题目
在杨氏双缝干涉实验中,整个装置的结构不变,全部由空气中浸入水中,则干涉条纹的间距将变_____。(填"疏"或"密")
在杨氏双缝干涉实验中,整个装置的结构不变,全部由空气中浸入水中,则干涉条纹的间距将变_____。(填"疏"或"密")
题目解答
答案
密
解析
考查要点:本题主要考查光的干涉条纹间距公式及光在不同介质中的波长变化规律。
解题核心思路:
- 干涉条纹间距公式:$\Delta y = \frac{\lambda L}{d}$,其中$\lambda$为光波波长,$L$为屏到双缝的距离,$d$为双缝间距。
- 波长与介质的关系:光从空气进入水中时,波速减小,但频率不变,导致波长缩短。
- 关键结论:波长$\lambda$减小,而$L$和$d$不变,因此干涉条纹间距$\Delta y$变小,条纹变密。
步骤分析
- 确定公式:干涉条纹间距公式为$\Delta y = \frac{\lambda L}{d}$。
- 分析波长变化:  - 光在介质中的波长$\lambda = \frac{c}{n f}$,其中$n$为折射率,$f$为频率,$c$为真空中的光速。
- 题目中光源频率$f$不变,水的折射率$n > 1$,因此水中的波长$\lambda_{\text{水}} < \lambda_{\text{空气}}$。
 
- 代入公式:$\lambda$减小,$\Delta y$随之减小,条纹间距变密。