① 把雙縫干涉實驗裝置放在折射率為n的水中,兩縫間距離為d,雙縫到屏的距離為D(D>>d),所用單色光在真
單色光在真空中的波長為λ,設光在水中的波長為λ′.
由n=
c |
v |
λf |
λ′f |
λ |
λ′ |
λ |
n |
D |
d |
D |
d |
λD |
nd |
λD |
nd |
② 將楊氏雙縫干涉實驗裝置放入折射率為n的介質中其條紋間隔是空氣中的多少倍求過程
首先,△x=Dλ/d是通用的(如有疑問詳見圖),但不同介質中λ不同,內所以求出n與λ的關系帶容入即可。
u(波速)=c(真空中光速)/n【1】
u=λf(頻率)【2】
聯立【1】【2】得
c/n=λf
λ=c/nf(不同折射率中f不變)
帶入原式得△x=Dc/dnf
因此間距的比例為1/n
來源:《物理學第六版下冊》p101
③ 在揚氏雙縫干涉實驗中,若用折射率為n的薄玻璃片將上面的狹縫蓋上,則此時中央明條紋的位置與原來相比應
在上面的抄狹縫前放一襲個玻璃片,則通過上狹縫的光線的光程有變化,到達屏時的相位也不同。
加上折射率為n厚度為t的薄玻璃片後,光程增量為nt-t=(n-1)t,相位落後的增量為(n-1)t*2π/λ。此時原中央明條紋處(原相位差為0處)的相位差為(n-1)t*2π/λ,相當於(n-1)t/λ個條紋間距。即新的中央明條紋應上移
y=(n-1)t/λ*Δx=(n-1)t/λ*λL/d=(n-1)tL/d
④ 在楊氏雙縫干涉實驗中,入射光波長為λ,若用折射率為n的介質薄片覆蓋住其中一個狹縫,觀察到中央亮紋
與未來使用介質薄片源相比,中央亮紋移動了五個亮紋距離,即與原來相比,加了介質薄片後,光程差增加了五個波長。設薄片厚度為d,則:
5λ=(n-1)d
d=5λ/(n-1)
當單色光經過雙縫後,在屏上產生了明暗相間的干涉條紋。當屏上某處與兩個狹縫的路程差是波長的整數倍時,則兩列波的波峰疊加,波谷與波谷疊加,形成亮條紋。當屏上某處與兩個狹縫的路程差是半個波長的奇數倍時,在這些地方波峰跟波谷相互疊加,光波的振幅互相抵消,出現暗條紋。
(4)將楊氏雙縫干涉實驗裝置放入折射率為n擴展閱讀:
平行的單色光投射到一個有兩條狹縫的擋板上,狹縫相距很近,平行光的光波會同時傳到狹縫,它們就成了兩個振動情況總是相同的波源,它們發出的光在檔板後面的空間相互疊加,就發生了干涉現象。
假若光束是由經典粒子組成,將光束照射於一條狹縫,通過狹縫後,沖擊於探測屏,則在探射屏應該會觀察到對應於狹縫尺寸與形狀的圖樣。可是,假設實際進行這單縫實驗,探測屏會顯示出衍射圖樣,光束會被展開,狹縫越狹窄,則展開角度越大。在探測屏會顯示出,在中央區域有一塊比較明亮的光帶,旁邊襯托著兩塊比較暗淡的光帶。
⑤ 楊氏雙縫干涉
調節光程差…一般不會用這種手法吧?光程差為半波長奇數倍的區域,呈現暗條紋,光程差為半波長的偶數倍的區域,呈現亮條紋。