EJU 2004 年第 2 回 物理 第 11 题

考点
光的干涉与衍射
领域
波动
难度
中等
标准答案
③

解析摘要

标准解析

逐组反算波长,再判断是否可见

近似等间距的双缝条纹满足 y≈λℓ/dy\approx\lambda\ell/d。暗纹到相邻暗纹的光程差条件相差一个波长,间距与相邻亮纹相同,因此可反算 λ≈dy/ℓ\lambda\approx dy/\ell。

三项长度全部用毫米代入时,所得波长也是毫米。四组分别给出约 2.67×10−42.67\times10^{-4}、2.67×10−32.67\times10^{-3}、6.0×10−46.0\times10^{-4}、6.0×10−3 mm6.0\times10^{-3}\,\mathrm{mm}。利用 1 mm=106 nm1\,\mathrm{mm}=10^6\,\mathrm{nm},它们对应约 267,2667,600,6000 nm267,2667,600,6000\,\mathrm{nm}。

可见光波长通常在几百纳米的范围,600 nm 位于其中;267 nm 过短,属于紫外,另两组则过长,属于红外。因此符合条件的是反算出 600 nm 的一组。

不要将暗到暗理解成半个条纹周期。亮到相邻暗才是约半个间距;本题明确连续两条暗纹,公式中不额外乘二或除二。

反算后应先做尺度判断,再考虑取值精度。第一组约为可见光短波端以下,第二和第四组则达到数千纳米,远超可见光。第三组的六百纳米处在可见区内部,并不依赖边界波长采用哪一种近似约定。由于各组差别达到数量级,保留两三位有效数字已足够;过早将小波长四舍五入成零,会反而失去判断依据。

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