Question

1801年，托馬斯?楊用雙縫干涉實驗研究了光波的性質．1834年，洛埃利用單面鏡同樣得到了楊氏干涉的結果（稱洛埃鏡實驗）
（1）洛埃鏡實驗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在答題卡上畫出S經平面鏡反射后的光與直接發出的光在光屏上相交的區域．
（2）設光源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．寫出相鄰兩條亮紋（或暗紋）間距離△x的表達式．

Answer 1

分析：（1）利用平面鏡成像的特點確定像點和反射光線所能到達的極限區域是本題的突破口．
（2）光源直接發出的光和經平面鏡反射發出的光是相干光，反射光相當于直接從像點發出的光，故光源S和像點S^′相當于雙縫干涉的雙縫，那么S到光屏的垂直距離相當于雙縫屏到光屏的距離，再根據雙縫干涉的相鄰條紋之間的距離公式△x=

L

d

λ求解即可．

解答： 解：（1）①根據對稱性作出光源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S^′，并延長交光屏于一點，該點即為反射光線到達的光屏的最上端；同理連接平面鏡的最右端和像點S^′，即可找到反射光線所能到達的平面鏡的最下端．故經平面鏡反射后的光與直接發出的光在光屏上相交的區域如圖所示．
（2）從光源直接發出的光和被平面鏡反射的光實際上是同一列光，故是相干光，該干涉現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，根據雙縫干涉的相鄰條紋之間的距離公式△x=

L

d

λ因為d=2a，所以相鄰兩條亮紋（或暗紋）間距離△x=

L

2a

λ．

點評：理解了該實驗的原理即可順利解決此題，故在學習過程中要深入理解各個物理現象產生的機理是什么．