白光双缝干涉谱级计算与可视化
题目用白光(λ: 400~760nm)光源进行双缝干涉实验,求清晰可辨光谱的级次。当某级红光和高一级紫光的光程差相同时,开始重叠。公式为: δ = kλ红 = (k + 1)λ紫,推导得: k = λ紫 / (λ红 - λ紫)
参数设置
400 nm
380
450
760 nm
700
780
0.5 mm
1.0 m
计算结果
清晰可辨谱级
1
注:当k为小数时,取整数部分作为清晰谱级
k级红光明纹位置
0.00 mm
(k+1)级紫光明纹位置
0.00 mm
重叠情况
开始重叠
干涉条纹可视化
注:垂直方向表示不同级次,水平方向表示位置
原理说明
光程差条件:
δ = kλ红 = (k + 1)λ紫
推导公式:
k = λ紫 / (λ红 - λ紫)
明纹位置公式:
y = k·λ·L/d
其中,y为明纹位置,k为级次,λ为波长,L为屏幕距离,d为双缝间距
结果解释:
当计算结果k为小数时,说明在k级和k+1级之间开始出现光谱重叠。例如,当k=1.1时,只有一级光谱清晰可辨,二级开始重叠。