体折射率的仪器,如图2所示,在一圆盘上,过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF,在半径OA上,垂直盘面插下两枚大头针P1、P2,并保持P1、P2位置不变,每次测量时让圆盘的下半部分竖直浸入液体中,而且总保持液面与直径BC相平,EF作为界面的法线,而后在图中右上方区域观察P1、P2的像,并在圆周上插上大头针P3,使P3正好挡住P1、P2的像,同学们通过计算,预先在圆周EC部分刻好了折射率的值,这样只要根据P3所插的位置,就可直接读出液体折射率的值,则:
图2
(1)若∠AOF=30°,OP3与OC的夹角为30°,则P3处所对应的折射率的值为__________.
(2)图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率的值大?_________________________.
(3)作AO的延长线交圆周于K,K处所对应的折射率的值应为________.
答案 (1) (2)P4 (3)1
解析 (1)根据折射定律n=,题中θ1=∠EOP3=60°,θ2=∠AOF=30°,所以n==.
(2)题图中P4所对应的空气中光线与法线夹角大于P3所对应的空气中光线与法线夹角,所以P4所对应的折射率的值大.
(3)因A、O、K在一条直线上,入射角等于折射角,所以K处所对应的折射率的值应为1.
三、光的干涉
1.产生干涉的条件:两列频率相同、相位差恒定、振动情况相同的光.
2.产生亮、暗条纹的条件
(1)当Δr=kλ时出现亮条纹(其中k=0,1,2,3...);
(2)当Δr=(2k-1)时出现暗条纹(其中k=1,2,3...).相邻亮(或暗)条纹间距:Δx=λ.
3.干涉图样特点:单色光照射时为间距相同的明暗相间的条纹,白光照射时为彩色条纹.
4.薄膜干涉
(1)薄膜干涉中的条纹是从薄膜前、后两个表面反射的光在光源一侧干涉形成的;
(2)同一条纹对应薄膜厚度相同,所以用竖直肥皂薄膜做实验,条纹为横条纹.
例3 如图3所示为双缝干涉实验,甲图为用黄光照射时的结果,a为中央亮条纹,a′为相邻亮条纹;乙图为换用另一种单色光照射的结果,a为中央亮条纹,a′为相邻亮条纹