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光的干涉实验是证明光具有波动性的重要实验。当两束频率相同、相位差恒定的相干光相遇时,会发生叠加现象,在屏幕上形成明暗相间的干涉条纹。这个现象清楚地表明了光的波动特性。
光波遵循叠加原理,当两束光波相遇时,合成波的强度等于两束波强度的叠加,再加上干涉项。相长干涉发生在相位差为二n派的整数倍时,此时光强增强。相消干涉发生在相位差为二n加一派的整数倍时,此时光强减弱。
杨氏双缝干涉实验是演示光干涉现象的经典实验。单色光通过两个平行的狭缝后,在屏幕上形成明暗相间的干涉条纹。条纹间距与光的波长成正比,与缝间距成反比,与屏幕距离成正比。这个实验有力地证明了光的波动性质。
干涉条纹具有明显的特点:明暗相间且等间距分布,中央为亮条纹。光强分布遵循余弦平方函数,在亮条纹处光强最大,在暗条纹处光强为零。条纹间距与光的波长成正比,波长越长,条纹间距越大。这种规律性的分布是光波干涉的直接证据。
总结一下我们学习的内容:光的干涉实验有力地证明了光具有波动性质。相干光源是产生稳定干涉现象的必要条件。杨氏双缝干涉实验是演示光干涉的经典实验。干涉条纹遵循特定的强度分布规律,条纹间距与波长、缝间距和屏幕距离有关。光的干涉现象在现代光学技术中有着重要的应用价值。