Question

【題目】如圖10所示，在雙縫干涉實驗中，S1和S2為雙縫，P是光屏上的一點，已知P點與S1、S2距離之差為2.1×10－6m，分別用A、B兩種單色光在空氣中做雙縫干涉實驗，問P點是亮條紋還是暗條紋？

圖10

(1)已知A光在折射率為n＝1.5的介質中波長為4×10－7m.

(2)已知B光在某種介質中波長為3.15×10－7m，當B光從這種介質射向空氣時，臨界角

為37°.

(3)若讓A光照射S1，B光照射S2，試分析光屏上能觀察到的現象．

Answer 1

【答案】(1)暗條紋　(2)亮條紋　(3)見解析

【解析】(1)設A光在空氣中波長為λ1，在介質中波長為λ2，由n＝，得λ1＝nλ2＝1.5×4×10－7m＝6×10－7m根據路程差Δr＝2.1×10－6m，所以N1＝＝＝3.5

由此可知，從S1和S2到P點的路程差是波長λ1的3.5倍，所以P點為暗條紋．

(2)根據臨界角與折射率的關系sinC＝得n＝

由此可知，B光在空氣中波長λ2為：

λ2＝nλ介＝×3.15×10－7m＝5.25×10－7m

由路程差Δr和波長λ的關系N2＝＝4

可見，用B光做光源，P點為亮條紋．

(3)若讓A光和B光分別照射S1和S2，這時既不能發生干涉，也不發生衍射，此時在光屏上只能觀察到亮光．

思路分析：判斷亮暗條紋需要計算出光程差，讓A光和B光分別照射S1和S2，這時既不能發生干涉，也不發生衍射，此時在光屏上只能觀察到亮光．