
二、简单说明
设一束单色光垂直入射到一透明介质构成的楔形薄膜,如图1所示。
图1
若楔形薄膜上表面MN和下表面MP反射的光在a处叠加时满足加强条件,。
三、应用
1.(2003年上海卷)劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图2所示,将一块平板玻璃放置在另一平行玻璃之上,在一端夹入两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射后,从上往下看到的干涉条纹如图3所示。干涉条纹有如下特点:
图2
图3
(1)任意一条明条纹或暗条纹所在的位置下面的薄膜厚度相等。
(2)任意相邻明条纹或暗条纹处所对应的薄膜厚差恒定。
若在图1装置中抽去一张纸片,则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后,从上往下观察到的干涉条纹()
(A)变疏 (B)变密
(C)不变 (D)消失
答案 (A)。
2.如图4所示,用单色光照射透明标准样板M,检查零件N的表面情况,观察到如图5所示的条纹,这说明()
(A)N的表面P处向上凸起
(B)N的表面Q处向上凸起
(C)N的表达P处向下凹陷
(D)N的表达Q处向下凹陷
解 P处干涉条纹向楔形棱边方向弯曲,相邻的亮条纹之间距离变小,说明此处的空气膜变厚,所以P处向下凹陷。同理可知Q处向上凸起。故选(B)(C)。
图4
图5
由此不难理解“牛顿环”的条纹为什么“内疏外密”:如图6所示,当透镜的半径R变大时,则d变小,环和环间的距离变大,可观察到清晰明、暗条纹的范围变大,环将向远离圆心方向平移,反之则向圆心处平移。若透镜某处有凸起,此处的空气膜的厚度d比正常时小,环将向圆心方向弯曲。如图7所示。
图6
图7
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