導語:光的干涉是1801年由英國物理學家托馬斯·楊發(fā)現(xiàn)的,這一現(xiàn)象說明了當兩道或者幾道光線相遇疊加時會導致有一部分光線強,另一部分光線弱,從而形成分布穩(wěn)定的相間條紋,這就是光的干涉,證明了光具有波動性。在生活中主要運用在平面測量領域和衛(wèi)星導彈領域,其中最具代表性的就是邁克爾遜干涉儀和干涉濾光鏡,下面就跟著探秘志小編一起來看看光的干涉是怎么形成的吧!
光是一種電磁波,所以光的干涉就是波動特有的特征,最先觀察到這一現(xiàn)象的是英國物理學家托馬斯·楊,在1801年的雙縫實驗中成功發(fā)現(xiàn)了,幾道光波在空間中互相疊加時,會導致某些區(qū)域始終增強,某些區(qū)域始終減弱,就會出現(xiàn)強弱相間的分布規(guī)律。托馬斯·楊還據(jù)此解釋了薄膜干涉現(xiàn)象,也就是為什么薄膜會呈現(xiàn)彩色的原因。
而光的干涉現(xiàn)象,并不是任何光線都可以隨意發(fā)生的,只有幾道頻率相同,振動方向一致,并且相位差恒定的光線才會出現(xiàn)光的干涉現(xiàn)象。物理學中還有一種叫做光的衍射現(xiàn)象,這一現(xiàn)象也是出現(xiàn)明暗相間的花紋,但是和光的干涉的等間距條紋不同的是,光的衍射會出現(xiàn)不等距條紋,這也是光的衍射和干涉在光譜上的區(qū)別。
1. 雙光波干涉:這是指兩道光波所產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象,雙縫實驗就屬于這一類型,雙光波干涉最大的特征就是不會呈現(xiàn)多光波干涉的細銳條紋,而是會做出正弦式變化。
2. 多光波干涉:即兩個以上光波所出現(xiàn)的干涉現(xiàn)象,陸末-格克爾片干涉實驗就屬于此類,多光波干涉最大的特征就是光強面所產(chǎn)生的條紋十分細銳。
3. 偏振光的干涉:光的振動面只固定于某一個方向的光就被稱為偏振光,而兩道偏振光相互干涉所產(chǎn)生的明暗條紋現(xiàn)象,就是偏振光的干涉。
光的干涉經(jīng)常被用在檢測加工工件實際與設計之間所產(chǎn)生的微小偏差,也就是檢測平面是否平整,其中最具代表性的就是邁克爾遜干涉儀,比如要加工一個高精度的平面玻璃板,利用樣板和待測件的表面接觸,在之間形成一個空氣薄膜,之后利用光的干涉,看到薄膜上是否會出現(xiàn)條紋彎曲的現(xiàn)象,通過條紋的變化就能看出待測表面是否偏離平面。
還有一種叫做干涉濾光鏡的光學薄膜,在彩色電視機中就是利用干涉濾光鏡分離出了不同的顏色,也經(jīng)常被用于導彈制導系統(tǒng)和衛(wèi)星傳感器中,干涉濾光鏡其實就是在一塊平面玻璃的底部涂上半透明金屬漆,在接著涂上氟化鎂,在涂一層半透明金屬。
結語:所以說任何科學現(xiàn)象只要好好利用,都能給人類帶來巨大的便利,光的干涉不僅僅能被用來作為濾光鏡,還為人們的測量科學提供了便利。