题目
在双缝干涉实验中,用单色自然光在屏上形成干涉条纹,若在两缝后放一个偏振片,则 ( )A. 干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度加强.B. 干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度减弱.C. 干涉条纹的间距变窄,且明纹的亮度减弱.D. 无干涉条纹.
在双缝干涉实验中,用单色自然光在屏上形成干涉条纹,若在两缝后放一个偏振片,则 ( )
A. 干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度加强.
B. 干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度减弱.
C. 干涉条纹的间距变窄,且明纹的亮度减弱.
D. 无干涉条纹.
题目解答
答案
B. 干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度减弱.
解析
考查要点:本题主要考查双缝干涉实验中光强变化对干涉条纹的影响,以及偏振片的作用。
解题核心思路:
- 干涉条纹间距由公式 $\Delta y = \frac{\lambda L}{d}$ 决定,与光强无关,仅与波长 $\lambda$、缝屏距离 $L$、缝间距 $d$ 有关。
- 自然光通过偏振片后变为偏振光,光强减半,但光的相干性未被破坏。
- 光强减弱导致明纹亮度降低,但干涉条纹间距不变。
破题关键点:
- 明确偏振片的作用是改变光的偏振状态并衰减光强,但不改变光的波长和相干性。
- 区分光强变化对干涉条纹亮度的影响与对条纹间距的影响。
干涉条纹间距的分析
双缝干涉条纹间距公式为:
$\Delta y = \frac{\lambda L}{d}$
其中 $\lambda$ 是光波波长,$L$ 是缝屏距离,$d$ 是两缝间距。
关键结论:
- 偏振片不改变光的波长 $\lambda$,也不改变 $L$ 和 $d$,因此 干涉条纹间距不变。
明纹亮度的分析
自然光通过偏振片后,光强变为原来的 $\frac{1}{2}$(马吕斯定律)。
关键结论:
- 每个缝后的光强减半,导致屏上接收到的光强也减半,因此 明纹亮度减弱。
选项辨析
- 选项B正确:条纹间距不变(因 $\lambda$ 不变),明纹亮度减弱(因光强减半)。
- 选项D错误:偏振光仍保持相干性,干涉条纹依然存在。