題目性質:自編仿真題——題目、材料、選項、數據與情境均為按課程標準與聯招常見考點獨立編寫的原創仿真題,非真題原文,未取自任何題庫、教輔或試卷;解析與採分點為教研整理,非官方評分標準。
一、考點定位與做題順序
在一縫後插薄片,光程多出 (n−1)t,零級條紋要往「光程變大的那一側」移動,移動條數 N = (n−1)t/λ,移動距離 = N·Δx。這裡 Δx = Lλ/d 是條紋間距,兩者單位要統一到米再算。
自編示意:雙縫間距 d = 0.400 mm,縫屏距 L = 1.000 m,波長 λ = 600 nm;薄片厚度 t = 0.0200 mm、折射率 n = 1.500。參數均為自編示意。
二、逐題精講
題1
題1 求條紋間距、零級移動條數與移動距離,並指出移動方向。
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 條,移動距離 16.67×1.50 = 25.0 mm。零級向插片那一側移動,因為該縫光程被加長,需讓另一縫多走幾何路程來補平。
答案 Δx=1.50 mm;N=16.67 條;移動 25.0 mm,向插片側。
採分點 條紋間距 2 分、附加光程 1 分、移動條數 2 分、距離 1 分、方向 1 分。
易錯點 把 t 直接當附加光程,漏乘 (n−1);或 mm 與 m 混用不換算。
題2
題2 若誤把 t 直接當附加光程(漏乘 n−1),結果偏大多少?
解析
漏乘時 N′ = t/λ = 0.0200×10⁻³/(600×10⁻⁹) = 33.33 條,移動 33.33×1.50 = 50.0 mm,是正確值 25.0 mm 的 2 倍,偏大 100.0%。
根因是 n−1 = 0.5,漏掉它等於把附加光程放大了 2 倍。校驗辦法:把 (n−1)t 換算成波長個數,正確為 16.67 個 λ、錯法為 33.33 個 λ,比值正好 2。
答案 得 33.33 條、50.0 mm,偏大 100.0%;因 n−1=0.5 使附加光程放大 2 倍。
採分點 錯法條數 1 分、錯法距離 1 分、偏大 1 分、根因 2 分、波長個數校驗 1 分。
易錯點 寫成「偏大 25.0 mm」就停,不報相對偏差。
三、規律小結與對照表
| 量 | 表達式 | 正確值 | 漏乘 n−1 |
|---|---|---|---|
| 條紋間距 | Lλ/d | 1.50 mm | 1.50 mm |
| 附加光程 | (n−1)t | 0.0100 mm | 0.0200 mm |
| 移動條數 | (n−1)t/λ | 16.67 | 33.33 |
| 移動距離 | N·Δx | 25.0 mm | 50.0 mm |
小結:附加光程是 (n−1)t 不是 t;先統一單位,再除以 λ 得條數,最後乘 Δx 得距離。
四、自測清單
- 能寫出條紋間距公式
- 能算附加光程並統一單位
- 能求移動條數
- 能求移動距離並判方向
- 能識別漏乘 n−1 的錯法
- 能用波長個數校驗偏大倍數