Question

【题目】知某红宝石激光器发出的激光由空气斜射到折射率的博膜表面，入射时与薄膜表面成角，如图所示。已知真空中的光速c＝3.0×108m／s。

①求从O点射入薄膜中的光的折射角及速率；

②一般认为激光器发出的是频率为ν的“单色光”。实际上它的頻率并不是真正单一的。激光烦率ν是它的中心频率，它所包含的率范围是△ν（也称频率宽度）。如图。单色光照射到薄膜表面a，一部分光从前表面反射回来（这部分光称为甲光），其余的光进人薄膜内部，其中的一小部分光从薄膜后表面b反射回来，再从前表面折射出（这部分光称为乙光），甲、乙这两部分光相過叠加而发生干涉，称为薄膜干涉，乙光与甲光相比，要在薄膜中多传播一小段时间△t。理论和实践都证明，能观察到明显稳定的干涉现象的条件是：△t的最大值△tm与△ν的乘积近似等于1，即只有满足△tm△ν≈1才会观察到明显稳定的干涉现象。若该激光频率ν＝4.32×1014Hz，它的频率宽度△ν＝8．0×109Hz。试估算在如图所示的情况下，能观察到明显稳定干涉现象的薄膜的最大厚度dm。

Answer 1

【答案】（1）30°；（2）

【解析】

（1）设从O点射入薄膜中的光线的折射角为r，根据折射定理：

解得r=30°

光在薄膜中的传播速度： 解得

（2）乙光在薄膜中的路程：

乙光通过薄膜的时间：

当t取最大值tm时，对应的薄膜的厚度最大，又因为 ，则

解得

解得