大学物理实验1 等厚干涉实验 预习题 答案及参考部分

等厚干涉实验预习题参考

一、实验目的

1. 强化对光波特性，特别是干涉效应的理解与认知。
2. 熟悉读数显微镜的操作流程与使用技巧。
3. 学习运用逐差法对实验所得数据进行系统处理。
4. 增强在误差评估及合理分配方面的实践能力。

二、实验原理

当两列或多列光波在空间中相遇时，它们会相互叠加，导致某些区域的光强持续增强，而另一些区域则持续减弱，从而形成稳定的强弱分布，这种现象被称为光的干涉现象。要产生稳定的干涉图样，必须满足以下条件：光源发出的光波具有相同的频率、保持恒定的相位差，并且振动方向一致，这样的光源被称为相干光源。光的干涉现象是验证光具有波动性的最直接且最具说服力的实验依据。在众多干涉条纹类型中，等倾干涉条纹与等厚干涉条纹是两种较为典型的代表。

1.等厚干涉原理：

当两束平行光a、b照射至厚度分布不均的透明介质薄膜表面时，会在该薄膜表面形成干涉现象。其中，从上表面反射的光线b1与从下表面反射后返回上表面的光线a1在B点交汇（如图所示），由于这两束光线之间存在固定的光程差，因此在B点处将出现干涉现象。

若入射到薄膜上的平行光束a、b为垂直入射状态，即入射角i与折射角r均为零，且薄膜厚度为d，则光线a1与光线b1之间的光程差可表示为：

对于相同类型的干涉条纹而言，其所对应的空气层厚度是相等的，因此这类条纹被称