A. 杨氏双缝干涉实验
在量子力学里,双缝实验(double-slit experiment)是一种演示光子或电子等等微观物体的波动性与粒子性的实验。双缝实验是一种“双路径实验”。在这种更广义的实验里,微观物体可以同时通过两条路径或通过其中任意一条路径,从初始点抵达最终点。这两条路径的程差促使描述微观物体物理行为的量子态发生相移,因此产生干涉现象。另一种常见的双路径实验是马赫-曾德尔干涉仪实验。
B. 将杨氏双缝干涉装置下半部分侵入水中,干涉条纹怎样变化
a、杨氏双缝干涉实验中,根据公式△x=ldλ,如果红光改为紫光,则波长变短,导致屏上的条纹间距将减小,故a正确;b、自然光相继通过两个偏振片,两偏振片之间,是偏振光,以光束为轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发生变化,故b正确;c、拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上一偏振片可以减小反射光透射,从而使照片清淅,故c错误;d、单色光照射小圆孔做衍射击实验时,中央是亮的,周围是明暗相间的圆环,但条纹间距不等,故d正确;本题选择错误的,故选:c.
C. 在杨氏双缝干涉实验中1.单色光换白光2.红光换成紫光 干涉条纹分别如何变化
条纹变彩色
条纹变小。
D. 杨氏双缝干涉实验中,放云母片会有什么变化
变化:如果云母片挡在上面的缝,屏幕上的条纹向上平移N个条纹。
改变一条光线的光程,也就改变了光程差,从而使屏幕上的条纹平移。一条光线的光程改变量=光程差的改变量=(云母片折射率-1)*云母片厚度=N*波长。这里,N就是屏幕上的条纹平移的条数.
用薄云母片覆盖在双缝实验中的一条缝上,这时屏幕上的中央明纹移动到原来第7级明纹的位置若入射光波长λ=550nm,云母的折射率n=1.52,云母的厚度为d= 7404nm。薄云母片内光波的完整波长的个数减去空气里经过薄云母片宽度的光波的完整波长的个数等于屏上级数的变化。
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光程与光程差的应用及意义:
1、在几何光学和波动光学中光的干涉、衍射及双折射效应等的推导过程中都具有重要意义和应用。费马原理是几何光学最基础的公理,光在同一介质中沿直线传播,光的反射定律及光的折射定律等基本规律都是通过费马原理推导出的。其揭示了光的传播路径与光程的关系。
2、光的干涉,相干光相互叠加会出现明暗交替的干涉条纹,可以通过光程差来计算干涉条纹的特征。
3、衍射效应发生时,随着与狭缝中心线的竖直距离(x方向)不同,到P点的光程差也不同。
E. 杨氏双缝实验中整个装置结构不变,全部侵入水中,屏幕上的干涉条纹有什么变化
波长变小,干涉条纹同比例变小。
F. 在杨氏双缝实验中,如有一条狭缝稍稍加宽一些,屏幕上的干涉条纹有什么变化
在杨氏双缝实验中,如有一条狭缝稍稍加宽一些,屏幕上的干涉条纹会扩大,交接点会变化。
它们的切线,经过连接与平滑后,形成一条连续的曲线,这就是预测的波前位置。依照这方法,可以展示出一个平面波波前或一个圆形波波前怎样持续延伸。将惠更斯原理加以数学论述,奥古斯丁·菲涅耳证明了光波动说与光在介质内以直线传播的射线行为相符合,不存在任何矛盾之处。菲涅耳又对于衍射与干涉现象,给出一个合理、完整的解释。
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不论是电子、中子或是任何其它量子尺寸的粒子,在双缝实验里,粒子抵达探测屏的位置的概率分布具有高度的决定性。量子力学可以精确地预测粒子抵达探测屏任意位置的概率密度,可是,量子力学无法预测,在什么时刻,在探测屏的什么位置,会有一个粒子抵达。这无可争议的结果,是经过多次重复地实验而得到的。
这结果给予了科学家极大的困惑,因为无法预测粒子的抵达位置,这意味着没有任何缘由而发生的粒子的抵达事件。很多物理学者非常不愿意接受的这种事实。尽管量子力学可以正确地预测实验结果,量子力学不能解释为什么会发生这类现象,为什么粒子似乎可以同时通过两条狭缝。
阿尔伯特·爱因斯坦认为,从这里可以推论量子力学并不完备,一个完备的理论必须对这些难题给出满意解释。
尼尔斯·玻尔反驳,这正好显示出量子力学的优点,量子力学不会用不恰当的经典概念来解释这种量子现象,如果必要,量子力学可以寻找与应用新的概念来解释这些难题。
G. 在杨氏双缝实验中,当作如下调节时,屏幕上的干涉条纹将如何变化为什么
这是物理光学干涉中的内容,可以从中心条纹的平移来理解。中心条纹是光程相等的点的汇聚。所以光源偏离中心,光程相等的点在反偏离的方向。这个画图理解最方便,如果要详细推导的话,需要从光程差开始,利用旁轴近似化简,也同样可以推导出结论。
H. 在杨氏双缝干涉实验中可以通过哪些方法增大干涉条纹
减小双缝的间隔
加大双缝与屏幕的距离,
用波长比较长的光。
I. 3.杨氏双缝干涉实验中,下面几种情况下条纹如何变化说明原因。(1)波长变大;(2
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J. 杨氏双缝干涉实验中,光源上下移动时,干涉条纹如何变化
杨氏双缝干涉实验中,光源上下移动时,干涉条纹下上移动(移动方向与前者的相反)。
干扰必须第一相干光绕过障碍物(事实上,衍射),然后相互叠加,形成了光与暗的条纹。
双缝垂直,水平方向上,体积小,容易绕过去的光(衍射),位于左,右两侧;每个接缝,而垂直方向上的大小,是不容易的光绕过去,所以没有光上下。最终,每一个垂直缝左右两侧的光彼此叠加,形成明暗相间条纹,性质和平行的接缝。
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随着科技的快速进步,已发展出来能够可靠地发射单独电子的物理仪器。使用这种单独电子发射器来进行双缝实验,可以使得在任意时间最多只有一个电子存在于发射器与探测屏之间,因此,每一次最多只有一个电子通过双狭缝,而不是一大群电子在很短时间间隔内挤着要通过双狭缝。
值得注意的是,探测屏累积很多次电子冲击事件之后,会显示出熟悉的干涉图样。从这图样可以推论,单独电子似乎可以同时刻通过两条狭缝,并且自己与自己干涉。
这解释并不符合平常观察到的离散物体的物理行为,人们从未亲眼目睹老虎在同时刻穿越过两个并排的火圈,这并不是很容易从直觉就能够赞同的结果。可是,从原子到更复杂的分子,包括巴基球,这些微观粒子都会产生类似现象。