题目
用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷,当波长为入的单色平行光垂直入射时,若观察到的干涉条纹如下图所示,每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切,则工件表面与条纹弯曲处对应的部分()。A. 凸起,且高度为λ/4B. 凸起,且高度为λ/2C. 凹陷,且深度为λ/2D. 凹陷,且深度为λ/4
用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷,当波长为入的单色平行光垂直入射时,若观察到的干涉条纹如下图所示,每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切,则工件表面与条纹弯曲处对应的部分()。
A. 凸起,且高度为λ/4
B. 凸起,且高度为λ/2
C. 凹陷,且深度为λ/2
D. 凹陷,且深度为λ/4
题目解答
答案
C. 凹陷,且深度为λ/2
解析
步骤 1:理解干涉条纹的形成原理
在劈尖干涉实验中,当单色光垂直入射到两个表面形成劈尖的透明介质时,由于光程差的变化,会在观察屏上形成明暗相间的干涉条纹。这些条纹的形状和位置取决于劈尖的几何形状和光程差的变化。
步骤 2:分析条纹弯曲的原因
题目中提到,每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切。这意味着在这些弯曲部分,光程差的变化与直线部分不同,导致干涉条纹的形状发生变化。这种变化通常是由工件表面的缺陷引起的。
步骤 3:确定缺陷的性质
根据干涉条纹的形状变化,可以推断出工件表面的缺陷。如果工件表面凸起,那么在凸起部分,光程差会增加,导致干涉条纹向内弯曲。如果工件表面凹陷,那么在凹陷部分,光程差会减少,导致干涉条纹向外弯曲。题目中提到的干涉条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切,说明工件表面在这些位置是凹陷的。
步骤 4:计算缺陷的深度
根据干涉条纹的形状变化,可以计算出缺陷的深度。题目中提到的干涉条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切,说明光程差的变化为半个波长,即缺陷的深度为λ/2。
在劈尖干涉实验中,当单色光垂直入射到两个表面形成劈尖的透明介质时,由于光程差的变化,会在观察屏上形成明暗相间的干涉条纹。这些条纹的形状和位置取决于劈尖的几何形状和光程差的变化。
步骤 2:分析条纹弯曲的原因
题目中提到,每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切。这意味着在这些弯曲部分,光程差的变化与直线部分不同,导致干涉条纹的形状发生变化。这种变化通常是由工件表面的缺陷引起的。
步骤 3:确定缺陷的性质
根据干涉条纹的形状变化,可以推断出工件表面的缺陷。如果工件表面凸起,那么在凸起部分,光程差会增加,导致干涉条纹向内弯曲。如果工件表面凹陷,那么在凹陷部分,光程差会减少,导致干涉条纹向外弯曲。题目中提到的干涉条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切,说明工件表面在这些位置是凹陷的。
步骤 4:计算缺陷的深度
根据干涉条纹的形状变化,可以计算出缺陷的深度。题目中提到的干涉条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切,说明光程差的变化为半个波长,即缺陷的深度为λ/2。