12-3 双缝干涉

1．杨氏双缝实验

杨（）在年首先用实验方法研究了光的干涉现象。杨氏干涉实验的成功，为光的波动理论确定了实验基础。
    杨氏双缝实验的装置如图所示。在普通单色光源后放一狭缝，相当于一个线光源，后又放有与平行而且等距离的两平行狭缝和，两缝之间的距离很小，这时和构成一对相干光源，从和发出的光波在空间叠加，产生干涉现象。如果在双缝后放置一屏幕，将出现一系列稳定的明暗相间的条纹，称为干涉条纹。这些条纹都与狭缝平行，条纹间的距离彼此相等。
    实验中，由光源发出的光的波阵面同时到达和，通过和将发生衍射现象，和就成为两个新的波源，这两个新波源发出的光满足相干光的条件。由于和是从发出的波阵面上取出的两部分，所以把这种获得相干光的方法称为分波阵面法。历史上，有很多利用分波阵面的方法获得干涉现象的实验，这些实验的分析与杨氏实验类似。

图12-28

杨氏双缝实验的实验装置和干涉图样

2．干涉明暗条纹的位置
如图所示，从与发出的光到达点处的波程差为
            
    设点到屏幕上对称中心点的距离为，是和间夹角（为过且垂直的直
线），即得角位置。在通常观测的情况，，，即角很小，，所以

    由此可知，当时，点处为明纹，即各级明纹中心离点距离为
            

图12-29
    相应于的称为零级明纹或中央明纹。相应于称为第一级、第二级明纹。
    当时，点处为暗纹，即各级暗纹中心离点距离为
            
    两相邻明纹或暗纹的间矩都是，所以干涉条纹是等距离分布的。