题目
一劈尖中的折射率为1.4,尖角10^-4rad。在某一单色光的垂直照射下,测得两相邻条纹之间的距离0.25cm,则此单色光在真空中的波长为()A. 700 nmB. 7000 nmC. 500 nmD. 5000 nm nm sqrt
一劈尖中的折射率为1.4,尖角10^-4rad。在某一单色光的垂直照射下,测得两相邻条纹之间的距离0.25cm,则此单色光在真空中的波长为()
A. 700 nm
B. 7000 nm
C. 500 nm
D. 5000 nm\ \ nm \sqrt
题目解答
答案
A. 700 nm
解析
考查要点:本题主要考查劈尖干涉条纹间距公式的应用,涉及光程差、折射率、尖角与波长的关系。
解题核心思路:
- 明确劈尖干涉中相邻条纹间距公式 $\Delta x = \frac{\lambda}{2n\theta}$,其中 $\lambda$ 为真空中的波长,$n$ 为折射率,$\theta$ 为尖角。
- 关键点在于正确代入已知量并求解 $\lambda$,需注意单位换算(如 $\Delta x$ 从厘米转换为米)。
公式推导:
在劈尖干涉中,相邻暗纹(或明纹)对应的光程差为 $\Delta l = \lambda$。光程差由几何厚度变化引起,满足 $\Delta l = 2n\theta \Delta x$。因此:
$\lambda = 2n\theta \Delta x$
代入数据:
- $\Delta x = 0.25\ \text{cm} = 0.25 \times 10^{-2}\ \text{m} = 2.5 \times 10^{-3}\ \text{m}$
- $n = 1.4$
- $\theta = 10^{-4}\ \text{rad}$
计算得:
$\lambda = 2 \times 1.4 \times 10^{-4} \times 2.5 \times 10^{-3} = 7 \times 10^{-7}\ \text{m} = 700\ \text{nm}$