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考虑一个改进的杨氏双缝装置(见下图)。Q是一个波长为λ的单色点光源 S1是一个开有长狭缝的屏

2022-08-12 03:19:04 问答库 阅读 193 次

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考虑一个改进的杨氏双缝装置(见下图)。Q是一个波长为λ的单色点光源,S1是一个开有长狭缝的屏,S2是一个开有相距为d的双缝屏,da。P1、P2、P3和P4都是偏振片。对于下面几种情况,试描述并简要解释接收屏S3上的干涉图样及强度。

参考答案

移去所有的偏振片,则屏上是普通的杨氏双缝干涉条纹。若设从S2上双缝透出的光强各为I0,则屏上干涉极大的最大光强为4I0。$移去P1,从P2和P3射出的两个垂直振动之间不具备固定的相位关系。经P4后,沿P4透振方向的两个线振动之间也没有固定的相位关系,它们的叠加是非相干叠加,不能产生干涉。屏上不再有干涉条纹,只有S2上双缝各自的单缝衍射的非相干叠加的结果。屏中央,每个单缝产生的光强为I0/2cos245°=I0/4,总光强为I0/4+I0/4=I0/2,两侧强度逐渐减小。$再移去P4,屏上仍然是两个单缝衍射的非相干叠加。不过,在屏中央,每个单缝产生的光强为I0/2,总光强为I0/2+I0/2=I0。$从P1透出的线偏振光经P3和P3后,得到振动方向互相垂直的线偏振光,它们的振动是从同一线偏振分解出来,有稳定的相位关系。再经过P4,则把从P2和P3射出的两种垂直振动引到P4的透振方向,从而得到有固定相位差的、沿同一直线的两种振动,如下图所示。两者相干叠加,因而屏上将产生干涉条纹。条纹的间距,与不加任何偏振片的普通杨氏条纹相同,但条纹要发生移动并且干涉强度会变弱。首先由于在P4透振方向上投影时产生了π的附加相位差,所以条纹相对于普通杨氏条纹移动了半个条纹间距,即(1)中的亮条纹变为暗条纹,暗条纹变为亮条纹;其次,从P1透出的线偏振光经P2或P3,再经P4透光方向后,其两线偏振光的振幅均为

考点:狭缝,波长