对双缝干涉实验两个问题的探索、论定与解释
山东省高青一中物理组 高敏 256300
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问题一：滤光片必须放在光源和单缝之间吗？
无论是教材还是所见的教辅用书和资料，都说明要把滤光片放在光源和单缝之间，这是必须呢还是一种建议？滤光片必须放在光源和单缝之间吗？带着疑问，笔者用浙江省余姚市科仪光仪厂生产的J2515型双缝干涉实验仪进行了探索。

首先采用教材所说顺序，用红色滤光片，经过调整，通过测量头顺利观察到了干涉条纹。

然后把滤光片放在单缝和双缝之间，稍一调整，视野中就出现了非常清晰的干涉条纹！换用配套的绿色滤光片试验，把滤光片放在单缝和双缝之间，同样得到非常清晰的干涉条纹。

由于该型仪器只有两种滤光片，笔者没有对其他单色光进行验证，但这已能说明问题。

结论：滤光片放在单缝和双缝之间也可。

解释：双缝干涉属双光干涉，此实验是对托马斯·杨双光干涉实验的改进。

因当初托马斯·杨就是把滤光片放在光源和单缝之间进行的实验，教材自然也采用了杨的装置顺序。

J2515型实验仪所用光源为白炽灯泡，滤光片放在光源和单缝之间的目的是得到单色光。

单色光经单缝衍射，光的波阵面到达双缝处，使双缝成为相干光源，于是在光屏上得到干涉条纹。

如果把滤光片放在单缝和双缝之间，复色光经单缝衍射后总体仍是复色光，但经过滤光片后仍成单色光，双缝仍是相干光源，因此在光屏上可得完全相同的干涉条纹。

问题二：当单缝不再正对双缝中心时，光屏上正对双缝中心的点还是亮条纹吗？条纹是不动还是向异侧移动？
调整单缝和双缝均竖直，结果证实，当单缝向左移动时，条纹整体向右侧移动。

当单缝向右移动时，条纹整体向左侧移动。

解释：当单缝不再正对双缝中心时，到达双缝的不再是从单缝衍射的同一波阵面，计算光程差时不能只考虑双缝到光屏上某一点的距离，而应把单缝S 到双缝S 1和S 2的距离考虑在内，即计算单缝到光屏某点的光程差。

如图，S 到P 点的光程差为2211l L l L l --+=∆，这样，光屏上正对双缝中心的点未必是亮条纹； S 移动时，到S 点距离是波长整数倍的点必然反向移动，即亮条纹整体反向移动，到S 点距离是半波长奇数倍的点也反向移动，即暗条纹整体反向移动，于是条纹整体反向移动。

其实回头一想也很简单：谁能绝对让单缝对准双缝中心呢？
启示：1、不唯书，对有些学习资料要勇于疑。

2、针对疑问，理论探究是一重要途径，但实验探究有时会更直截了当。

S 1 S 2
S L 1 L 2
l 1 l 2 P。