题目
2.波长l=600 nm的单色光垂直照射到牛顿环装置上,第二个明环与第五个明环所对应的空气膜厚度之差为____nm.(1 nm=10-9 m)
2.波长l=600 nm的单色光垂直照射到牛顿环装置上,第二个明环与第五个明环所对应的空气膜厚度之差为____nm.(1 nm=10-9 m)
题目解答
答案
答案:900
解析
步骤 1:理解牛顿环的形成原理
牛顿环是由于光的干涉现象形成的,当单色光垂直照射到牛顿环装置上时,空气膜的厚度不同,导致光程差不同,从而形成明暗相间的干涉条纹。
步骤 2:计算明环对应的空气膜厚度
对于明环,光程差为\(2d = m\lambda\),其中\(d\)是空气膜的厚度,\(m\)是干涉级次,\(\lambda\)是光的波长。因此,对于第\(m\)个明环,空气膜的厚度为\(d_m = \frac{m\lambda}{2}\)。
步骤 3:计算第二个明环与第五个明环所对应的空气膜厚度之差
根据步骤2中的公式,第二个明环的空气膜厚度为\(d_2 = \frac{2\lambda}{2} = \lambda\),第五个明环的空气膜厚度为\(d_5 = \frac{5\lambda}{2}\)。因此,第二个明环与第五个明环所对应的空气膜厚度之差为\(d_5 - d_2 = \frac{5\lambda}{2} - \lambda = \frac{3\lambda}{2}\)。
步骤 4:代入波长计算厚度之差
将波长\(\lambda = 600\) nm代入步骤3中的公式,得到厚度之差为\(\frac{3 \times 600}{2} = 900\) nm。
牛顿环是由于光的干涉现象形成的,当单色光垂直照射到牛顿环装置上时,空气膜的厚度不同,导致光程差不同,从而形成明暗相间的干涉条纹。
步骤 2:计算明环对应的空气膜厚度
对于明环,光程差为\(2d = m\lambda\),其中\(d\)是空气膜的厚度,\(m\)是干涉级次,\(\lambda\)是光的波长。因此,对于第\(m\)个明环,空气膜的厚度为\(d_m = \frac{m\lambda}{2}\)。
步骤 3:计算第二个明环与第五个明环所对应的空气膜厚度之差
根据步骤2中的公式,第二个明环的空气膜厚度为\(d_2 = \frac{2\lambda}{2} = \lambda\),第五个明环的空气膜厚度为\(d_5 = \frac{5\lambda}{2}\)。因此,第二个明环与第五个明环所对应的空气膜厚度之差为\(d_5 - d_2 = \frac{5\lambda}{2} - \lambda = \frac{3\lambda}{2}\)。
步骤 4:代入波长计算厚度之差
将波长\(\lambda = 600\) nm代入步骤3中的公式,得到厚度之差为\(\frac{3 \times 600}{2} = 900\) nm。