物理光学中值得注意的几个问题——教学中的问题剖析

1 干涉花样中的颜色不是由光的波长决定的 1.1 问题的提出,在杨氏双缝干涉的实验中用单色光做光源,两光源的光程差满足条件光强度为极大值,这些极大值将以中央明纹为轴线对称地分布在两侧,且明、暗相间,其颜色似乎与波长有关,若用白光照射,则除中央条纹为白色(边缘也为彩色)外,其余条纹都是彩带,很有规律地沿垂直条纹的轴线,由内向外,且都是由紫到红,形成一条条的彩色条纹,排列有序,相干光通过的介质的折射率无论怎样变化,这个顺序不会打乱,只是条纹相对原来位置向中央移动,当用白光照射薄膜时所形成的彩色干涉条纹也一样,这是否说明干涉条纹的颜色是由波长决定的呢?其实不然,波长在不同介质中传播时是一个变化量——是一个与介质折射率有关的量。例如,一束光让它一连穿过几种折射率不同的介质时,尽管入射光波长“λ”在各种介质中分别变成了λ_1,λ_2,λ_3,……,λ_n,这束光并未变成几种颜色相连的光束,仍然是λ射光的颜色。