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例題精講 · 第 00809 題 · 附加光程除以波長就是條紋移動條數

以自編示意雙縫(d=0.400 mm、L=1.000 m、λ=600 nm)與一縫後插入的薄片(t=0.0200 mm、n=1.500)為材料,求條紋間距、零級移動條數與距離,回代漏乘 (n−1) 時的偏差。

00809題號全 1000 篇 · 第 第135輪 / 第135冊 輪
方向物理·實驗六向之一
題型自編仿真題逐題精講 · 采分點拆解

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。

例題精講 · 物理實驗

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/d1.50 mm1.50 mm
附加光程(n−1)t0.0100 mm0.0200 mm
移動條數(n−1)t/λ16.6733.33
移動距離N·Δx25.0 mm50.0 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
編寫說明與學科依據

本文為備考教研體例稿:題目系按課程標準與聯招常見考點範圍編寫的仿真練習題,非真題原文;文中案例為示意內容,非真實記錄;文末欄目為學科依據說明,非逐條引文。涉及報考、錄取、證件、居留、資助等事項,一律以當年官方文件與學校正式通知為準。

學科依據:

  • 人教版高中教材(物理):歐姆擋中值電阻、分壓帶載、雙縫插片、化曲為直、最小二乘剔除與多普勒測速相關章節
  • 《普通高等學校聯合招收華僑港澳臺學生考試大綱(物理科)》:相關考點考查範圍(僅作命題範圍參照,本文題目未與真題逐題比對)
  • 編寫說明:題目、選段、選項、數據與解析均為按常見考點獨立編寫的原創仿真題,未取自任何題庫、教輔或試卷;採分點為教研整理,非官方評分標準

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聯招物理·雙縫插介質片:零級條紋往哪邊移、移幾條
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