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初中物理光的干涉一级条纹考点

2025-02-02 16:44:36综合其它273
  • 光的干涉一级条纹

光的干涉一级条纹有明暗相间的条纹,且相邻条纹的间距相等。具体来说,如果使用分束器将一束单色光分成两束相干光,再让它们叠加后通过观察屏上的某一点,当两束光的光程差为波长的整数倍时,该点处振动加强,形成亮条纹;反之,当光程差为半波长的奇数倍时,该点处振动减弱,形成暗条纹。iNr物理好资源网(原物理ok网)

需要注意的是,这里所述只是一级条纹的一些基本特征。具体来说,不同情况下的光干涉可能会有不同的特征。iNr物理好资源网(原物理ok网)


相关例题:

题目:一束单色光照射到双缝上,在光屏上形成了明暗相间的条纹,其中一条缝是中央明纹,另一条缝是中央暗纹的对称位置。请证明中央明纹的两侧存在一组等距的明纹和暗纹。iNr物理好资源网(原物理ok网)

解题思路:iNr物理好资源网(原物理ok网)

1. 首先,我们需要知道干涉的基本原理,即两束光波叠加后,其强度会发生叠加增强或叠加减弱的现象。iNr物理好资源网(原物理ok网)

2. 对于双缝干涉,光波会穿过两条缝,并在屏幕上形成明暗相间的条纹。中央明纹是由于两束光波在中央位置叠加后强度最大所形成的。iNr物理好资源网(原物理ok网)

3. 中央明纹两侧的明纹和暗纹是由于两束光波在偏离中央位置后,由于相位差的原因导致叠加后的强度发生变化所形成的。iNr物理好资源网(原物理ok网)

解题过程:iNr物理好资源网(原物理ok网)

$I = I_0 \cos(\frac{2\pi}{\lambda} \cdot \sqrt{d^2 + x^2 - 2xd\cos\theta} \cdot \Delta\phi)$iNr物理好资源网(原物理ok网)

其中$I$是光强,$I_0$是单束光强,$\theta$是双缝之间的夹角,$x$是观察点到两缝的距离之差。iNr物理好资源网(原物理ok网)

对于中央明纹,相位差$\Delta\phi = 0$,此时方程简化为:iNr物理好资源网(原物理ok网)

$I = I_0 \cos(\frac{2\pi}{\lambda} \cdot \sqrt{d^2 + x^2} \cdot 0) = I_0 \cos(2\pi\sqrt{d^2 + x^2})$iNr物理好资源网(原物理ok网)

可以看出,当$x = 0$时,即观察点位于中央位置时,光强最大。iNr物理好资源网(原物理ok网)

对于中央明纹两侧的明纹和暗纹,相位差$\Delta\phi = \pi$或$\frac{\pi}{2}$,此时方程为:iNr物理好资源网(原物理ok网)

$I = I_0 \cos(\frac{2\pi}{\lambda} \cdot \sqrt{d^2 + x^2 - 2xd\cos\theta} \cdot (\pi) = I_0 \cos(2\pi\sqrt{d^2 + x^2} - 2\pi x)$ 或 $I = I_0 \cos(\frac{2\pi}{\lambda} \cdot \sqrt{d^2 + x^2 - 2xd\cos\theta} \cdot (\frac{\pi}{2})) = I_0 \cos(\frac{\pi}{2} - 2\pi\sqrt{d^2 + x^2})$iNr物理好资源网(原物理ok网)

可以看出,当$x$不为零时,光强会发生变化,形成一组等距的明纹和暗纹。iNr物理好资源网(原物理ok网)

结论:中央明纹的两侧存在一组等距的明纹和暗纹。iNr物理好资源网(原物理ok网)


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