题目
若在杨氏双缝其中一缝后加一透明媒质薄片,使原光线光程增加3.5人,则此时屏中心处变为暗纹.A. 对B. 错
若在杨氏双缝其中一缝后加一透明媒质薄片,使原光线光程增加3.5人,则此时屏中心处变为暗纹.
A. 对
B. 错
题目解答
答案
A. 对
解析
考查要点:本题主要考查杨氏双缝实验中光程差对干涉条纹的影响,特别是相位差与明暗条纹的关系。
解题核心思路:
- 光程差与相位差的关系:光程差 $\Delta$ 对应的相位差为 $\Delta \phi = \frac{2\pi}{\lambda} \Delta$。
- 干涉条件:
- 明纹:相位差为 $2m\pi$($m$ 为整数),光程差为波长的整数倍。
- 暗纹:相位差为 $(2m+1)\pi$,光程差为半波长的奇数倍。
- 关键判断:添加透明媒质后,光程差变为 $3.5\lambda$,需判断其是否满足暗纹条件。
破题关键点:
- 光程差的计算:薄片使光程增加 $3.5\lambda$,此时两束光的光程差为 $3.5\lambda$。
- 相位差分析:$3.5\lambda = \frac{7}{2}\lambda$,对应相位差 $\Delta \phi = 7\pi$,属于 $\pi$ 的奇数倍,满足暗纹条件。
-
原始光程差:
未加薄片时,两缝到屏中心的光程差为 $0$,此时两束光相位相同,产生明纹。 -
添加薄片后的光程差:
在一缝后加薄片,使该缝光程增加 $3.5\lambda$,此时两束光的光程差为 $\Delta = 3.5\lambda$。 -
相位差计算:
相位差 $\Delta \phi = \frac{2\pi}{\lambda} \cdot 3.5\lambda = 7\pi$。
$7\pi$ 是 $\pi$ 的奇数倍,表明两束光振动相反,产生破坏性干涉。 -
结论:
屏中心处变为暗纹,题目描述正确。