Question

【題目】如圖所示，在雙縫干涉實驗中，S1和S2為雙縫，P是光屏上的一點，已知P點與S1和S2距離之差為2.1×10－6 m，今分別用A、B兩種單色光在空氣中做雙縫干涉實驗，問P點是亮條紋還是暗條紋？

(1)已知A光在折射率為n＝1.5的介質中波長為4×10－7 m；

(2)已知B光在某種介質中波長為3.15×10－7 m，當B光從這種介質射向空氣時，臨界角為37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)；

(3)若用A光照射時，把其中一條縫遮住，試分析光屏上能觀察到的現象.

Answer 1

【答案】(1)暗條紋　(2)亮條紋　(3) 光屏上仍出現明暗相間的條紋，但中央條紋最寬最亮，兩邊條紋變窄變暗.

【解析】

(1)設A光在空氣中波長為λ1，在介質中波長為λ2，由得

λ1＝nλ2＝1.5×4×10－7 m＝6×10－7 m

根據路程差Δr＝2.1×10－6 m

所以

由此可知，從S1和S2到P點的路程差Δr是波長λ1的3.5倍，所以P點為暗條紋.

(2)根據臨界角與折射率的關系sin C＝得

由此可知，B光在空氣中波長λ3為

λ3＝nλ介＝×3.15×10－7 m＝5.25×10－7 m

所以

可見，用B光做光源，P點為亮條紋.

(3)光屏上仍出現明暗相間的條紋，但中央條紋最寬最亮，兩邊條紋變窄變暗.