(1)用氦氖激光器進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗,已知所用雙縫間的距離為d=0.1mm,雙縫到屏的距離為L=6.0m,測得屏上干涉條紋中相鄰明條紋的間距是3.8cm,氦氖激光器發(fā)出的紅光的波長是
6.33×10-7
6.33×10-7
m;假如把整個干涉裝置放入折射率為
43
的水中,這時屏上的明條紋間距是
2.85
2.85
 cm.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(2)如圖所示,是一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖象,已知該波沿x軸正方向傳播,波速為5m/s,求:
①該波的波長和周期;
②P質(zhì)點(diǎn)從該時刻起第一次到達(dá)正的最大位移處所用的時間;
③畫出波從此時刻起再傳播1.5個波長時的波形圖.
分析:(1)根據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式求出紅光的波長.光從空氣進(jìn)入水,頻率不變,根據(jù)波速、頻率、波長的關(guān)系得出波長的變化,從而求出條紋的間距變化.
(2)相鄰兩個波峰(或波谷)間的距離等于波長,根據(jù)波長和波速求出波的周期.
P質(zhì)點(diǎn)從該時刻起第一次到達(dá)正的最大位移處所用的時間等于左邊相鄰的波峰傳播到4.5m處所需的時間,根據(jù)波形傳播的距離和波速求出傳播所需的時間.
波從此時刻起再傳播1.5個波長時的波形圖,根據(jù)傳播的周期性,知與傳播半個周期后的波形圖相同.
解答:解:(1)在雙縫干涉中,相鄰的亮條紋的間距△x=
L
d
λ

所以紅光的波長是λ=
△x?d
L
≈6.33×10-7m

紅光從空氣進(jìn)入水中,頻率不變,f=
c
λ
=
v
λ′

在水中光速v=
c
n

故紅光在水中的波長λ′=
λ
n

所以在水中,相鄰明條紋的間距△x′=
△x
n
=2.85cm.
故答案為:6.33×10-7,2.85.
(2)①由題圖知,該波波長為λ=4m,周期T=
λ
v
=0.8s.
②P點(diǎn)第一次到達(dá)最高點(diǎn)的時間t=
4.5-1
5
=
3.5
5
s=0.7s

③波傳播1.5個波長與經(jīng)過二分之一個周期后的波形圖相同,如圖中虛線所示.
答:①波長和周期分別為4m,0.8s.
②P質(zhì)點(diǎn)從該時刻起第一次到達(dá)正的最大位移處所用的時間為0.7s.
③波形圖如圖所示.
點(diǎn)評:解決本題的關(guān)鍵知道光從空氣進(jìn)入水中頻率不變,掌握雙縫干涉條紋的間距公式.以及知道波長、波速、頻率的關(guān)系.
練習(xí)冊系列答案
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在下列四幅圖中,Q點(diǎn)的振動圖象可能是
BC
BC


(2)用氦氖激光器進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗,已知所用雙縫間的距離為d=0.1mm,雙縫到屏的距離為l=6.0m,測得屏上干涉條紋中相鄰明條紋的間距是3.8cm,氦氖激光器發(fā)出的紅光的波長是多少?假如把整個干涉裝置放入折射率為
43
的水中,這時屏上的明條紋間距是多少?

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(2)如圖所示,是一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖象,已知該波沿x軸正方向傳播,波速為5m/s,求:
①該波的波長和周期;
②P質(zhì)點(diǎn)從該時刻起第一次到達(dá)正的最大位移處所用的時間;
③畫出波從此時刻起再傳播1.5個波長時的波形圖.

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(1)一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖如圖甲所示,圖中P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為x=1.5m和x=4.5m.P點(diǎn)的振動圖象如圖乙所示.

在下列四幅圖中,Q點(diǎn)的振動圖象可能是______

(2)用氦氖激光器進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗,已知所用雙縫間的距離為d=0.1mm,雙縫到屏的距離為l=6.0m,測得屏上干涉條紋中相鄰明條紋的間距是3.8cm,氦氖激光器發(fā)出的紅光的波長是多少?假如把整個干涉裝置放入折射率為的水中,這時屏上的明條紋間距是多少?

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