Question

7．煤礦中瓦斯爆炸危害極大．某同學(xué)查資料得知含有瓦斯的氣體的折射率大于干凈空氣的折射率，于是，他設(shè)計了一種利用光的干涉監(jiān)測礦井瓦斯?jié)舛鹊膬x器，原理如圖所示．在雙縫前面放置兩個完全相同的透明容器A、B，容器A與干凈的空氣相通，在容器B中通入礦井中的氣體，觀察屏上的干涉條紋，就能夠監(jiān)測瓦斯?jié)舛龋�以下說法正確的是（　�。�

• A． 如果屏的正中央是亮紋，說明B中的氣體與A中的空氣成分相同，不含瓦斯
• B． 如果屏的正中央是暗紋，說明B中的氣體與A中的空氣成分不相同，可能含有瓦斯
• C． 如果屏上干涉條紋不停地移動，說明B中的氣體瓦斯含量穩(wěn)定
• D． 只有用單色光照射單縫時，才可能在屏上出現(xiàn)干涉條紋

Answer 1

分析 由于光經(jīng)過兩容器時折射率不同，光速不同，到達(dá)正中央的光程差可能是波長的整數(shù)倍，也可能是半波長的奇數(shù)倍，所以中央可能是亮條紋，也可能是案條紋，故B中氣體可能含有瓦斯，也可能沒有干涉條紋不停移動說明路程差不穩(wěn)定，即B中的氣體瓦斯含量不穩(wěn)定．

解答 解：A、設(shè)含有瓦斯的氣體的折射率為n，則光在B中的波長λ_n=$\frac{λ}{n}$，如果屏的正中央是亮紋，則$\frac{nd}{λ}$-$\frac7hksakn{λ}$=N，N為整數(shù)，說明B中的氣體與A中的空氣成分可能相同，即N=0（n=1），也可能不同，即N為非零整數(shù)，故A錯誤；
B、如果屏的正中央是暗紋，則n≠1，說明B中的氣體與A中的空氣成分不相同，可能含有瓦斯，故B正確；
C、如果屏上干涉條紋不停地移動，n變，說明B中的氣體瓦斯含量不穩(wěn)定，故C錯誤；
D、復(fù)色光若滿足條件亦可發(fā)生干涉，故D錯誤，
故選：B．

點評 本題是道信息題，考查了干涉現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，有一定的難度，同時理解干涉的條件，及明暗條紋的產(chǎn)生原理．