杨氏双缝干涉习题实验为什么会出现右图的情况,而不是左边的

知识点梳理
学生实验:用双缝干涉测光的波长  实验目的:  了解光波产生稳定的的条件;观察双缝干涉图样;了解测量头的构造及使用方法;测定单色光的波长。  实验原理:  发出的光经滤光片成为单色光,单色光通过单缝后,经双缝产生稳定的干涉图样,干涉条纹可从屏上观察到。图样中相邻两条亮(暗)纹间的距离△x与双缝间的距离d、双缝到屏的距离L、单色光的波长λ之间满足。通过测量d、L、Δx就可计算出光的波长。  双缝间的距离d是已知的,双缝到屏的距离L可以用米尺测出,相邻两条亮(暗)纹间的距离Δx用测量头(如图)测出。   测量头由分划板、目镜、手轮等构成。转动手轮,分划板会左右移动。测量时,应使分划板中心刻线对齐条纹的中心(如图),记下此时手轮上的读数。转动测量头,使分划板中心刻线对齐另一条纹的中心,记下此时手轮上的读数。两次读数之差就表示这两条条纹间的距离。   实验器材:  双缝干涉仪、米尺、测量头。  实验步骤:  一、观察双缝干涉图样:  1.如图所示,把直径约10cm、长约1m的遮光简水平放在光具座上,筒的一端装有双缝,另一端装有毛玻璃屏。 2.取下双缝,打开光源,调节光源的高度,使它发出的一束光能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮。3.放好单缝和双缝,单缝和双缝间的距离约为5 cm~10 cm,使缝相互平行,中心大致位于遮光筒的轴线上,这时在屏上就会看到白光的双缝干涉图样。4. 在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的双缝干涉图样。5.分别改变滤光片和双缝,观察干涉图样的变化。  二、测定单色光的波长:6.已知双缝间的距离d,用米尺测出双缝到屏的距离L,用测量头测出相邻两条亮(暗)纹间的距离△x,由,算单色光的波长。为了减小,可测出n条亮纹(暗)纹间的距离a,则可以求出相邻两条亮(暗)纹间的距离△x=a/(n-1)。  如转动测量头上的手轮,把分划板上的刻线对准视场左边的某一亮条纹(记下读数x1),把分划板向右移动,使之对齐第7条亮条纹(记下读数x2),则7.换用不同颜色的滤光片,观察干涉条纹间距的变化,并求出相应色光的波长。  注意事项:  1.单缝双缝应相互平行,其中心位于遮光筒的轴线上,双缝到单缝的距离应相等。  2.测双缝到屏的距离,可用米尺测多次取平均值。  3.测条纹间距△x时,用测量头测出n条亮(暗)纹间的距离a,求出相邻的两条明(暗)纹间的距离△x=a/(n-1)。  实验结果分析:  1、单色光双缝干涉条纹有何特点?  单色光的双缝干涉图样是明暗相间条纹,且条纹等宽度。不同色光的干涉条纹宽窄不同,波长越长,条纹越宽。   理论研究:△x与波长λ、双缝间距d、及双缝到屏的距离L有关。   分析:  假设P点出现明条纹  则r2-r1=k·λ(k=0、±1、±2……)  ∵ r12=L2+(x-)2    r22=L2+(x+)2  ∴ r22-r12 = 2 x d  ∵ L>> d ,L >> x  ∴ r2+ r1 ≈ 2L  ∴ r2-r1 =   即 =k·λ  ∴x=   则:  第n级明条纹位置Xn=   第(n+1)级明条纹位置Xn+1=   ∴相邻两明条纹间距  △x = Xn+1-Xn =   同理相邻两暗条纹间距△x =   2、白光双缝干涉条纹有何特点?  ①中央亮条纹是白色的  ②其它各级亮条纹中红光都在最外侧   如何解释?  ①白光是复色光,包含了七种单色光  ②各种单色光在中央都形成亮条纹,复合的光成为白色  ③红光波长最大,则红光的相邻两明条纹间距△x最大,所以红色在最外侧  
整理教师:&&
举一反三(巩固练习,成绩显著提升,去)
根据问他()知识点分析,
试题“在双缝干涉实验中,明暗条纹形成的原因解释正确的是”,相似的试题还有:
双缝干涉实验装置如图所示,绿光通过单缝S后,投射到具有双缝的挡板上,双缝S1和S2与单缝的距离相等,光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹.屏上O点距双缝S1和S2的距离相等,P点是距O点最近的第一条亮条纹.如果将入射的单色光换成红光或蓝光,讨论屏上O点及其上方的干涉条纹的情况是()
A.O点处是红光的亮条纹
B.O点处不是蓝光的亮条纹
C.红光的第一条亮条纹在P点的上方
D.蓝光的第一条亮条纹在P点的上方
在观察光的干涉现象的实验中,将两片刀片合在一起,在涂有墨汁的玻璃片上划出不同间隙的双缝;按图所示的方法,让激光束通过自制的双缝,观察在光屏上出现的现象得到的结论是:(1)保持缝到光屏的距离不变,换用不同间隙的双缝,双缝的间隙越小,屏上明暗相间的条纹间距_____(选填:“越大”或“越小”);(2)保持双缝的间隙不变,光屏到缝的距离越大,屏上明暗相间的条纹间距_____(选填:“越大”或“越小”);(3)在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离都不变的条件下,用不同颜色的光做实验,发现用蓝色光做实验在屏上明暗相间的条纹间距比用红色光做实验的_____(选填:“大”或“小”).
