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1、几个著名的干涉实验一、杨氏干涉实验托马斯杨在1801年以极其简单的装置和巧妙的构思，做到了用普通光源来实现光的干涉。这一实验设计，不仅是许多其它光的干涉实验的装置原型，在理论上还可以从中得到许多重要的概念和启发。杨氏干涉实验装置如图所示。让光源照射到开有小孔S的不透明的遮光板（称为光阑）上，后面置有另一块光阑，开有两个小孔S1和S2。从针孔S1和S2中发出的两组球面光波互相干涉，结果在屏幕D上形成一个对称而强度有变化的图样。若用单色光作光源，则在屏幕上可以观察到干涉图样。当时杨氏利用了惠更斯对光的传播所提出的次波假设（即惠更斯原理）解释了这个实验。后来为了提高干涉的亮度，实验中S、S1、S2用
2、三个相互平行的狭缝，即称之为杨氏双缝干涉。并且可以用目镜代替屏幕进行直接观测。在激光出现后，用激光作光源进行实验，则在屏幕可观察到稳定清晰的干涉条纹，还可用目镜放大或用照相机摄像。在杨氏实验装置中一般要求双孔间距d在0.1mm1mm之间，横向观测范围在1cm10cm之间，幕与双孔屏的间隔在1cm10cm之间。从杨氏实验中可以得出，从同一列波的波面上取出的两个次波源，总是相干的，后来的一切分波阵面干涉装置的设计思想都是源于杨氏这一精巧的构思。杨氏在分析干涉条纹的特征时推得：双孔干涉条纹的间距，即光的波长为，杨氏由此式算出了光的波长，这是人类历史上第一次由实验测得的光的波长。而且杨氏干涉实验在光学
3、发展上是一个决定性的判决实验，由此导致了光的波动理论复兴的开端。二、菲涅耳双棱镜实验1817年法国物理学家菲涅耳设计进行了著名的菲涅耳双棱镜实验，缝光源S发出的光经过一个顶角很小（约1左右）的薄棱镜P，借助于棱镜的折射，将自S发出的光束分为两束ac和bd，并沿不同方向传播，这两束光好像自图中虚光源S1和S2发出的一样，在两束光重叠的bc区域产生干涉条纹。测量出由双棱镜所产生的干涉条纹宽度x，然后计算出光波的波长，接着菲涅耳又完成了两束光干涉的双面镜实验。三、迈克耳逊干涉仪一种用分光束法产生双光束干涉的精密光学仪器。是由美国物理学家迈克耳逊在1881年提出。从单色广光源S发出来的光，在平行平面玻
4、璃板G1上镀有一薄层银的半反射面A，光在A上分成光强近于相等的两束，它们分别从平面镜M1、M2上反射回到A而重新会合，在透镜L2的焦平面F上形成等倾条纹。M2是固定的，而M1安装在一个可以平移调节的座架上。通常在G1与G2之间放一块与G1相同且与G1平行的补偿板G2。当M1与M2对A面互成镜中的像，故在F上的等倾条纹可以看作是在反射面M1和虚反射面M2之间的平行空气层上产生的。条纹的形状是以焦点为中心的同心圆。M1向M2移近/2，则向中心收缩一个条纹；反之移远/2，则在中心冒出一个条纹。测出条纹变化的数目，就可计算M1移动的距离。迈克耳逊曾用此仪器做了如下三个重要实验：1887年测量以太漂移的迈克耳逊莫雷实验；1892年首次系统地研究光谱线的精细结构；1895年首次直接将光的波长与标准米进行比较。 迈克耳逊干涉仪的设计是光的干涉现象的典型应用。2
