题目
在双缝干涉实验中 , 若单色光源 S 到两缝 S1 、 S2 距离相等 , 则观察屏上中央明条纹位于图中 O 处。现将光源 S 向下移动到示意图中的 S′ 位置 , 则 () S1-|||-s A. 中央明条纹也向下移动,且条纹间距不变 B. 中央明条纹向上移动,且条纹间距不变 C. 中央明条纹向下移动,且条纹间距增大 D. 中央明条纹向上移动,且条纹间距增大
在双缝干涉实验中

A. 中央明条纹也向下移动,且条纹间距不变
B. 中央明条纹向上移动,且条纹间距不变
C. 中央明条纹向下移动,且条纹间距增大
D. 中央明条纹向上移动,且条纹间距增大
题目解答
答案
在双缝干涉实验中
由于
根据公式
故选:B.
解析
考查要点:本题主要考查双缝干涉实验中光源位置变化对干涉图样影响的理解,涉及光程差和条纹间距公式的应用。
解题核心思路:
- 中央明条纹位置的判断:由两缝到光源的路径差决定。当光源移动导致两缝到光源的路径差不为零时,新的中央明条纹会移动到路径差被补偿的位置。
- 条纹间距的判断:条纹间距由公式 $\Delta x = \frac{L \lambda}{d}$ 决定,与光源位置无关,因此条纹间距不变。
破题关键点:
- 路径差补偿:光源移动后,两缝到光源的路径差 $\Delta$ 需通过屏幕上的位置调整补偿,使总光程差为零。
- 条纹间距公式:明确公式中各参数($L$、$d$、$\lambda$)与光源位置无关。
中央明条纹位置的变化
- 原位置分析:当光源 $S$ 到两缝 $S_1$、$S_2$ 距离相等时,两光的路径差为 $0$,中央明条纹位于 $O$ 点。
- 光源下移后:光源 $S'$ 到 $S_2$ 的距离小于到 $S_1$ 的距离,路径差 $\Delta = S'S_1 - S'S_2 > 0$。
- 补偿路径差:为了使总光程差为 $0$,屏幕上的新中央明条纹位置 $P$ 需满足:
$S_1P - S_2P = \Delta$
通过几何关系可知,$P$ 位于 $O$ 点的上方。
条纹间距的变化
- 条纹间距公式为 $\Delta x = \frac{L \lambda}{d}$,其中 $L$(双缝到屏幕的距离)、$d$(双缝间距)、$\lambda$(光波波长)均未改变,因此条纹间距不变。