题目
在双缝干涉实验中,屏幕E上的P点处是明条纹。若将缝S2盖住,并在S2连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M,如图所示,则此时( )S2A.P点处仍为明条纹B.P点处为暗条纹C.不能确定P点处是明条纹还是暗条纹D.无干涉条纹
在双缝干涉实验中,屏幕E上的P点处是明条纹。若将缝
盖住,并在
连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M,如图所示,则此时( )

A.P点处仍为明条纹
B.P点处为暗条纹
C.不能确定P点处是明条纹还是暗条纹
D.无干涉条纹
题目解答
答案
B. P点处为暗条纹
解析
考查要点:本题主要考查光的干涉条件、反射引起的相位变化以及光程差的计算。
解题核心思路:
- 明确初始条件:原双缝干涉中,P点为明条纹,说明两缝到P点的光程差为波长的整数倍。
- 分析变化后的光路:当S2被遮挡后,只剩S1的光,但反射面M的存在使S1的光分为两部分:直接到达P点和被M反射后到达P点。
- 关键点:反射面M为高折射率介质,反射会导致光波相位反向(附加π相位差)。
- 比较光程差与相位差:反射后的光程与原S2的光程相同,但相位差为π,导致总相位差为奇数倍π,干涉相消。
光路变化与相位分析
- 原双缝干涉条件:
S1和S2到P点的光程差为 $\Delta = m\lambda$($m$ 为整数),故P点为明条纹。 - 遮挡S2后:
只有S1的光直接到达P点,但反射面M将部分光反射。 - 反射光的路径:
S1的光经M反射后,路径等效于从S2发出的光(因M在S1S2的垂直平分面)。 - 相位变化:
高折射率介质反射使反射光的相位比入射光多出 $\pi$。
干涉条件判断
- 直接光与反射光的光程差:
反射光的光程与原S2的光程相同,即 $\Delta = m\lambda$。 - 总相位差:
光程差对应相位差 $2\pi m$,加上反射引起的 $\pi$,总相位差为 $2\pi m + \pi = (2m+1)\pi$。 - 干涉结果:
相位差为奇数倍 $\pi$,两列波干涉相消,P点变为暗条纹。