[科普中國]-干涉條紋

在光的干涉現(xiàn)象發(fā)生時，常伴隨也明暗相間的條紋產(chǎn)生，如牛頓環(huán)、楊氏雙縫干涉及等原干涉等，都會伴隨干涉條紋條紋的產(chǎn)生。

干涉現(xiàn)象及干涉條紋的出現(xiàn)對于光學(xué)測量微小變形具有重要意義，同時也廣泛應(yīng)用于生活中，如半透膜，攝像機(jī)鏡頭等。

產(chǎn)生原理光波是以正弦波的形式在介質(zhì)中傳播的，由于光波傳播的獨(dú)立性和線性疊加性，兩束或兩束以上同頻光波相遇時，會根據(jù)相位的不同出現(xiàn)光強(qiáng)增強(qiáng)或減弱的現(xiàn)象。

以相干光（周期及振動方向相同且相位差恒定的光）為例，簡要解釋一下干涉條紋的產(chǎn)生原理。如圖所示，間隔為d的兩條狹縫S1和S2產(chǎn)生的兩束波長為 的相干光發(fā)生干涉，并在距離為D的屏幕上產(chǎn)生干涉條紋，現(xiàn)判斷距離中點(diǎn)O為x的P點(diǎn)的光強(qiáng)。

先計算兩束光的光程差 ：

當(dāng)n為偶數(shù)時，光程差為波長的整數(shù)倍，振幅增大，光強(qiáng)增強(qiáng)，為亮條紋；n為奇數(shù)時為暗條紋。故可知，在一定的距離x下亮度是恒定的，且隨著x的變化明暗交替出現(xiàn)，即產(chǎn)生干涉條紋。1

應(yīng)用干涉現(xiàn)象及干涉條紋的出現(xiàn)對于光學(xué)測量微小變形具有重要意義，牛頓環(huán)、劈尖干涉等都可以經(jīng)過簡單改造制成測量微小變形的儀器。由于其方式是將距離轉(zhuǎn)化為條紋數(shù)與光波長的函數(shù)，故精度很高，可以達(dá)到光波長量級。如圖為牛頓環(huán)的干涉條紋。

同時也廣泛應(yīng)用于生活中。如車窗玻璃的反射膜，是利用膜兩側(cè)反射光波疊加削弱來達(dá)到減少透射光的效果，攝像機(jī)鏡頭精彩呈現(xiàn)出彩色，是因為其上貼了增透膜，來增加拍攝亮度。