题目
劈尖干涉中相邻两条明纹所对应介质层的厚度差等于光在这种介质中的波长A.错A.对
劈尖干涉中相邻两条明纹所对应介质层的厚度差等于光在这种介质中的波长
错
对
题目解答
答案
本题主要考察学生对于劈尖干涉相关知识的了解程度。如果要产生明条纹,那么介质层的厚度应该满足
,所以劈尖干涉中相邻两条明纹所对应介质层的厚度差等于光在这种介质中的半波长,所以题中的描述是错误的,所以答案应该选
。
解析
考查要点:本题主要考查学生对劈尖干涉中明纹形成条件的理解,以及相邻明纹厚度差的计算。
解题核心思路:
- 明确劈尖干涉属于薄膜干涉,需分析反射光的相位差。
- 关键点在于确定相邻明纹对应的厚度差是否等于光在介质中的波长。
- 根据薄膜干涉的明纹条件,推导厚度差公式,与题目描述对比。
破题关键:
- 相位差分析:上下表面反射光的相位差由光程差和反射时的相位突变共同决定。
- 明纹条件:当光程差为奇数倍半波长时形成明纹,由此推导厚度差为半波长。
相位差与明纹条件
-
反射相位突变:
- 上表面反射(空气→玻璃):光疏→光密,产生π相位突变。
- 下表面反射(玻璃→空气):光密→光疏,无相位突变。
- 总相位差为光程差对应的相位差加上π。
-
光程差:
两束反射光的光程差为 $2d$($d$为介质层厚度,折射率 $n=1$)。 -
明纹条件:
总相位差需为奇数倍π,即:
$2\pi \cdot \frac{2d}{\lambda} + \pi = (2k+1)\pi \quad (k=0,1,2,\dots)$
化简得:
$d = \left(k + \frac{1}{2}\right)\frac{\lambda}{2}$
相邻明纹厚度差
相邻明纹对应 $k$ 增加 $1$,厚度差为:
$\Delta d = \left[\left(k+1 + \frac{1}{2}\right)\frac{\lambda}{2}\right] - \left[\left(k + \frac{1}{2}\right)\frac{\lambda}{2}\right] = \frac{\lambda}{2}$
因此,相邻明纹厚度差等于半波长,而非题目中的“波长”。