题目
在真空中波长为λ的单色光,在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B,若A、B两点 相位差为3π,则此路径AB的光程为 。
在真空中波长为λ的单色光,在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B,若A、B两点 相位差为3π,则此路径AB的光程为 。
题目解答
答案
答案:1.5λ
解析
考查要点:本题主要考查光在介质中的传播特性,涉及光程、波长变化及相位差的计算。
解题核心思路:
- 明确光程的定义:光程=折射率×实际路径长度。
- 建立相位差与光程的关系:相位差与光程成正比,公式为 $\Delta \phi = \frac{2\pi}{\lambda} \cdot D$($\lambda$为真空中波长,$D$为光程)。
- 代入已知条件求解:通过相位差直接计算光程。
破题关键点:
- 区分介质中波长与真空中波长:介质中波长 $\lambda' = \frac{\lambda}{n}$,但计算光程时无需直接使用介质波长,可直接关联真空中波长与光程的关系。
步骤1:建立相位差与光程的关系
相位差公式为:
$\Delta \phi = \frac{2\pi}{\lambda} \cdot D$
其中,$\lambda$为真空中波长,$D$为光程。
步骤2:代入已知条件
已知相位差 $\Delta \phi = 3\pi$,代入公式得:
$3\pi = \frac{2\pi}{\lambda} \cdot D$
步骤3:解方程求光程
两边同时除以 $2\pi/\lambda$:
$D = \frac{3\pi \cdot \lambda}{2\pi} = \frac{3\lambda}{2} = 1.5\lambda$