双缝干涉中求明亮条纹间距的公式如何证明?

如题所述

1,在光屏上任意取一点x,并且认为这点到光屏中心的距离是x。

2,设上下两个狭缝到这点的距离分别是r1,r2。

3,设光屏到狭缝的距离是D,狭缝的间距是d。

4,光程差为r2-r1。在x变化很小的时候,通过近似和简单的几何关系可以知道r2-r1≈xd/D

5,所以根据亮条纹条件,光程差是波长的整数倍mλ,所以xd/D=mλ。所以解得x=mDλ/d。

6,相邻两个条纹干涉级次差1,所以取m=1,有条纹间距是x=Dλ/d。

扩展资料:

双缝干涉证实了光具有波动性。

光的干涉现象是波动独有的特征,如果光真的是一种波,就必然会观察到光的干涉现象。1801年,英国物理学家托马斯·杨(1773—1829)在实验室里成功地观察到了光的干涉。

两列或几列光波在空间相遇时相互叠加,在某些区域始终加强,在另一些区域则始终削弱,形成稳定的强弱分布的现象,证实了光具有波动性。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2023-05-19
双缝干涉中求明亮条纹间距的公式可以通过以下方法来证明:假设双缝距离为d,单色光波长为λ,屏幕与双缝的距离为L。当光线通过双缝后,会形成一系列衍射环,其中心环的半径为r0 = λL / d。然后,最亮(最大)的明亮条纹出现在中央,它的两侧是交替出现的暗条纹和亮条纹。明亮条纹的间距可以表示为:y = mλL / d其中,m是任意整数,表示明亮条纹序号。可以利用三角形相似原理来证明这个公式。如下图所示,ABCD是双缝、S是光源,E和F是缝间垂线与屏幕的交点。假设EF与屏幕的距离为y,则可以得到EF / L = y / (L + d) 和 EF / L = (m + 1/2)λ / d,因此可以推导出明亮条纹的间距公式y = mλL / d。![image.png](cdn.luogu.cn/upload/image_hosting/d0wsi1vw.png)因此,双缝干涉中求明亮条纹间距的公式可以通过三角形相似原理来证明。