题目
双缝干涉实验中,若双缝间距由d变为d,使屏上原第十级明纹中心变为第五级明纹中心,则d:d = ;若在其中一缝后加一透明媒质薄片,使原光线的光程增加2.5 ,则此时屏中心处为第 级 纹。
双缝干涉实验中,若双缝间距由d变为d,使屏上原第十级明纹中心变为第五级明纹中心,则d:d = ;若在其中一缝后加一透明媒质薄片,使原光线的光程增加2.5 ,则此时屏中心处为第 级 纹。
题目解答
答案
1:2;2级;暗纹。
解析
双缝干涉实验的核心公式为:$d \sin\theta = k\lambda$($k$为明纹级数)。
- 第一空:双缝间距变化导致同一位置的明纹级数变化,需利用公式联立求解$d:d'$。
- 第二空:插入透明媒质后,光程差改变,需判断新的光程差是否为波长整数倍,从而确定明/暗纹。
第(1)题:双缝间距变化
- 原条件:第十级明纹对应$d \sin\theta = 10\lambda$。
- 新条件:同一位置变为第五级明纹,对应$d' \sin\theta = 5\lambda$。
- 联立求比值:
 $\frac{d}{d'} = \frac{10\lambda}{5\lambda} = 2 \quad \Rightarrow \quad d:d' = 2:1.$
第(2)题:插入透明媒质
- 光程差变化:原光程差为$0$(中心处),插入媒质后光程差为$\Delta = 2.5\lambda$。
- 判断明暗:  - 明纹条件:光程差为$\lambda$的整数倍($k\lambda$)。
- $\Delta = 2.5\lambda$不是整数倍,故为暗纹。
 
- 确定级数:取整数部分$k=2$,对应第2级暗纹。