题目
双棱镜干涉实验中,如果光源是单色光,那么干涉条纹一定是彩色的。A.对B.错
双棱镜干涉实验中,如果光源是单色光,那么干涉条纹一定是彩色的。
A.对
B.错
题目解答
答案
干涉条纹的颜色主要由干涉光的波长决定。在双棱镜干涉实验中,如果光源是单色光,那么理论上,干涉条纹应该是单色的,而不是彩色的。以下是详细解释:
干涉条纹的形成:在双棱镜干涉实验中,干涉条纹是由光波的干涉效应产生的。这种干涉效应取决于光波的相位差和路径差。当光波通过两个棱镜产生分裂和重新组合时,如果光源是单色光(例如某一特定波长的激光或单色滤光器过滤的光),干涉条纹的颜色将是该单一波长的颜色。
彩色干涉条纹的条件:彩色条纹通常出现在光源为宽光谱(例如白光)时。因为白光包含多个波长的光,当这些不同波长的光经过干涉时,会产生不同颜色的条纹。每种波长形成的条纹位置不同,结果是观测到的干涉条纹呈现出彩色效果。
单色光源的情况:对于单色光源,干涉条纹将呈现为单一颜色。这是因为单色光源的所有光波具有相同的波长,因此干涉条纹不会展现出多种颜色。
因此,在双棱镜干涉实验中,如果使用的是单色光源,则干涉条纹一定是单色的,而不是彩色的。选项A是错误的,选项B是正确的。
解析
本题考查光的干涉现象中条纹颜色的决定因素。关键在于理解单色光与彩色条纹的关系:
- 单色光指单一波长的光,其干涉条纹颜色由该波长决定,呈现单色;
- 彩色条纹需不同波长的光叠加(如白光),不同波长的条纹位置不同,形成彩色效果。
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单色光的特性
单色光(如激光、滤光片后的光)具有单一波长,所有光波振动频率相同。 -
干涉条纹的形成原理
双棱镜干涉中,光波通过两束路径后叠加,因相位差形成明暗交替的条纹。条纹颜色由光波波长决定:- 明纹(亮条纹)对应波峰/波谷叠加,暗纹对应波峰与波谷抵消。
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彩色条纹的条件
- 白光(多色光)包含多种波长,不同波长的干涉条纹位置不同,叠加后形成彩色条纹。
- 单色光仅有一种波长,干涉条纹颜色固定为该波长对应的颜色(如红光为红色)。
结论:单色光的干涉条纹是单色的,原题说法错误。