题目
麦克耳逊干涉仪可用来测单色光的波长,当干涉仪的动镜M2移动△d距离时,测得某单色光的干涉条纹移过△N条,则该单色光的波长为:A. 2△d/△NB. △d/△NC. 4△d/△ND. 2△N/△d
麦克耳逊干涉仪可用来测单色光的波长,当干涉仪的动镜M2移动△d距离时,测得某单色光的干涉条纹移过△N条,则该单色光的波长为:
A. 2△d/△N
B. △d/△N
C. 4△d/△N
D. 2△N/△d
题目解答
答案
A. 2△d/△N
解析
考查要点:本题主要考查麦克耳逊干涉仪的工作原理,特别是干涉条纹移动与镜移动距离之间的关系。关键在于理解光程差变化如何引起条纹移动的次数。
解题核心思路:
当动镜移动时,两束光的光程差发生变化,导致干涉条纹移动。每移动一个波长的距离,光程差变化一个波长,对应条纹移动一条。通过建立光程差变化量与条纹移动数的关系,即可推导出波长公式。
破题关键点:
- 光程差变化量为动镜移动距离的两倍(两束光各多走移动距离)。
- 条纹移动数与光程差变化量成正比,比例系数为波长。
步骤分析
-
光程差变化的计算
当动镜M2移动距离$\Delta d$时,两束光的光程差变化量为:
$\Delta = 2\Delta d$
(动镜移动$\Delta d$,两束光的光程差总变化为两倍移动距离。) -
条纹移动数与光程差的关系
每移动一个波长$\lambda$,光程差变化$\lambda$,对应条纹移动一条。因此,总移动条数$\Delta N$满足:
$\Delta = \Delta N \cdot \lambda$ -
联立方程求波长
将$\Delta = 2\Delta d$代入$\Delta = \Delta N \cdot \lambda$,得:
$2\Delta d = \Delta N \cdot \lambda$
解得波长:
$\lambda = \frac{2\Delta d}{\Delta N}$
结论:正确答案为选项A。