高考物理干涉条纹有明纹、暗纹和半波带。干涉条纹的产生明纹和暗纹都是由于光程差满足相长和相消的条件,但形成明纹的条件是光程差是半波长的偶数倍,而形成暗纹的条件是光程差是半波长的奇数倍。干涉条纹的宽度与光的波长成正比,与间距的公式为:Δx=L(1/d-1/D)。其中L为屏到狭缝的水平距离,d为屏上两个狭缝间的距离,D为光源到屏的距离。
干涉条纹的可见度取决于光的强度、狭缝间的距离d以及狭缝到光源的距离L。此外,半波带是干涉条纹中最密集的部分。
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题目:一束单色光以入射角θ射到空气和某种介质的分界面上,发生了干涉现象。已知介质的折射率为n,干涉条纹的间距为Δx,求此光在介质中的波长λ。
解答:
根据光的干涉原理,光在介质分界面上发生反射和折射,反射光和折射光形成干涉条纹。根据光的干涉公式Δx=λf,其中Δx为干涉条纹间距,f为频率,λ为波长。
设入射光的波长为λ0,折射光在介质中的波长为λ1,则有:
反射光频率不变,即f=f0=c/λ0
折射光频率不变,即f=f1=c/λ1
介质的折射率为n,则折射率公式为n=c/v,其中v为光在介质中的速度。
根据几何关系可知入射角θ与折射角r的关系为sinθ/sinr=n,即sinθ=nsinr
根据光的干涉公式Δx=λf,以及几何关系Δx=(2d/sinθ)sinr,其中d为入射点与分界面距离的一半。
将上述公式代入Δx=λf中,得到:
(2d/sinθ)sinr=λf
(2dn/sinθ)sinr=λ0f1
λ1=(2dnΔx/sinθ)×(1/n)
其中n为介质的折射率,Δx为干涉条纹间距。
所以,此光在介质中的波长λ1为:
λ1=(2dnΔx/sinθ)×(1/n)×(c/f0)
答案:(2dnΔx/sinθ)×(1/n)×(c/f0)。
希望这个例子能帮助您理解高考物理干涉条纹的相关知识。