题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。
一、考点定位与做题顺序
在一缝后插薄片,光程多出 (n−1)t,零级条纹要往「光程变大的那一侧」移动,移动条数 N = (n−1)t/λ,移动距离 = N·Δx。这里 Δx = Lλ/d 是条纹间距,两者单位要统一到米再算。
自编示意:双缝间距 d = 0.400 mm,缝屏距 L = 1.000 m,波长 λ = 600 nm;薄片厚度 t = 0.0200 mm、折射率 n = 1.500。参数均为自编示意。
二、逐题精讲
题1
题1 求条纹间距、零级移动条数与移动距离,并指出移动方向。
解析
Δx = Lλ/d = 1.000×600×10⁻⁹/(0.400×10⁻³) = 1.50 mm。附加光程 (n−1)t = (1.500−1)×0.0200 mm = 0.0100 mm = 1.00×10⁻⁵ m。
N = (n−1)t/λ = 1.00×10⁻⁵/(600×10⁻⁹) = 16.67 条,移动距离 16.67×1.50 = 25.0 mm。零级向插片那一侧移动,因为该缝光程被加长,需让另一缝多走几何路程来补平。
答案 Δx=1.50 mm;N=16.67 条;移动 25.0 mm,向插片侧。
采分点 条纹间距 2 分、附加光程 1 分、移动条数 2 分、距离 1 分、方向 1 分。
易错点 把 t 直接当附加光程,漏乘 (n−1);或 mm 与 m 混用不换算。
题2
题2 若误把 t 直接当附加光程(漏乘 n−1),结果偏大多少?
解析
漏乘时 N′ = t/λ = 0.0200×10⁻³/(600×10⁻⁹) = 33.33 条,移动 33.33×1.50 = 50.0 mm,是正确值 25.0 mm 的 2 倍,偏大 100.0%。
根因是 n−1 = 0.5,漏掉它等于把附加光程放大了 2 倍。校验办法:把 (n−1)t 换算成波长个数,正确为 16.67 个 λ、错法为 33.33 个 λ,比值正好 2。
答案 得 33.33 条、50.0 mm,偏大 100.0%;因 n−1=0.5 使附加光程放大 2 倍。
采分点 错法条数 1 分、错法距离 1 分、偏大 1 分、根因 2 分、波长个数校验 1 分。
易错点 写成「偏大 25.0 mm」就停,不报相对偏差。
三、规律小结与对照表
| 量 | 表达式 | 正确值 | 漏乘 n−1 |
|---|---|---|---|
| 条纹间距 | Lλ/d | 1.50 mm | 1.50 mm |
| 附加光程 | (n−1)t | 0.0100 mm | 0.0200 mm |
| 移动条数 | (n−1)t/λ | 16.67 | 33.33 |
| 移动距离 | N·Δx | 25.0 mm | 50.0 mm |
小结:附加光程是 (n−1)t 不是 t;先统一单位,再除以 λ 得条数,最后乘 Δx 得距离。
四、自测清单
- 能写出条纹间距公式
- 能算附加光程并统一单位
- 能求移动条数
- 能求移动距离并判方向
- 能识别漏乘 n−1 的错法
- 能用波长个数校验偏大倍数