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)).

(1)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. 試用平面鏡成像作圖法畫出S經(jīng)平面鏡反射后的光與直接發(fā)出的光在光屏上相交的區(qū)域.

(2)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(zhǎng)為λ,在光屏上形成干涉條紋.寫出相鄰兩條亮紋(或暗紋)間距離Δx的表達(dá)式.

Answer 1

【答案】(1)如圖所示

(2)Δx=

【解析】：（1）①根據(jù)對(duì)稱性作出光源S在平面鏡中所成的像S′．②連接平面鏡的最左端和光源，即為最左端的入射光線，連接平面鏡的最左端和像點(diǎn)S′，并延長(zhǎng)交光屏于一點(diǎn)，該點(diǎn)即為反射光線到達(dá)的光屏的最上端；同理連接平面鏡的最右端和像點(diǎn)S′，即可找到反射光線所能到達(dá)的平面鏡的最下端．故經(jīng)平面鏡反射后的光與直接發(fā)出的光在光屏上相交的區(qū)域如圖所示．

（2）從光源直接發(fā)出的光和被平面鏡反射的光實(shí)際上是同一列光，故是相干光，該干涉現(xiàn)象可以看做雙縫干涉，所以SS′之間的距離為d，而光源S到光屏的距離看以看做雙孔屏到像屏距離L，根據(jù)雙縫干涉的相鄰條紋之間的距離公式△x=λ因?yàn)?/span>d=2a，所以相鄰兩條亮紋（或暗紋）間距離△x=λ．

理解了該實(shí)驗(yàn)的原理即可順利解決此題，故在學(xué)習(xí)過(guò)程中要深入理解各個(gè)物理現(xiàn)象產(chǎn)生的機(jī)理是什么．