劳埃德镜实验

贡献者： FFjet

　　 劳埃德（H.Lloyd）于 1834 年提出了一种更简单的观察干涉的装置。如图 1 所示，$MN $ 为一块平玻璃板，用作反射镜，$S_1$ 是一狭缝光源，从光源发出的光波，一部分掠射（即入射角接近 $90^\circ$）到玻璃平板上，经玻璃表面反射到达屏上；另一部分直接射到屏上。这两部分光也是相干光，它们同样是用分波阵面得到的。反射光可看成是由虚光源 $S_2 $ 发出的。$S_1$ 和 $S_2 $ 构成一对相干光源，对干涉条纹的分析与杨氏实验也相同。中画有阴影的区域表示相干光在空间叠加的区域。这时在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹。

　　 应该指出，在劳埃德镜实验中，如果把屏幕移近到和镜面边缘 $N $ 相接触，即图 1 中 $E' $ 的位置，这时从 $S_1$ 和 $S_2$ 发出的光到达接触处的路程相等，应该出现明纹，但实验结果却是暗纹，其他的条纹也有相应变化。这一实验事实说明了由镜面反射出来的光和直接射到屏上的光在 $N $ 处的相位相反，即相位差为 $\pi$. 由于直射光的相位不会变化，所以只能认为光从空气射向玻璃平板发生反射时，反射光的相位跃变了 $\pi$。

　　 进一步的实验表明：光从光疏介质射到光密介质界面反射时，在掠射（入射角 $i=90^\circ$ 或正入射，即 $i = 0$）的情况下，反射光的相位较之入射光的相位有 $\pi$ 的突变，这一变化导致了反射光的波程在反射过程中附加了半个波长，故常称为半波损失。今后在讨论光波叠加时，若有半波损失，在计算波程差时必须计及，否则会得出与实际情况不符的结果。