题目
在杨氏双缝干涉实验装置中,双缝间隔为0.5mm,接收屏距双缝1m,点光源距离双缝300mm,发射出500nm的单色光,试求: (1) 屏上干涉条纹的间隔。 (2) 若点光源由光轴向下平移2mm,屏上干涉条纹向什么方向移动?移动多少距离? (3) 若点光源发射出的光波为500±2.5nm范围内的准单色光,求屏上能够看到的干涉极大的最高级次。 (4) 若光源有一定的宽度,屏上干涉条纹消失时,它的临界宽度是多少?
在杨氏双缝干涉实验装置中,双缝间隔为0.5mm,接收屏距双缝1m,点光源距离双缝300mm,发射出500nm的单色光,试求:
(1) 屏上干涉条纹的间隔。
(2) 若点光源由光轴向下平移2mm,屏上干涉条纹向什么方向移动?移动多少距离?
(3) 若点光源发射出的光波为500±2.5nm范围内的准单色光,求屏上能够看到的干涉
极大的最高级次。
(4) 若光源有一定的宽度,屏上干涉条纹消失时,它的临界宽度是多少?
(1) 屏上干涉条纹的间隔。
(2) 若点光源由光轴向下平移2mm,屏上干涉条纹向什么方向移动?移动多少距离?
(3) 若点光源发射出的光波为500±2.5nm范围内的准单色光,求屏上能够看到的干涉
极大的最高级次。
(4) 若光源有一定的宽度,屏上干涉条纹消失时,它的临界宽度是多少?
题目解答
答案
答案:
1mm;
由轴向上平移6.67mm;
100;
0.3mm
解析
步骤 1:计算屏上干涉条纹的间隔
根据杨氏双缝干涉实验的公式,屏上干涉条纹的间隔Δx可以通过以下公式计算:
\[ \Delta x = \frac{\lambda D}{d} \]
其中,λ是光的波长,D是接收屏到双缝的距离,d是双缝的间隔。
步骤 2:计算屏上干涉条纹的移动方向和距离
当点光源由光轴向下平移时,干涉条纹会向上移动。移动的距离可以通过以下公式计算:
\[ \Delta y = \frac{y_0 D}{d} \]
其中,y0是点光源向下平移的距离。
步骤 3:计算屏上能够看到的干涉极大的最高级次
根据杨氏双缝干涉实验的公式,干涉极大的最高级次可以通过以下公式计算:
\[ m_{max} = \frac{d}{\Delta \lambda} \]
其中,Δλ是光波的波长范围。
步骤 4:计算屏上干涉条纹消失时的临界宽度
根据杨氏双缝干涉实验的公式,屏上干涉条纹消失时的临界宽度可以通过以下公式计算:
\[ w_{crit} = \frac{\lambda D}{d} \]
其中,λ是光的波长,D是接收屏到双缝的距离,d是双缝的间隔。
根据杨氏双缝干涉实验的公式,屏上干涉条纹的间隔Δx可以通过以下公式计算:
\[ \Delta x = \frac{\lambda D}{d} \]
其中,λ是光的波长,D是接收屏到双缝的距离,d是双缝的间隔。
步骤 2:计算屏上干涉条纹的移动方向和距离
当点光源由光轴向下平移时,干涉条纹会向上移动。移动的距离可以通过以下公式计算:
\[ \Delta y = \frac{y_0 D}{d} \]
其中,y0是点光源向下平移的距离。
步骤 3:计算屏上能够看到的干涉极大的最高级次
根据杨氏双缝干涉实验的公式,干涉极大的最高级次可以通过以下公式计算:
\[ m_{max} = \frac{d}{\Delta \lambda} \]
其中,Δλ是光波的波长范围。
步骤 4:计算屏上干涉条纹消失时的临界宽度
根据杨氏双缝干涉实验的公式,屏上干涉条纹消失时的临界宽度可以通过以下公式计算:
\[ w_{crit} = \frac{\lambda D}{d} \]
其中,λ是光的波长,D是接收屏到双缝的距离,d是双缝的间隔。