题目
S1-|||-M-|||-S21在双缝干涉实验中,屏幕E上的P点处是明条纹。若将缝S2盖住,并在S1、S2连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M,如图所示,则此时( )A. P点处仍为明条纹B. P点处为暗条纹C. 不能确定P点处是明条纹还是暗条纹D. 无干涉条纹

- A. P点处仍为明条纹
- B. P点处为暗条纹
- C. 不能确定P点处是明条纹还是暗条纹
- D. 无干涉条纹
题目解答
答案
B. P点处为暗条纹
解析
本题考查双缝干涉实验的原理及光的反射引起的相位差。关键点在于:
- 单缝情况下无法形成干涉,但引入反射面后,反射光可能形成等效的“双缝”。
- 高折射率介质反射时会产生π的相位差,需结合光程差分析总相位差。
- 原明条纹点P的光程差为波长整数倍,反射后总相位差变为π,导致干涉暗纹。
反射光的等效路径
- 封闭S₂后,S₁的光直接到达P点(路径S₁P)。
- 反射面M将S₁的光反射后,形成等效路径S₁M'P(M'为S₁关于M的对称点)。
光程差分析
- 原双缝干涉条件:S₁P与S₂P的光程差为$\Delta = m\lambda$(明纹)。
- 反射光的等效路径:S₁M'P的光程与原S₂P的光程相等,即$\Delta' = \Delta = m\lambda$。
- 相位差:
- 直达光(S₁P)无额外相位差。
- 反射光(S₁M'P)因高折射率反射产生$\pi$相位差。
- 总相位差为$\Delta \phi = \frac{2\pi}{\lambda} \cdot m\lambda + \pi = 2m\pi + \pi = \pi$。
干涉结果
总相位差$\pi$对应干涉相消,故P点变为暗条纹。