题目内容

  一般认为激光器发出的是频率为v的“单色光”,实际上它的频率并不是真正单一的,激光频率v是它的中心频率,它所包含的频率范围是△v(也称频率宽度).如图所示,让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),其余的光进入薄膜内部,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),当甲、乙这两部分光相遇叠加而发生干涉,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△v的乘积近似等于1,即只有满足△tm·△v≈1才会观察到明显稳定的干涉现象.

  已知某红宝石激光器发出的激光频率v=4.32×1014Hz,它的频率宽度△v=8.0×109Hz.让这束激光由空气斜射到折射率n=的液膜表面,入射时与液膜表面成角,如图所示,

(1)求从O点射入薄膜中的光的传播速率.

(2)估算在如图所示的情景下,能观察到明显稳定干涉现象的液膜的最大厚度dm

答案:
解析:

  解:(1)由折射率n=  ①

  得射入薄膜中的光的速率:v=2.12×108m/s  ②

  (2)由光的折射定律得:  ③

  设乙光在薄膜中传播时间的最大值为△tm,对应的最大厚度为dm,则

  =v△tm  ④

  根据题中所给条件得:△tm·△v=1  ⑤

  由②、③、④、⑤式得:dm=1.15×10-2m


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