缝干涉
W
l
W
双缝干涉实验说明,把一个光源变成“两相干
光源”即可实现光的干涉。类似装置还有①菲涅耳双面镜:如图212所示,夹角α很小的两个平面镜构
成一个双面镜(图中α已经被夸大了)。点光源S经
LL0
图214
双面镜生成的像S1和S2就是两个相干光源。
②埃洛镜
如图213所示,一个与平面镜L距离d很小(数量级01mm)的点光源S,它的一部分光线掠入射到平面镜,其反射光线与未经反射的光线叠加在屏上产生干涉条纹。
因此S和S就是相干光源。但应当注意,光线从光疏介质射入光密介质,反射光
与入射光相位差π,即发生“并波损失”,因此计算光程差时,反身光应有2的附加光
程差。
③双棱镜
如图214所示,波长6328
m的平行激光束垂直入射到双棱镜上,双棱镜的顶角330,宽度w40cm,折射率
15.问:当幕与双棱镜的距离分别为多大时,
在幕上观察到的干涉条纹的总数最少和最多?最多时能看到几条干涉条纹?
平行光垂直入射,经双棱镜上、下两半折射后,成为两束倾角均为θ的相干平行光。
当幕与双棱镜的距离等于或大于L0时,两束光在幕上
的重叠区域为零,干涉条纹数为零,最少,当幕与双
棱镜的距离为L时,两束光在幕上的重叠区域最大,S1
为L,干涉条纹数最多。利用折射定律求出倾角θ,
再利用干涉条纹间距的公式及几何关系,即可求d
解.
图214
S2
D
图215
f高中物理竞赛光学原子物理学教程第二讲物理光学
1
式中α是双棱镜顶角,θ是入射的平行光束经双棱镜上、下两半折射后,射出的两
xD
束平行光的倾角。如图215所示,相当于杨氏光涉,dD
d,而
si
tgd2D
条纹间距
x062mm2si
2
1a
可见干涉条纹的间距与幕的位置无关。
当幕与双棱镜的距离大于等于L0时,重叠区域为零,条纹总数为零
L0
W2
W2
1
393m
当屏与双棱镜相距为L时,重叠区域最大,条纹总数最多
LL01965m2
相应的两束光的重叠区域为L2L2L
1
1L0998mm.其中的
NL16
干涉条纹总数
x条。
④对切双透镜
如图216所示,过光心将透镜对切,拉开一小段距离,中间加挡光板(图a);或错开一段距离(图b);或两片切口各磨去一些再胶合(图c)。置于透镜原主轴上的各点光源或平行于主光轴的平行光线,经过对切透镜折射后,在叠加区也可以发生干涉。
3薄膜干r