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初中物理干涉的光路示意图考点

2025-01-11 13:17:24综合其它565
  • 干涉的光路示意图

干涉的光路示意图通常包括以下几种情况:Ind物理好资源网(原物理ok网)

1. 薄膜干涉:包括上下表面平行、干涉及光程差Δr=2necosθ的薄膜,以及上下表面不平行、干涉及光程差Δr≠2necosθ的薄膜。Ind物理好资源网(原物理ok网)

2. 劳伦兹干涉仪:在劳伦兹干涉仪装置中,光源发出的两束相干光的光程差为光源中心到光屏中心再到两相干光源的路程差。Ind物理好资源网(原物理ok网)

3. 空间等倾干涉:平行于观察面的干涉圆环,其中等倾干涉是由薄膜等透明介质表面产生的等厚干涉。Ind物理好资源网(原物理ok网)

4. 空间等厚干涉:垂直于观察面的干涉条纹,其中等厚干涉是由平行于薄膜表面的入射光与反射光的光程差随薄膜厚度变化而形成的。Ind物理好资源网(原物理ok网)

5. 双缝干涉:由双缝干涉形成的条纹是等间距的明暗相间的直条纹。Ind物理好资源网(原物理ok网)

以上是常见的干涉光路示意图,具体的情况可能因观察角度、光源等因素而有所不同。Ind物理好资源网(原物理ok网)


相关例题:

假设有一个薄膜,其厚度为d,并且它是由两个折射率分别为n1和n2的材料构成的。当一束平行光照射到薄膜上时,会发生反射和透射。由于薄膜的厚度不同,因此反射光和透射光之间会产生相位差,从而形成干涉条纹。Ind物理好资源网(原物理ok网)

在薄膜干涉的光路示意图中,我们可以看到入射光、反射光和透射光的路径。当光从折射率n1的材料射入折射率n2的材料时,会发生折射和反射。在薄膜的上下表面之间,反射光和透射光之间会产生相位差Δφ,这个相位差可以用斯涅尔定律来计算:Ind物理好资源网(原物理ok网)

Δφ = 2πn × (n1 - n2) × dInd物理好资源网(原物理ok网)

其中n是折射率,d是薄膜的厚度。当这个相位差满足干涉条件时(即两个相干光源的相位差为k·2π,k为整数),就会产生干涉现象。在薄膜上不同位置,反射光和透射光之间的相位差不同,因此会形成不同的干涉条纹。Ind物理好资源网(原物理ok网)

下面是一个例题:Ind物理好资源网(原物理ok网)

某同学在做双缝干涉实验时,选用双缝间距为0.6mm、双缝到屏幕的距离为1.0m的缝屏。已知某种单色光的波长为5.0×10-7m。他测得第一条亮条纹中心到屏上边缘的距离为7.5mm。那么他使用的双缝间的距离是多少毫米?Ind物理好资源网(原物理ok网)

1. 根据已知条件算出单色光的波长λ;Ind物理好资源网(原物理ok网)

2. 根据双缝间距d和双缝到屏幕的距离L算出双缝的间距g;Ind物理好资源网(原物理ok网)

3. 根据第一条亮条纹中心到屏上边缘的距离L1和双缝间距g算出双缝之间的距离d。Ind物理好资源网(原物理ok网)

已知单色光的波长为5.0×10-7m,第一条亮条纹中心到屏上边缘的距离为7.5mm。根据干涉条件可知,相邻亮条纹之间的距离为Δx = λ/d,因此可得到Δx = 5.0×10-7/0.6mm = 8.3×10-7m。又因为L1 = 1.0m,所以L = L1 - Δx × 2 = 1.0m - 8.3×10-7 × 2m = 0.9999994m。根据双缝间距d和双缝到屏幕的距离L算出双缝的间距g = (L/d) × (d/L) = (0.9999994m/0.6mm) × (0.6mm/1m) = 0.3mm。最后根据双缝间距g算出双缝之间的距离d = g × 2 = 0.3mm × 2 = 6mm。Ind物理好资源网(原物理ok网)

因此,他使用的双缝间的距离是6毫米。Ind物理好资源网(原物理ok网)


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