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第15章 光的干涉（第1页）

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对面墙壁上的屏幕有一些平行的直条纹。中间有些反射镜子，和竖直的带狭缝的板子。

可能是要转动镜子，让光源照在上面。光生反射，到另外一个方向。找到另外一个镜子，接住这束光，再进行反射。光如果照在墙上只是在墙上有个光斑。经过镜面的几次反射，向对面方向传导。最终引导光照在屏幕上，让出口门打开，才能进去。

不同光源有1o种。5oo

m-7oo

不同的狭缝宽度有1o种。

o.5mm，o.6mm，o.7mm，o.8mm，o.9mm，1mm，.1mm，1.2mm，1.3mm，1.4m

狭缝距离屏幕可以设置不同的距离。

向后看看，后上方墙壁也有个屏幕，有平行的直条纹。

放上一个光源，光源射出光线，经过狭缝，在屏幕上形成条纹，但是和墙壁上条纹不一致。

贺辛说：“这是要怎么才能打开？”

瞬频说：“没有接收器？只有个屏。”

芗煜说：“这个屏就是接收器吧。”

贺辛说：“那要接收什么信号？”

芗煜说：“是什么颜色的光？”

瞬频说：“但是有很多个条纹。”

贺辛说：“那是不是用散射棱镜？”

芗煜说：“那这条纹也不太像吧。”

瞬频说：“这条纹像是干涉条纹。”

光波服从波的叠加原理，在两个光波叠加的区域，某些点的振动始终加强，另一些点的振动始终减弱，该区域内在观察时间里形成稳定的光强弱分布的现象称为光的干涉现象。

并不是任意的两个光波的叠加都能形成干涉现象的。光波的相干条件为:（1）频率相同两光波的频率应该相同，否则，两光波频率差引起的随时间的迅变化而产生的相位差变化。（2）振动方向相同。（3）相位差恒定。

光波的频率相同、振动方向相同和相位差恒定是能够产生干涉的必要条件。满足干涉条件的光波称为相干光波，相应的光源称为相干光源。

段驻说：“那用两个一样的光源就可以了吧？这可以找到两个一样的光源。”

芗煜说：“不行。两个普通的独立光源产生的光波是不能产生干涉的。”

即使同一光源其不同部位辐射的光波也不能满足干涉的条件。因为实际光源出的光波是一个个波列，原子这一时刻出的波列与下一时刻出的波列，其光波的振动方向和相位都是随机的，不同时刻出的波列相遇时相位已无固定关系，只有同一原子出的同一波列相遇才能相干。要获得两个相干光波，必须利用同一光点出的光波，通过具体的干涉装置来获得两个相关联的光波，它们相遇时这两列波的频率、振动方向和初相位将随着原光波同步变化，各列光波间仍可能有恒定的相位差，能够产生干涉。它们相遇时同时还必须满足两叠加光波的光程差不过光波的波列长度的条件。各种光源出的光波的波列长度并不相同。

光波的干涉条件是：相同的振动方向，相同的频率，相位差恒定，两束光的光程差必须小于光波的波列长度。屏幕上干涉图样由一系列平行等距的明暗直条纹组成，条纹的分布呈余弦平方变化规律。称相邻两个亮条纹或暗条纹之间的距离为条纹间距。

瞬频说：“这里有三个机器人，也在更换光源，狭缝，反射镜。需要在它们组装完成之前把对面的条纹屏幕照亮。”

贺辛说：“我来更换光源，芗煜更换狭缝，瞬频更换反射镜。”

贺辛在更换光源后，对面机器人a1也更换了光源。芗煜更换狭缝后，对面机器人a2也更换了狭缝。瞬频更换反射镜后，对面机器人a3也更换了反射镜。

段驻在移动狭缝距离。对面的狭缝支架在自动移动距离。

这边光源经过狭缝到达反射镜，又反射回来，经过其他狭缝，到达后面的屏幕。对面光源经过狭缝到达反射镜，又反射回去，经过其他狭缝，到达前面的屏幕。

即使是没有机器人干扰，这边的光源、狭缝、距离组合也有近1ooo种，不知道怎么组合才能使得光线正好和条纹一致。

这相当于是三位密码锁。这是得把1ooo种组合都试试吧。

瞬频说：“不对，不用试1ooo次，我们看到条纹不合适，是可以知道怎么调整条纹的。”

根据波长，距离，缝隙宽度，可以得到条纹的宽度。但是条纹宽度偏大，或者偏小。不知道是该调节哪个参数。

“但是对面机器人调节的参数，可能是阻拦我们向正确的方向调节。”瞬频说，“也就是说，对面机器人把波长调小，我们应该把波长调大。”

贺辛说：“是这个规律吗？我们就和对面机器人调节相反，逐步调整3个参数。”

在接近合适数值的时候，波长过大，又调小一个档位。

在调节的过程中，机器人的光源也照射过来，对准后面上方墙壁。如果条纹匹配合适，就算甲方失败。

甲方几个人也得利用挡板和反射镜，将机器人的光源的光线再格挡住，或者反射到其他方向。

瞬频说：“等下，你们看，我们后面上方和对面的条纹间距是一致的。”

芗煜说：“那么对面机器人用的参数是标准数值。”

贺辛说：“就利用这个数值来配置光源、狭缝、距离组合。”

最后选择波长589纳米，狭缝间隔o.9毫米，距离1.1米，得到合适的条纹宽度，触了光电开关。门打开了。