有同学在重复杨氏双缝干涉实验中,用白光照射双缝前的单缝时,在光屏上呈现出彩色条纹.现在这位同学又进行了如下的探究,仍用白光照射双缝前的单缝,然后在双缝处用一个蓝色玻璃片挡住其中的一缝,用一个红色玻璃片挡住另一缝后()
A.在光屏上出现红蓝相间的干涉条纹
B.在光屏上出现明暗相间的蓝色干涉条纹
C.在光屏上出现明暗相间的红色干涉条纹
D.在光屏看不到干涉条纹正确教育旗下网站
题号:1437901试题类型:多选题 知识点:双缝干涉,薄膜干涉&&更新日期:
在杨氏双缝干涉实验中,以下情况可能出现的有(&&&)A.用白光作为光源,屏上的中央条纹为白色亮条纹B.用蓝光作为光源,屏上将呈现蓝白相间的条纹C.用红光照射两条狭缝,如果改变两条狭缝之间的距离,屏上的彩色条纹分布况状不变D.用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,屏上将呈现间距不等的条纹
难易度:中等
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光的干涉:1.定义:在两列光波的叠加区域,某些区域的光被加强,出现亮纹,某些区域的光被减弱,出现暗纹,且加强区域和减弱区域互相间隔的现象叫做光的干涉现象2.发生干涉的条件:两列光的频率相同、相位差恒定和振动方向相同能发生干涉的两列波称为相干波。如果两个光源发出的光能够发生干涉,这样的两个光源称为相十光源,相干光源可将同一束光分成两列光而获得3.明暗条纹的条件:亮纹:暗纹:
双缝干涉:
①中央为亮纹,两侧是明、暗相间的条纹,且亮纹与亮纹间、暗纹与暗纹问的距离相等。 ②相邻两条亮纹(或暗纹)间的距离,其中d为两缝问的距离,L为缝到屏的距离,λ为光的波长。此式表明,相同装置,波长越长,干涉条纹越宽。 ③若用白光做实验,则中央亮纹为白色,两侧出现彩色条纹。彩色条纹显示了不同颜色光的于涉条纹间距是不同的
双孔干涉:
中央是一条直亮条纹,两侧是明暗相间的条纹,形状为焦点相同的双曲线,两焦点连线与双孔连线平行
薄膜干涉:
光照射到薄膜上,被膜的前、后表面反射的两列光形成相干光 ①劈形薄膜厚度均匀变化时,干涉条纹是与劈棱平行的明暗相间的直条纹,相邻条纹间距相等。 ②某处两反射光相遇时的路程差为该处薄膜厚度的2倍,即 ③观察薄膜干涉时观察者与光源应在薄膜的同侧。 ④白光发生薄膜干涉时形成的是彩色条纹
干涉法检查平整度中凹凸情况的两种判定方法:
&1.基本方法如图甲所示,两板之间形成一层空气膜,用单色光从上向下照射,入射光从空气膜的上下表面反射出两列光波,形成干涉条纹。如果被检查平面是光滑的,得到的干涉图样必是等间距的。如果某处凹下去,则对应亮纹(或暗纹)提前出现,如图乙所示;如果某处凸起来,则对应条纹延后出现,如图丙所示。(注:“提前”与 “延后”不是指在时间上,而是指由左向右的位置顺序上)2.旋转法这是一种方便快捷地判定被检查平面上是凸起还是凹陷的经验性方法,而不是能从定理或定律推导得出的理论结果。具体方法是将干涉图样及装置一起在纸面内旋转90。。旋转方向是使装置的劈形空气膜劈尖向下,即装置成“V”字形。如在图甲中需逆时针转过90。,此时干涉条纹成水平状态,其上条纹弯曲处的凸起与凹下情况与被检查平面凸、凹情况一致。如在图中,逆时针旋过90。后,乙图中条纹凹陷,丙图中条纹凸起,说明对应于乙图的被检查平面上有凹下的地方,对应于丙图的有凸起处。
凸透镜的弯曲表面是个球面,球面的半径叫做这个曲面的曲率半径。把一个凸透镜压在一块平面玻璃上,让单色光从上方射入(如图),从上往下看凸透镜,可以看到亮暗相问的圆环状条纹。这个现象是牛顿首先发现的,这些环状条纹叫做牛顿环,它是由两个玻璃表面之间的空气膜发生的薄膜干涉造成的。在一平玻璃板上放一曲率半径很大的平凸透镜,如图所示,凸球面与平玻璃接触并构成尖劈形空气薄膜。当平行单色光垂直入射时,显示的一组等厚条纹是以接触点O为圆心的同心圆环,就是牛顿环。其亮、暗条纹的半径分别为亮条纹:暗条纹:式中j为干涉级数,λ为波长,R为透镜的曲率半径。光从光疏介质射到光密介质界面发生反射时存在半波损失,故反射光所产生的牛顿环条纹的中心处是一暗点。对于透射光所产生的牛顿环条纹的中心是一亮点。牛顿环所产生的干涉条纹的规律是越靠近中心,条纹的级越低,条纹的宽度越宽。这一点可用劈尖干涉的结论来理解。如图,靠近中心处劈尖顶角减小, 增大。利用牛顿环可以精确检测光学元件表面的精确度.可精密地测定压力或长度的微小变化。
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看不到图像,双缝干涉图像完整的亮度公式如下:
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