题目

如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e，并且n1<n2>n3，λ1为入射光在折射率为n1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为( )n2-|||-n3A.2πn2en1λ1B.4πn1en2λ1+πC.4πn2en1λ1+πD.4πn2en1λ1

如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e，并且n1<n2>n3，λ1为入射光在折射率为n1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为(    )

  • A.2πn2en1λ1
  • B.4πn1en2λ1+π
  • C.4πn2en1λ1+π
  • D.4πn2en1λ1

题目解答

答案

C

解析

步骤 1：确定光程差
当单色光垂直入射到薄膜上时，上下两表面反射的光程差为2e，其中e是薄膜的厚度。由于光在薄膜中传播的速度比在n1中慢，因此光程差需要乘以薄膜的折射率n2，即光程差为2n2e。

步骤 2：计算相位差
相位差与光程差成正比，比例系数为2π/λ，其中λ是光在真空中的波长。由于题目中给出的是光在n1中的波长λ1，因此需要将λ1转换为真空中的波长λ，即λ=λ1/n1。因此，相位差为2π×2n2e/λ1。

步骤 3：考虑反射光的相位变化
当光从折射率小的介质入射到折射率大的介质时，反射光的相位会改变π。由于题目中n1n3，因此上下两表面反射的光都会发生π的相位变化。因此，总相位差为2π×2n2e/λ1+π。