- 高中光的干涉条件
高中光的干涉条件包括:
1. 两束光要相互叠加。
2. 光的频率相同。
3. 光的振动方向相同。
在光的干涉实验中,只有满足这些条件,才能产生稳定的干涉现象。此外,只有相干光源发出的光才能进行干涉。相干光源必须满足几何条件和物理条件。几何条件是光源的发光中心发出的光是单色光,且各发光点的振动情况完全相同;物理条件是光源的频率单一,有稳定的相位差。
相关例题:
题目:
在某实验室中,有一束单色光以入射角θ射到一块玻璃砖的上表面,并发生完全反射。已知玻璃砖的折射率n=1.5,求此单色光在玻璃砖下表面反射后能否与另一束单色光发生干涉。
分析:
要使两束光发生干涉,必须满足光的干涉条件,即光程差必须满足半波长的奇数倍。在本题中,我们需要考虑光在玻璃砖上下表面的反射和折射情况,以及光在空气中的传播情况。
解:
1. 光在玻璃砖上下表面的反射情况:
入射角为θ,则上表面的反射角也为θ,下表面的反射角为90°-θ。根据反射定律,有:
上表面反射光:n1 = sin(θ/2)/sin(90°- θ/2) = 1/√(1 + n²) = 1/√(1 + 1.5²) = 0.707
下表面反射光:n2 = sin(90°- θ/2)/sin(θ/2) = √(n² - 1) = √(1.5² - 1) = 0.866
2. 光在空气中的传播情况:
光从玻璃砖下表面反射后将进入空气,其折射角为90°-θ。根据折射定律,有:
空气中的折射光:n3 = sin(90°- (90°- θ))/sinθ = 1/n2 = 1/0.866
3. 光程差:
光程差Δλ = 2h × (n2 - n3) = 2h × (0.866 - 1/√(1 + 1.5²)) = -4.58λ
由于Δλ = -4.58λ是半波长的奇数倍,因此两束光可以发生干涉。
答案:
此单色光在玻璃砖下表面反射后能与另一束单色光发生干涉。
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