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摘 要

该文通过波的干涉和极化干扰的比较研究，表明，拥有现代化的生产技术，传统的光学增益新生活的发展。干扰技术在世界上拥有新的角色。干涉在科学技术上和生产上有着广泛的应用。比如，用干涉方法研究光谱线的超精细结构，精密测量长度，检验光学零件的各种偏差，在光学零件表面镀膜增加或减少反射等。自激光问世后，由于有了亮度大、相干性好的光学，因此干涉方法的应用更为广泛。

关键词：水波干涉，偏振干涉，频率，振幅

Abstract：Through the comparative study of interference of wave and interference of polarization, this paper shows that with the development of modernized production and technology, the traditional optical gaind a new life. Interference technique is becoming a totally new role and appears in the world. Interference is widely used in science and technology as well as production. For example, in the use of the study the hyperfine structure of spectral line ，the precision measurement of length ，the test of various deviation of optical parts ，the increase or decrease of the reflection on the coated surface of optical parts and so on. Since the appearance of laser, the interference method is more widely used because the existence of optics which has larger brightness and better coherence.

Keywords：Water wave interference, Polarization interference, Frequency,Amplitude

目 录

1 绪论………………………………………………………………………… 4

2 水波干涉 ……………………………………………………………………4

2.1 水波干涉的发现 …………………………………………………………4

2.2 水波干涉的产生原理………………………………………………………5

2.3 水波干涉的产生条件……………………………………………………6

3 偏振干涉 ……………………………………………………………………7

3.1 偏振干涉的发现………………………………………………………… 7

3.2 偏振干涉的原理 ……………………………………………………… 7

3.3 偏振干涉的产生条件…………………………………………………… 9

4 水波干涉与偏振干涉的比较……………………………………………… 9

4.1 水波干涉 ……………………………………………………………… 9

4.2 偏振干涉………………………………………………………………… 9

5 水波干涉与偏振干涉的应用领域………………………………………… 11

5.1 水波干涉的应用领域…………………………………………………… 11

5.2 偏振干涉的应用领域…………………………………………………… 11

结论 …………………………………………………………………………… 12

参考文献 ……………………………………………………………………… 13

致谢 ……………………………………………………………………………14

1 绪论

在我们的高中课本所提到的，当两列同一周期的水相遇，在他们的重叠区域，有一个相对安静的区域，相对剧烈震动区域的水面上。 位置的表面上的两个区域是稳定的，而安静的区域及剧烈振动区域交替出现对于上述现象，我们的中学课本把它定义为干涉现象。这就是我们所接触的最早的关于波的干涉。

图1.水波的干涉图样

在1807年，托马斯·杨在他的著作《自然哲学讲义》中 ，记录了他在光学领域的相关工作，而且在里面第一次描述了这样一个实验：在一张开了一个小孔的纸前面放一支蜡烛，这样就形成了一个点光源。再在纸后面再放一张纸，不过不同的是第二张纸上需要开两道狭缝，这两道狭缝必须满足平行的条件。这时从小孔 中射出的光穿过两道狭缝投到屏幕上，形成一系列明、暗交替的条纹，这就是我们现在所熟知的双缝干涉条纹。

2 水波干涉

2. 1 水波干涉的发现

水波干涉在我们的生活中十分常见，是干涉现象的一种。扔两块石子于水中，波在相遇的区域互不干扰。如果两列周期相同的水波相遇，在它们重叠区域里，水面上就会出现了相对平静的区域与相对剧烈振动的区域。并且这两种区域在水面上的位置是稳定的，而且平静区域与剧烈振动的区域相互交替出现。

2. 2 水波干涉的产生原理

图2. 两列相干水波源

在某一时刻产生干涉现象的示意图

图2中同心圆代表从波源发出的两列波的波面，实线圆代表波峰，虚线圆代表波谷。某一时刻，水面上的某一点a是两列波的波峰与波峰相遇 ，这样半个周期之后 ，就是波谷与波谷相遇。波峰在和波峰相遇时 ，质点的向上位移最大 ，这时候等于两列波的振幅之和 ；波谷与波谷相遇时 ，虽然质点的位移是向下的 ，不过也是最大位移，也就是两列波的振幅之和。两列波引起的振动始终是加强的，质点的振动最剧烈，振动的振幅等于两列波的振幅之和。如果在某一时刻 ，水面上的某一点(如图 2 中的 b 点 ) 是两 列 波的波峰与波谷相遇 ，过半个周期 ，就可以变成波谷与波峰相遇。这时候 ，两列波形成的振动始终是相互削减的。

2. 3 水波干涉的产生条件

干涉是波特有的现象．所有的波 ，当其满足干涉条件时 ，都会发生干涉现象．但是 ，电磁波、声波等波的干涉现象是无法用眼睛观察到的 ，而水波的干涉现象却可以通过投影仪用眼睛观察到。 因而在中学物理教学中，水波 的干涉在波的干涉教学中就占有重要的地位 ，是学习其他波干涉现象的基础 ．因此 ，在教学中就必须做好水波干涉这一实验．

水波的干涉现象产生的条件是 ：1．两个波源具有相同的频率 ，即两列波的波长必须相同．2．两波源 的相位差必须保持不变 ，或具有相同的相位 。这两个条件是产生稳定的干涉图样的必要条件。在干涉图样中 ，各处质点的振动强弱分明 ，但是振动最弱的质点的振 幅不一定是零 ，要想得到振动最弱的质点的振幅为零的干涉图样 ，两波源还必须满足 ：1．两个波列的振动 向相同2．两个波列的振幅相同这两个条件．当两个水波列满 足上面 四个条件时 ，通过投影仪可以 观察到水波干涉的图像。理论和实践证明 ，通过投影仪观察到的水波干涉图像的清晰程度还与两波源的振动频率有关 ，两个水波列的频率越高，干涉图样越清晰。

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