题目

1801年，托马斯•杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色光源，M为一平面镜。S发出的光直接照在光屏上，同时S发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，这样就形成了两个一样的相干光源。 （1） 试用平面镜成像作图法画出S经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域。 （2） 设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L，光的波长为 ，在光屏上形成干涉条纹。写出相邻两条亮纹（或暗纹）间距离 的表达式。 答案： 解：根据对称性作出光源S在平面镜中所成的像 S′ 。连接平面镜的最左端和光源，即为最左端的入射光线，连接平面镜的最左端和像点 S′ ，并延长交光屏于一点，该点即为反射光线到达光屏的最上端；同理连接平面镜的最右端和像点 S′ ，即可找到反射光线所能到达光屏的最下端。故经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域如图所示 解：从光源直接发出的光和被平面镜反射的光实际上是同一列光，故是相干光，该干涉现象可以看做双缝干涉，所以 SS′ 之间的距离为d，而光源S到光屏的距离可以看做双孔屏到像屏的距离L，根据双缝干涉的相邻条纹之间的距离公式 Δx=Ldλ ，因为 d=2a ，所以相邻两条亮纹（或暗纹）间距离 Δx=L2aλ

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