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回憶機(jī)械波的相干條件和干涉圖樣。干涉圖樣的明顯標(biāo)志是有固定的加強(qiáng)點和減弱點。假設(shè)光能夠發(fā)生干涉，類比機(jī)械波的干涉圖樣，推測干涉的圖樣的樣子。推理分析：光屬于電磁波，電磁波實質(zhì)是變化的電磁場。變化的電磁場疊加再細(xì)化，空間（時間）上變化的電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度疊加，類似于加強(qiáng)點和減弱點，空間上有的位置描述電磁場的兩個物理量加強(qiáng)、有的位置減弱。相干電磁場疊加的具體表現(xiàn)應(yīng)該是什么樣子呢？實驗現(xiàn)象和理論解釋先后順序看學(xué)生情況而定，看看學(xué)生的內(nèi)存如何？能發(fā)生干涉，說明S1、S2是兩個頻率、相位和振動方向都相同的波源?？词疽鈭D可知，S1、S2是由一束（一列）單色光一分為二分解出來的，兩個狹縫位置距離單色光源是等距的。等距這個條件對于用普通光源發(fā)現(xiàn)雙縫干涉現(xiàn)象至關(guān)重要。這是由普通光源的發(fā)光機(jī)制所決定的，這也是光的干涉現(xiàn)象難以被發(fā)現(xiàn)的真正原因。S1、S2振動情況相同，從到光屏的空間上為同種介質(zhì)，在同種介質(zhì)中，兩列單色光的波長與波速都相同，亮紋為振動加強(qiáng)點，因S1、S2振動情況相同，則兩光源到亮紋的波程差（光波為光程差）為波長的整數(shù)倍，同種介質(zhì)中，相距為整波長的兩點振動步調(diào)相同。因此亮紋位置就是光程差為波長整數(shù)倍的位置。兩縫 S1、S2 的連線的中垂線與屏的交點為 P0，雙縫到屏的距離 OP0＝l。我們考察屏上與 P0 的距離為 x 的一點 P1 ，兩縫與 P1 的距離分別為在線段P1S2上作P1M＝P1S1，于是，S2M ＝r2－r1。由于兩縫之間的距離d遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于縫到屏的距離l，所以，能夠認(rèn)為ΔS1S2M是直角三角形。根據(jù)三角函數(shù)的關(guān)系有當(dāng)角 θ 很小時，用弧度表示的 θ 與它的正弦 sin θ、正切 tan θ，三者近似相等。推測一下同一套干涉裝置，不同顏色的光，亮紋中心的間距有什么特點；不同的干涉裝置，同一單色光的亮紋中心間距有何特點。不同顏色的光，在同種介質(zhì)中波長不同，因此相鄰亮紋的中心間距也不等。這也就是白光干涉時產(chǎn)生彩色條紋的原因。產(chǎn)生干涉的條件：同一光源的光能一分為二，保證兩光源的振動情況同步調(diào)。經(jīng)過諸多曲折過程，兩列光又在同一位置相遇了，根據(jù)光程差計算亮紋或暗紋的位置。有些情況下會涉及半波損失，不過高中階段不詳細(xì)追究了。只定性探討，定量計算只弄懂經(jīng)典的同種介質(zhì)楊氏雙縫干涉就行。1.亮紋、暗紋的物理機(jī)制，這是基礎(chǔ)，就是思考兩列波在相遇的同一位置的振動步調(diào)問題，兩列波的振動步調(diào)與波程差的關(guān)系。高中階段對應(yīng)的波源，機(jī)械波一般為振動步調(diào)相同和相反，光波通常相同。實際上更普遍的情況是已知兩波源的初相位。波程差計算時注意介質(zhì)，同種介質(zhì)相對好算，不同介質(zhì)還需考慮波長關(guān)系。數(shù)學(xué)的本質(zhì)就是三角函數(shù)的疊加。2.數(shù)學(xué)運算，數(shù)據(jù)運算還是次要的，盡管有的數(shù)據(jù)給的比較不友善，但更難理解的是如何做近似處理，這是弱項，楊氏雙縫教材給出了近似處理的結(jié)果，為何近似不解釋，對喜歡自學(xué)的同學(xué)這是一個不好的示范，解釋清楚幫助理解，否則只能死記。教師授課時應(yīng)該把這些無理的環(huán)節(jié)能用高中理解的知識做好疏通。P1S1、P2S2，在本節(jié)的示例中，是近似成平行光處理的，這也是光學(xué)問題中能理解的一個假設(shè)，考慮太陽光照射地球時，通常是將太陽光當(dāng)作平行光來對待的。
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