题目
在如图所示的单缝的夫琅禾费衍射实验中,将单缝沿垂直于光的入射方向(沿图中的x方向)稍微平移,则( )单缝 L-|||-λ-|||----A. 衍射条纹移动,条纹宽度不变B. 衍射条纹移动,条纹宽度变动C. 衍射条纹中心不动,条纹变宽D. 衍射条纹不动,条纹宽度不变
在如图所示的单缝的夫琅禾费衍射实验中,将单缝沿垂直于光的入射方向(沿图中的x方向)稍微平移,则( )

A. 衍射条纹移动,条纹宽度不变
B. 衍射条纹移动,条纹宽度变动
C. 衍射条纹中心不动,条纹变宽
D. 衍射条纹不动,条纹宽度不变
题目解答
答案
D. 衍射条纹不动,条纹宽度不变
解析
考查要点:本题主要考查单缝夫琅禾费衍射实验中,单缝平移对衍射条纹的影响,需理解衍射条纹形成条件及几何关系。
解题核心思路:
- 夫琅禾费衍射条件:光源和屏幕均位于透镜的焦平面上,入射光为平行光。
- 条纹位置与宽度的决定因素:条纹宽度由单缝宽度和波长决定,条纹中心位置与单缝在光轴上的对称性有关。
- 平移对系统的影响:沿垂直入射方向平移单缝,不改变单缝的宽度和光的传播对称性,因此条纹位置和宽度均不变。
破题关键点:
- 单缝平移方向:垂直于入射光方向(x方向)平移,不改变单缝在光轴上的对称位置。
- 衍射条纹特性:条纹宽度仅与单缝宽度和波长相关,条纹中心位置由光路对称性决定,平移不改变对称性。
在单缝夫琅禾费衍射实验中,光路满足以下条件:
- 光源和屏幕位于透镜的焦平面上,入射光为平行光。
- 单缝宽度 $a$ 和光波波长 $\lambda$ 决定衍射条纹的宽度,公式为相邻明纹间距 $\Delta y = \frac{\lambda L}{a}$($L$ 为透镜到屏幕的距离)。
- 条纹中心位置由单缝在光轴上的对称性决定。若单缝沿垂直入射方向(x方向)平移,则单缝仍保持对称性,光的传播方向不变,因此条纹中心位置不动。
关键结论:
- 单缝平移不改变宽度,因此条纹宽度不变。
- 平移不破坏光路对称性,因此条纹位置不动。