高考物理干涉條紋有明紋、暗紋和半波帶。干涉條紋的產生明紋和暗紋都是由于光程差滿足相長和相消的條件,但形成明紋的條件是光程差是半波長的偶數倍,而形成暗紋的條件是光程差是半波長的奇數倍。干涉條紋的寬度與光的波長成正比,與間距的公式為:Δx=L(1/d-1/D)。其中L為屏到狹縫的水平距離,d為屏上兩個狹縫間的距離,D為光源到屏的距離。
干涉條紋的可見度取決于光的強度、狹縫間的距離d以及狹縫到光源的距離L。此外,半波帶是干涉條紋中最密集的部分。
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題目:一束單色光以入射角θ射到空氣和某種介質的分界面上,發生了干涉現象。已知介質的折射率為n,干涉條紋的間距為Δx,求此光在介質中的波長λ。
解答:
根據光的干涉原理,光在介質分界面上發生反射和折射,反射光和折射光形成干涉條紋。根據光的干涉公式Δx=λf,其中Δx為干涉條紋間距,f為頻率,λ為波長。
設入射光的波長為λ0,折射光在介質中的波長為λ1,則有:
反射光頻率不變,即f=f0=c/λ0
折射光頻率不變,即f=f1=c/λ1
介質的折射率為n,則折射率公式為n=c/v,其中v為光在介質中的速度。
根據幾何關系可知入射角θ與折射角r的關系為sinθ/sinr=n,即sinθ=nsinr
根據光的干涉公式Δx=λf,以及幾何關系Δx=(2d/sinθ)sinr,其中d為入射點與分界面距離的一半。
將上述公式代入Δx=λf中,得到:
(2d/sinθ)sinr=λf
(2dn/sinθ)sinr=λ0f1
λ1=(2dnΔx/sinθ)×(1/n)
其中n為介質的折射率,Δx為干涉條紋間距。
所以,此光在介質中的波長λ1為:
λ1=(2dnΔx/sinθ)×(1/n)×(c/f0)
答案:(2dnΔx/sinθ)×(1/n)×(c/f0)。
希望這個例子能幫助您理解高考物理干涉條紋的相關知識。