一級注冊結構工程師：楊氏雙縫干涉
發布時間：2012-07-25 共1頁
光的干涉
光的干涉是指若干個光波（成員波）相遇時產生的光強分布不等于由各個成員波單獨造成的光強分布之和，而出現明暗相間的現象。光的干涉現象的發現在歷史上對于由光的微粒說到光的波動說的演進起了不可磨滅的作用。1801年，托馬斯·楊提出了干涉原理并首先做出了雙狹縫干涉實驗。
楊氏雙縫干涉實驗
英國物理學家托馬斯·楊最先在1801年得到兩列相干的光波，并且以明確的形式確立了光波疊加原理，用光的波動性解釋了干涉現象。他用強烈的單色光照射到開有小孔S的不透明的遮光扳（稱為光闌）上，后面置有另一塊光闌，開有兩個小孔S1和S2。楊氏利用了惠更斯對光的傳播所提出的次波假設解釋了這個實驗。
S1，S2為完全相同的線光源，P是屏幕上任意一點，它與S1，S2連線的中垂線交點S’相距x，與S1，S2相距為rl、r2，雙縫間距離為d，雙縫到屏幕的距離為L。
因雙縫間距d遠小于縫到屏的距離L，P點處的光程差：
圖示δ=r2-r1=dsinθ=dtgθ=dx/L sinθ=tgθ
這是因為θ角度很小的時候，可以近似認為相等。
干涉明條紋的位置可由干涉極大條件δ=kλ得：
x=(L/d)kλ,
干涉暗條紋位置可由干涉極小條件δ=(k+1/2)λ得：
x=(D/d)(k+1/2)λ
明條紋之間、暗條紋之間距都是
Δx =λ(D/d)
因此干涉條紋是等距離分布的。
而且注意上面的公式都有波長參數在里面，波長越長，相差越大。
條紋形狀：為一組與狹縫平行、等間隔的直線（干涉條紋特點）
菲涅爾雙棱鏡，菲涅爾雙面鏡、埃洛鏡的干涉情況都與此類似。
注意用單色光做楊氏雙縫干涉實驗時屏上出現等距的明暗相間的條紋
用白光做該實驗時，光屏上除中央亮條紋為白色外兩側均為彩色干涉條紋。
