初中物理楊氏干涉實(shí)驗報告

　　光學(xué)中研究光的本性以及光在媒質(zhì)中傳播時(shí)各種性質(zhì)的學(xué)科。物理光學(xué)過(guò)去也稱(chēng)“波動(dòng)光學(xué)”，從光是一種波動(dòng)出發(fā)，能說(shuō)明光的干涉、衍射和偏振等現象。而在赫茲用實(shí)驗證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于光是電磁波的假說(shuō)以后，物理光學(xué)也能在這個(gè)基礎上解釋光在傳播過(guò)程中與物質(zhì)發(fā)生相互作用時(shí)的部分現象，如吸收，散射和色散等，而且獲得一定成功。但光的電磁理論不能解釋光和物質(zhì)相互作用的另一些現象，如光電效應、康普頓效應及各種原子和分子發(fā)射的特征光譜的規律等；在這些現象中，光表現出它的粒子性。本世紀以來(lái)，這方面的研究形成了物理光學(xué)的另一部門(mén)“量子光學(xué)”。

　　【楊氏干涉實(shí)驗】楊格于1801年設法穩定兩光源之相位差，首次做出可見(jiàn)光之干涉實(shí)驗，并由此求出可見(jiàn)光波之波長(cháng)。其方法是，使太陽(yáng)光通過(guò)一擋板上之小孔使成單一光源，再使此單一光源射到另一擋板上，此板上有兩相隔很近的小孔，且各與單光源等距離，則此兩同相位之兩光源在屏幕上形成干涉條紋。因為通過(guò)第二擋板上兩小孔之光因來(lái)自同一光源，故其波長(cháng)相等，并且維持一定的相位關(guān)系（一般均維持同相），因而能在屏幕上形成固定不變的干涉條紋。若X為屏幕上某一明（或暗）條紋與中心點(diǎn)O的距離，D為雙孔所在面與屏幕之間的距離，2a為兩針孔S1，S2間之距離（通常小于1毫米），λ為S光源及副光源S1、S2所發(fā)出的`光之波長(cháng)。

　　兩光源發(fā)出的兩列光源必然在空間相迭加，在傳播中兩波各有各的波峰和波谷。當兩列波的波峰和波峰或波谷和波谷相重疊之點(diǎn)必為亮點(diǎn)。這些亮點(diǎn)至S1與S2的光程差必為波長(cháng)λ的整數倍。在兩列波的波峰與波谷相重疊之點(diǎn)必為暗點(diǎn)，這些暗點(diǎn)至S1與S2的光程差必為波長(cháng)λ/2的整數倍。實(shí)驗結果的干涉條紋，它是以P0點(diǎn)為對稱(chēng)點(diǎn)而明暗相間的條紋。P0點(diǎn)處的中央條紋是明條紋。當用不同的單色光源作實(shí)驗時(shí)，各明暗條紋的間距并不相同。波長(cháng)較短的單色光如紫光，條紋較密；波長(cháng)較長(cháng)的單色光如紅光，條紋較稀。另外，如果用白光作實(shí)驗，在屏幕上只有中央條紋是白色的。在中央白色條紋的兩側，由于各單色光的明暗條紋的位置不同，形成由紫而紅的彩色條紋。

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