Question

【題目】1801年，托馬斯·楊用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)研究了光波的性質(zhì)。1834年，洛埃利用單面鏡同樣得到了楊氏干涉的結(jié)果(稱洛埃鏡實(shí)驗(yàn))。洛埃鏡實(shí)驗(yàn)的基本裝置如圖所示，S為單色光源，M為一平面鏡。設(shè)光源S到平面鏡的垂直距離和到光屏的垂直距離分別為a和L ， 光的波長為λ ， 在光屏上形成干涉條紋。試分析說明為什么會在光屏上形成干涉條紋，并寫出相鄰兩條亮紋(或暗紋)間距離Δx的表達(dá)式。

Answer 1

【答案】從光源直射出的光與經(jīng)平面鏡反射后的光滿足頻率相同、相位差恒定、振動方向也相同的條件，在相遇的區(qū)域疊加發(fā)生干涉。可作出光路圖如圖所示，在光屏上加黑的區(qū)域就是能夠看到的干涉條紋區(qū)。從光路圖可以看出，光源S發(fā)出的光與經(jīng)平面鏡反射后的光好像是從像點(diǎn)光源S′發(fā)出的)發(fā)生干涉，所以S與S′相當(dāng)于楊氏雙縫干涉中的兩條縫，在雙縫干涉相鄰亮條紋的中心間距公式 中，2a就是雙縫間距d ， 因此洛埃鏡實(shí)驗(yàn)中 。
【解析】從光源直射出的光與經(jīng)平面鏡反射后的光滿足頻率相同、相位差恒定、振動方向也相同的條件，在相遇的區(qū)域疊加發(fā)生干涉。可作出光路圖如圖所示，在光屏上加黑的區(qū)域就是能夠看到的干涉條紋區(qū)。從光路圖可以看出，光源S發(fā)出的光與經(jīng)平面鏡反射后的光好像是從像點(diǎn)光源S′發(fā)出的)發(fā)生干涉，所以S與S′相當(dāng)于楊氏雙縫干涉中的兩條縫，在雙縫干涉相鄰亮條紋的中心間距公式 中，2a就是雙縫間距d ， 因此洛埃鏡實(shí)驗(yàn)中 。
【考點(diǎn)精析】利用光的干涉對題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知光的干涉的條件是：有兩個振動情況總是相同的波源，即相干波源．