什么是光的干涉现象?

什么是光的干涉现象?,第1张

物理学中,干涉是两列或两列以上的波在空间中重叠时发生叠加从而形成新波形的现象。例如采用光学分束器将一束来自单色点光源的光分成两束后,再让它们在空间中的某个区域内重叠,将会发现在重叠区域内的光强并不是均匀分布的:其明暗程度随其在空间中位置的不同而变化,最亮的地方超过了原先两束光的光强之和,而最暗的地方光强有可能为零,这种光强的重新分布被称作“干涉条纹”。

干涉的条件:两列波在同一介质中传播发生重叠时,重叠范围内介质的质点同时受到两个波的作用。若波的振幅不大,此时重叠范围内介质质点的振动位移等于各别波动所造成位移的矢量和,这称为波的叠加原理。若两波的波峰(或波谷)同时抵达同一地点,称两波在该点同相,干涉波会产生最大的振幅,称为相长干涉若两波之一的波峰与另一波的波谷同时抵达同一地点,称两波在该点反相,干涉波会产生最小的振幅,称为相消干涉。

这种现象应该是摩尔纹。详细分析论证需要提供使用的具体细节。摩尔纹的说明请参考下文。

摩尔纹是指可以用两组分别等距的条纹重叠生成的干涉影像。如这件展品所示。当两个条纹圆盘重叠时,黑色条纹与黑色条纹重合的地方,原来的白色间隙仍然存在,整体颜色较浅;黑色条纹与白色间隙重合的地方,白色间隙的面积减小,甚至消失,整体颜色变深。这样形成的明暗相间就是摩尔纹。

波的干涉也可能产生摩尔纹。所谓“波”可以看作具有周期性的“位移”。两个波相遇时,同方向的位移,振幅加大;反方向的位移,振幅减小,甚至抵消。这就是波的干涉。

在数码照相机、扫描仪和CRT显示器工作时出现的摩尔纹影响图像的质量。幸运的是,摩尔纹的规律可以精确地计算出来,人们可以采取相应的措施消除或减小摩尔纹。

干涉条件:只有两列光波的频率相同,位相差恒定,振动方向一致的相干光源,才能产生光的干涉

由两个普通独立光源发出的光,不可能具有相同的频率,更不可能存在固定的相差,因此,不能产生干涉现象。将一束光设法分成两部分并使它们发生叠加,即可获得干涉图样。

干涉叠加原理

两列波在同一介质中传播发生重叠时,重叠范围内介质的质点同时受到两个波的作用。若波的振幅不大,此时重叠范围内介质质点的振动位移等于各别波动所造成位移的矢量和,这称为波的叠加原理。

若两波的波峰(或波谷)同时抵达同一地点,称两波在该点同相,干涉波会产生最大的振幅,称为相长干涉(建设性干涉);若两波之一的波峰与另一波的波谷同时抵达同一地点,称两波在该点反相,干涉波会产生最小的振幅,称为相消干涉(摧毁性干涉)。

-干涉

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