https://www.ueplus.com.
1、本网站所提供的信息,只供教育教学参考之用。
2、本网站及其会员一概毋须以任何方式就任何信息传递或传送的失误、不准确或错误对用户或任何其他人士负任何直接或间接的责任。
3、在法律允许的范围内,本网站在此声明,不承担用户或任何人士就使用或未能使用本网站所提供的信息或任何链接或项目所引致的任何直接、间接、附带、从属、特殊、惩罚性或惩戒性的损害赔偿。
4、访问者在从事与本网站相关的所有行为(包括但不限于访问浏览、利用、转载、宣传介绍)时,必须以善意且谨慎的态度行事;访问者不得故意或者过失的损害本网站的各类合法权益,不得利用本网站以任何方式直接或者间接的从事违反中华人民共和国法律、国际公约以及社会公德的行为。对于访问者利用本网站提供的信息而作出的任何决策、决定以及其后果,本网站不承担任何责任
5、本网站图片,文字之类版权,本网站无法鉴别所上传图片或文字的知识版权,如果侵犯,请及时通知我们,本网站将在第一时间及时删除。
6、凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者,视为自愿接受本网站声明的约束。
试卷云
干涉是波特有的现象,实验室和自然界中光的干涉现象都证明了光具有波动性。
(1)如图1所示为杨氏双缝干涉实验的原理示意图(俯视),其中双缝和的间距为d,双缝到光屏的距离为L(),实验中所用单色光的波长为。O为屏幕中心,且正对和连线的中央,即,在这点,两列波叠加后相互加强,因此屏幕中心为干涉图样的亮条纹,称为“零级”亮条纹。请根据相关知识推导“一级”亮条纹(来自和的光波的路程差正好等于波长)距离中心O的距离x=?
(2)蓝闪蝶是一种珍稀的蝴蝶,其翅膀在阳光照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒。这是因为它翅膀上的鳞片是多层立体的栅栏式结构,能使光发生干涉﹑衍射和散射,从而产生绚丽的色彩。
a.电子显微镜下蓝闪蝶鳞片结构的简化示意如图2所示,鳞片之间为空气层。假设一束光以入射角i入射到上层鳞片的上表面,光在上层鳞片上表面发生折射和反射的光路已在图2中画出,请在此基础上画出光入射到上层鳞片下表面发生反射和折射,之后继续传播的光路图(进入下层鳞片继续传播的光路不需画出)。
b.请在对蓝闪蝶鳞片结构的简化模型的基础上分析并解释蓝闪蝶在阳光照耀下呈现出蓝色光芒的现象。(已知鳞片的厚度在几十至几百纳米,可见光的波长范围是400~760nm)
【答案】(1);(2)a.,b.见解析。
【知识点】杨氏双缝干涉实验的实验目的、原理、杨氏双缝干涉实验的实验步骤和数据处理
【详解】(1)如答图1
设一级亮条纹的位置为P,其到O的距离为x,则
两缝间距离d远远小于缝到屏的距离L,因此有:
另一方面
于是得到
得到
(2)a.见答图2
b.阳光可视为平行白光,在鳞片上表面的反射光(如答图中a所示),和折射进入鳞片在鳞片下表面反射后,再从鳞片上表面折射出的光(如答图中b所示),满足相干条件,会发生干涉。白光中的蓝色光满足干涉加强的条件,因此叠加后相互加强,相对其他色光能量更强,因此蓝闪蝶呈现出耀眼的蓝色光芒。
按题目给出的信息知,鳞片的厚度在几十至几百纳米,可见光的波长范围是400~760nm,这两者是接近的。而空气膜的厚度不能保证在与光波长相近的数量级范围内,因此只能确定发生薄膜干涉的薄膜是鳞片。