EJU 2013 年第 2 回 物理 第 13 题

考点
光的性质与折射
领域
波动
难度
中等
标准答案
⑤

解析摘要

标准解析

把折射率差转化为光程差

比较的是分别穿过 A、B 的两束光。它们入射时同相,且两膜厚度相同,膜外在空气中传播的共同路程不会造成相对相位差;又题设说明边界不反射,因此无需加入反射引起的相位突变。光在折射率为 nn 的介质中穿过几何长度 ℓ\ell 时,对应光程为 nℓn\ell。故两束光的光程差为

Δ=(nA−nB)ℓ\Delta=(n_{\mathrm A}-n_{\mathrm B})\ell

。

相位相反表示相差半个周期,最小的光程差条件是 Δ=λ/2\Delta=\lambda/2。这里给出的 600 nm600\ \mathrm{nm} 是空气中的波长,空气折射率为 1.001.00,可直接取 λ=600×10−9 m\lambda=600\times10^{-9}\ \mathrm{m}。因此

ℓ=600×10−92×6.0×10−3=5.0×10−5 m\ell=\frac{600\times10^{-9}}{2\times6.0\times10^{-3}}=5.0\times10^{-5}\ \mathrm{m}

。

代回可得 Δ=3.0×10−7 m=300 nm\Delta=3.0\times10^{-7}\ \mathrm{m}=300\ \mathrm{nm},恰为 600 nm600\ \mathrm{nm} 的一半。

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