光的干涉(光的干涉證明了光的什么特性)
xj
2023-04-27
光的干涉現(xiàn)象:它是指因兩束光波相遇而引起光的強(qiáng)度重新分布的現(xiàn)象。
兩束光波相遇產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的必要條件是:
①頻率相同;
②光矢量(即電場強(qiáng)度矢量E)的振動(dòng)方向相同;
③在相遇處兩束光的相位差恒定。
兩列或幾列光波在空間相遇時(shí)相互疊加,在某些區(qū)域始終加強(qiáng),在另一些區(qū)域則始終削弱,形成穩(wěn)定的強(qiáng)弱分布的現(xiàn)象,證實(shí)了光具有波動(dòng)性。
干涉現(xiàn)象通常表現(xiàn)為光場強(qiáng)度在空間作相當(dāng)穩(wěn)定的明暗相間條紋分布;有時(shí)則表現(xiàn)為,當(dāng)干涉裝置的某一參量隨時(shí)間改變時(shí),在某一固定點(diǎn)處接收到的光強(qiáng)按一定規(guī)律作強(qiáng)弱交替的變化。
擴(kuò)展資料:
由一般光源獲得一組相干光波的辦法是,借助于一定的光學(xué)裝置(干涉裝置)將一個(gè)光源發(fā)出的光波(源波)分為若干個(gè)波。由于這些波來自同一源波,所以,當(dāng)源波的初位相改變時(shí),各成員波的初位相都隨之作相同的改變,從而它們之間的位相差保持不變。
同時(shí),各成員波的偏振方向亦與源波一致,因而在考察點(diǎn)它們的偏振方向也大體相同。一般的干涉裝置又可使各成員波的振幅不太懸殊。
于是,當(dāng)光源發(fā)出單一頻率的光時(shí),上述四個(gè)條件皆能滿足,從而出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。當(dāng)光源發(fā)出許多頻率成分時(shí),每一單頻成分(對(duì)應(yīng)于一定的顏色)會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的一組條紋,這些條紋交疊起來就呈現(xiàn)彩色條紋。
參考資料來源:百度百科——光的干涉
什么是光的干涉,有什么特征?波長越長干涉現(xiàn)象越明顯。例如紅光和紫光,紅光波長比紫光長,因此干涉現(xiàn)象越容易發(fā)生。現(xiàn)代物理認(rèn)為,首先提出波動(dòng)說的是意大利波侖亞大學(xué)的數(shù)學(xué)教授格里馬第,他在1655年觀測放在光束中的小棍子的影子時(shí),首先發(fā)現(xiàn)了光的衍射現(xiàn)象。光子說是愛因斯坦提出來的。麥克斯韋根據(jù)電磁波跟光波的這些相似性指出,光波是一種電磁波.這就是光的電磁說(電磁說是高中提法)。
牛頓的微粒說,把光看成是宏觀意義上的微粒,他解釋光直線傳播,與宏觀物體一樣,受力為0,作勻速直線運(yùn)動(dòng)。解釋反射,光微粒在碰撞到界面,獲得沖量而改變運(yùn)動(dòng)方向。但他不能解釋兩列光相遇,光微粒相碰問題。
惠更斯的波動(dòng)說,可解釋光的衍射,干涉,疊加。可是光可在真空中傳播,他卻無法解釋。
麥克斯韋,說光是一種電磁波,并預(yù)言光在真空中速度,被后來的科學(xué)證實(shí)。也回答了真空中傳播問題。可是,對(duì)以后發(fā)現(xiàn)的光電效應(yīng)卻無能為力。
后來,發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng),按傳統(tǒng)的波動(dòng)理論,波德能量由振幅決定,與頻率無關(guān),可是光電效應(yīng)表明,光的能量與頻率有關(guān),與振幅無關(guān)。于是愛因斯坦提出光子說,其認(rèn)為光子能量E=hv,其中的v是指光的頻率,這就埋下波粒二象性的根源。后來發(fā)現(xiàn)氫原子特征光譜不連續(xù),說明光的粒子性。顯然它與牛頓的微粒說是有區(qū)別的。
物質(zhì)波(德布羅意波),是概率波,指空間中某點(diǎn)某時(shí)刻可能出現(xiàn)的幾率其中概率的大小受波動(dòng)規(guī)律的支配。德布羅意關(guān)系說明波長和動(dòng)量成反比例,頻率和總能成正比例。這個(gè)理論是路易·德布羅意於1923年在他的博士論文提出的。
