题目
【题文】在双缝干涉实验中,双缝到光屏上P点的距离之差为0.6 μm,若分别用频率为f1=5.0×1014 Hz和f2=7.5×1014 Hz的单色光垂直照射双缝,则P点出现明、暗条纹的情况是( )A. 单色光f1和f2分别照射时,均出现明条纹B. 单色光f1和f2分别照射时,均出现暗条纹C. 单色光f1照射时出现明条纹,单色光f2照射时出现暗条纹D. 单色光f1照射时出现暗条纹,单色光f2照射时出现明条纹
【题文】在双缝干涉实验中,双缝到光屏上P点的距离之差为0.6 μm,若分别用频率为f1=5.0×1014 Hz和f2=7.5×1014 Hz的单色光垂直照射双缝,则P点出现明、暗条纹的情况是( )
A. 单色光f1和f2分别照射时,均出现明条纹
B. 单色光f1和f2分别照射时,均出现暗条纹
C. 单色光f1照射时出现明条纹,单色光f2照射时出现暗条纹
D. 单色光f1照射时出现暗条纹,单色光f2照射时出现明条纹
题目解答
答案
C. 单色光f1照射时出现明条纹,单色光f2照射时出现暗条纹
解析
步骤 1:计算单色光f_1的波长
根据公式c=λf,其中c为光速,λ为波长,f为频率。代入f_1=5.0×10^{14} Hz,c=3.0×10^{8} m/s,计算得到λ_1=6.0×10^{-7} m=600 nm。
步骤 2:计算单色光f_2的波长
同样根据公式c=λf,代入f_2=7.5×10^{14} Hz,计算得到λ_2=4.0×10^{-7} m=400 nm。
步骤 3:判断P点出现明暗条纹的情况
根据双缝干涉实验的原理,当光程差为波长的整数倍时,出现明条纹;为半波长的奇数倍时,出现暗条纹。双缝到光屏上P点的距离之差为0.6 μm=600 nm,对于f_1,600 nm正好是波长的整数倍,所以出现明条纹;对于f_2,600 nm是波长的1.5倍,即半波长的奇数倍,所以出现暗条纹。
根据公式c=λf,其中c为光速,λ为波长,f为频率。代入f_1=5.0×10^{14} Hz,c=3.0×10^{8} m/s,计算得到λ_1=6.0×10^{-7} m=600 nm。
步骤 2:计算单色光f_2的波长
同样根据公式c=λf,代入f_2=7.5×10^{14} Hz,计算得到λ_2=4.0×10^{-7} m=400 nm。
步骤 3:判断P点出现明暗条纹的情况
根据双缝干涉实验的原理,当光程差为波长的整数倍时,出现明条纹;为半波长的奇数倍时,出现暗条纹。双缝到光屏上P点的距离之差为0.6 μm=600 nm,对于f_1,600 nm正好是波长的整数倍,所以出现明条纹;对于f_2,600 nm是波长的1.5倍,即半波长的奇数倍,所以出现暗条纹。