几何法求解杨氏干涉装置的光源宽度
几何法求解杨氏干涉装置的光源宽度 摘 要：采用几何方法推导出，杨氏干涉中理想线光源上移下移及处于中 央位置时，产生明暗条纹位置坐标及条纹间距公式；并获得使干涉图样消失的分 立线光源位置坐标。并通过公式推导和理论分析得到，缝光源的最大极限宽度。
关键词：干涉；
线光源；
缝光源；
光源宽度 杨氏双逢干涉实验第一次从实验上证实了光具有波动性，使得人们对光的 本性有了清晰的认识，在光学史上占据了重要的地位。
用单色光来照射缝光源，如果逢宽过大，明暗纹对比度降低，甚至能达 到干涉条纹完全消失的程度。当缝光源宽度为某一临界值时, 即达到缝光源的最 大极限宽度，屏上干涉条纹消失。对于缝光源临界宽度的求解，多采用积分的方 法对观察屏上的光强分布及反衬度的计算获得缝光源极限宽度S的解[1,2]。而本 文采用几何方法进行缝光源S宽度的求解。中间并得到一些有意义的结论。
1.光源上移 图1 光源上移 如图1所示，线光源位于S’位置处。线光源是理想的光源，有一定的 长度，但其宽度趋近于零。其与中央位置S距离为。双缝S1S2之间距离为a，线光 源所在平面与双缝间距为R,双缝与观察屏之间的距离为D, 中点位置S与双缝中 点连线的延长线交观察屏于O点，以O点为坐标原点，沿向上的方向建立x轴正方 向，通过上下两缝的两束光线的光程差为 (R2+r2) -(R1+r1) 2.光源位于中心位置 线光源位于中央S处，S1S2距离S的距离相等，则在双缝前面两束光 的光程相等R1=R2,，只是在双缝后两束光出现光程差。由几何关系可以得到光 程差，由几何推导可得 图2 光源下移 图2为线光源位于S’’位置处，与中央位置S距离为。通过上下两缝的两 束光线的光程差为 (R2+r2) -(R1+r1) 图3宽度为2的缝光源