比如一個(gè)電子,如果是自由電子,那么它的波函數(shù)就是行波,就是說它有可能出現(xiàn)在空間中任何一點(diǎn),每點(diǎn)幾率相等。如果被束縛在氫原子里,并且處于基態(tài),那么它出現(xiàn)在空間任何一點(diǎn)都有可能,但是在波爾半徑處幾率最大。對(duì)于你自己也一樣,你也有可能出現(xiàn)在月球上,但是和你坐在電腦前的幾率相比,是非常非常小的,以至于不可能看到這種情況。這些都是量子力學(xué)的基本概念,非常有趣。
也就是說,量子力學(xué)認(rèn)為物質(zhì)沒有確定的位置,它表現(xiàn)出的宏觀看起來的位置其實(shí)是對(duì)幾率波函數(shù)的平均值,在不測量時(shí),它出現(xiàn)在哪里都有可能,一旦測量,就得到它的平均值和確定的位置。
量子力學(xué)里,不對(duì)易的力學(xué)量,比如位置和動(dòng)量,是不能同時(shí)測量的,因此不能得到一個(gè)物體準(zhǔn)確的位置和動(dòng)量 ,位置測量越準(zhǔn) ,動(dòng)量越不準(zhǔn)。這個(gè)叫不確定性原理,當(dāng)然即使不測量,它也存在。

機(jī)械波是周期性的振動(dòng)在媒質(zhì)內(nèi)的傳播,電磁波是周期變化的電磁場的傳播.物質(zhì)波既不是機(jī)械波,也不是電磁波.在德布羅意提出物質(zhì)波以后,人們?cè)?jīng)對(duì)它提出過各種各樣的解釋.到1926年,德國物理學(xué)家玻恩(1882~1970)提出了符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的后來為大家公認(rèn)的統(tǒng)計(jì)解釋:物質(zhì)波在某一地方的強(qiáng)度跟在該處找到它所代表的粒子的幾率成正比.按照玻恩的解釋,物質(zhì)波乃是一種幾率波.德布羅意波的統(tǒng)計(jì)解釋粒子在某處鄰近出現(xiàn)的概率與該處波的強(qiáng)度成正比
粒子觀點(diǎn):電子密處,概率大。電子疏處,概率小。
波動(dòng)觀點(diǎn):電子密處,波強(qiáng)大。電子疏處,波強(qiáng)小。
波強(qiáng)∝振幅平方A2∝粒子密度∝概率。
[img]光的干涉是什么意思?光的干涉現(xiàn)象 :
它是指因兩束光波相遇而引起光的強(qiáng)度重新分布的現(xiàn)象。
條件:
兩束光波相遇產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的必要條件是:
①頻率相同;
②光矢量(即電場強(qiáng)度矢量E)的振動(dòng)方向相同;
③在相遇處兩束光的相位差恒定。
為了實(shí)現(xiàn)相干光的干涉,還應(yīng)注意:兩相干光至相遇點(diǎn)的光程差不能太大,以不超過波列長度(即相干長度)為限;兩相干光的振幅不能相差太大,以保證干涉條紋明顯可辨。
擴(kuò)展資料
光干涉實(shí)驗(yàn)
在多次爭吵后,牛頓讓科學(xué)界接受了這樣的觀點(diǎn):光是由微粒組成的,而不是一種波。但牛頓也不是永遠(yuǎn)正確的。1830年,英國醫(yī)生、物理學(xué)家托馬斯·楊用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這一觀點(diǎn)。他在百葉窗上開了一個(gè)小洞,然后用厚紙片蓋住,再在紙片上戳一個(gè)很小的洞。
讓光線透過,并用一面鏡子反射透過的光線。然后他用一個(gè)厚約三十分之一英寸的紙片把這束光從中間分成兩束。結(jié)果看到了相交的光線和陰影。這說明兩束光線可以像波一樣相互干涉。這個(gè)實(shí)驗(yàn)為一個(gè)世紀(jì)后量子學(xué)說的創(chuàng)立起到了至關(guān)重要的作用。
參考資料來源:百度百科-干涉
什么是光的干涉1.光的干涉
滿足一定條件的兩列相干光波相遇疊加,在疊加區(qū)域某些點(diǎn)的光振動(dòng)始終加強(qiáng),某些點(diǎn)的光振動(dòng)始終減弱,即在干涉區(qū)域內(nèi)振動(dòng)強(qiáng)度有穩(wěn)定的空間分布。
獲得穩(wěn)定干涉的必要條件是:(1)兩束光的頻率相同;(2)兩束光的振動(dòng)方向相同;(3)在疊加出兩束光的振動(dòng)有恒定的位相差。
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