一、回顾下列有关机械波的知识：
　　1、两列波彼此相遇后，仍像相遇以前一样，各自保持原有的波形，继续向前传播；
　　2、在两列波重叠的区域里，任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位移矢量合；
　　3、频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔，这种现象叫波的干涉．
　　4、要得到稳定的干涉图样，两个波源必须是相干波源．

　　　　　　

二、掌握了上述波的共同性后，再分析光的特殊性．
　　由于物质发光的特殊性，任何两个独立的光源发出的光相叠加均不能产生干涉现象怎样才能得到相干光源呢？双缝干涉就是成功的一例．在双缝干涉实验中，光从单缝射到双缝上，形成了两个振动情况总是相同的相干光源，它们在光屏上叠加就出现干涉图样．
　　1、双缝干涉

　　一个有单缝的屏，作用是产生一个“线光源”．一个有双缝的屏，缝间间距相等，且大约为0.1毫米，作用是产生两个振动情况总是相同的光——相干光．

　　两个独立的光源发出的光不是相干光，双缝干涉的装置使一束光通过双缝后变为两束相干光，在光屏上相通形成稳定的干涉条纹．
　　在双缝干涉实验中，光屏上某点到双缝的路程差为半波长的偶数倍时，该点出现亮条纹；光屏上某点到双缝的路程差为半波长的奇数倍时，该点出现暗条纹．
　　（1）对干涉图样的研究可知：相邻两条明条纹（暗条纹）中心距离与屏到双缝的距离L成正比；与双缝间距离d成反比；与照射光的波长成正比．
　　（2）在实验装置不变的情况下化、d不变，由于红光的波长大于紫光的波长，所以红光产生的干涉条纹间距较大，紫光产生的干涉条纹间距较小．
　　（3）用白光进行干涉实验，各种单色光在光屏中央均为明纹，中央亮纹是各色光复合而成，所以是白色的．各色光由于波长不同，在光屏上产生的其它各级亮纹的位置均不相同，所以其它各级亮纹是彩色的．

　　（4）相关讨论：
　　①对于“杨氏又发现用狭缝代替小孔可以得到同样清晰但明亮得多的干涉图样”这“明亮得多”的原因是什么？
　　用狭缝代替小孔，狭缝成为线光源，而线光源可以认为由许多个发光点沿一条线排列组成的，每个点光源分别产生自己的干涉图样，在屏上的干涉条纹则是各个点光源的干涉图样的叠加．由于这些点光源与双缝的相对位置完全一样，产生的干涉图样完全相同．虽然不同的点光源的光互不相干，但它们叠加起来仍与点光源产生干涉图样相似，只是强度增大而由亮点变成明线，易于观察．
　　②在双缝干涉实验中，如果用红色滤光片遮住一个狭缝S1，再用绿滤光片遮住另一个狭缝S2，当用白光入射时，屏上是否会产生双缝干涉图样？
　　这时在屏上将会出现红光单缝衍射光矢量和绿光单缝衍射光矢量振动的叠加．由于红光和绿光的频率不同，因此它们在屏上叠加时不能产生干涉，此时屏上将出现混合色二单缝衍射图样．
　　③在双缝干涉实验中，如果遮闭其中一条缝，则在屏上出现的条纹有何变化？原来亮的地方会不会变暗？
　　如果遮住双缝其中的一条缝，在屏上将由双缝干涉条纹演变为单缝衍射条纹，与干涉条纹相比，这时单缝衍射条纹亮度要减弱，而且明纹的宽度要增大，但由于干涉是受衍射调制的，所以原来亮的地方不会变暗．
　　④双缝干涉的亮条纹或暗条纹是两列光波在光屏处叠加后加强或抵消而产生的，这是否违反了能量守恒定律？
　　暗条纹处的光能量几乎是零，表明两列光波叠加，彼此相互抵消，这是按照光的传播规律，暗条纹处是没有光能量传到该处的原因，不是光能量损耗了或转变成了其它形式的能量．同样，亮条纹处的光能量比较强，光能量增加，也不是光的干涉可以产生能量，而是按照波的传播规律到达该处的光能量比较集中．双缝干涉实验不违反能量守恒定律．

　　2、薄膜干涉

　　让一束光经薄膜的两个表面反射后，形成的两束反射光产生的干涉现象叫薄膜干涉．

　　竖立的肥皂膜在重力的作用下形成上薄下厚的楔形，当光照在薄膜上时，从膜的前后表面各反射回一列光波，这两列波即是频率相同的相干光波，由于薄膜的厚度不同，这两列光波的路程差不同．当路程差为光波波长的整数倍时，则为波峰与波峰相遇，波谷与波谷相遇，使光波的振动加强，形成亮条纹；当光波的路程差为半波长的奇数倍时，则波峰与波谷相遇，光波的振动减弱，形成暗条纹．
　　（1）在用肥皂液薄膜观察薄膜干涉现象时，实验现象如下：
　　①肥皂膜刚刚立起时，在膜上只看到蜡焰的像，没有干涉条纹．
　　②稍候，膜的上部开始出现干涉条纹，条纹范围逐渐向膜下部扩大．
　　③上部条纹宽，下部条纹细且密，无沦怎样重复实验，膜的最下部（约1/3膜，随肥皂膜的尺寸而异．）没有干涉条纹，只有蜡焰的像．
　　④干涉条纹中的明条纹比蜡焰的像更明亮．
　　（2）在薄膜干涉中，前、后表面反射光的路程差由膜的厚度决定，所以薄膜干涉中同一明条纹（暗条纹）应出现在膜的厚度相等的地方．由于光波波长极短，所以薄膜干涉时，介质膜应足够薄，才能观察到干涉条纹．
　　（3）用手紧压两块玻璃板看到彩色条纹，阳光下的肥皂泡和水面飘浮油膜出现彩色等都是薄膜干涉．
　　（4）薄膜干涉在技术上可以检查镜面和精密部件表面形状；精密光学过镜上的增透膜（当增透膜的厚度是入射光在膜中波长的1/4时，透镜上透光损失的能量最小，增强了透镜的透光能力．）

　　　　　　

　　3、增透膜
　　是在透镜、棱镜等光学元件表面涂的一层氟化镁薄膜．当薄膜的两个表面上反射光的路程差等于半个波长时，反射回来的光抵消．从而增强了透射光的强度．显然增透膜的厚度应该等于光在该介质中波长的 ．
　　由能量守恒可知：入射光总强度＝反射光总强度＋透射光总强度．
　　光的强度由光的振幅决定，当满足增透膜厚度 时，两束反射光恰好实现波峰与波谷相叠加，实现干涉相消，使其合振幅接近于零，即反射光的总强度接近于零，从总效果上看，相当于光几乎不发生反射而透过薄膜，因而大大减少了光的反射损失，增强了透射光的强度．
　　增透膜只对人眼或感光胶片上最敏感的绿光起增透作用．当白光照到（垂直）增透膜上，绿光产生相消干涉，反射光中绿光的强度几乎是零．这时其他波长的光（如红光和紫光）并没有被完全抵消．因此，增透膜呈绿光的互补色——淡紫色．