劳埃德镜实验

             

预备知识 杨氏双缝干涉实验,半波损失

   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.

图
图 1:劳埃德镜实验

   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.

致读者: 小时百科一直以来坚持所有内容免费无广告,这导致我们处于严重的亏损状态。 长此以往很可能会最终导致我们不得不选择会员制,大量广告,内容付费等。 因此,我们请求广大读者热心打赏 ,使网站得以健康发展。 如果看到这条信息的每位读者能慷慨打赏 10 元,我们一个星期内就能脱离亏损, 并保证网站能在接下来的一整年里向所有读者继续免费提供优质内容。 但遗憾的是只有不到 1% 的读者愿意捐款, 他们的付出帮助了 99% 的读者免费获取知识, 我们在此表示感谢。

         

© 小时科技 保留一切权利