洛埃镜实验luoaijing shiyan

最简单的双光束分波面干涉实验。1834年，洛埃(Lioyd)所做。平玻璃片M，其下表面涂黑，上表面可反射光，可视作平面镜。观察屏P与M垂直，缝光源S平行于M与P的交线，它发出的光入射到M上时，入射角接近90°（掠入射）。S发出的光，一部分被M反射后射向P，另一部分直接射向P，在屏P上可看到平行于缝光源S的直干涉条纹。S通过M反射所成的虚象为S′，反射光束可认为是从S′发出的，因此，S和S′相当于杨氏干涉实验中的双缝。掠入射可使反射光和入射光的振幅近似相等，而且b=很小，因而屏P上的干涉条纹清晰，而且有较大的间距。洛埃镜干涉条纹与杨氏干涉实验中的条纹有所不同。首先，两束光的重叠区域（图中阴影部分）在M与P的交线以上，一般不呈现零级干涉条纹，也没有以零级条纹位置对称的下半部分条纹。其次，如果把屏移到几乎与M相接触的位置P′，根据杨氏实验原理，M与P′的交线处将出现零级明条纹，但是，实验中交线处是暗条纹。这一事实表明：射向交线处的两光线的距离相同，但却有位相差π，或者说有半个波长的光程差。直接射向交线的光线在空气中传播，当然不会发生特殊的变化，变化只能来自经过反射的光线。在反射过程中，反射光线有附加的位相π，或者说附加的半个波长光程差，这就是半波损失。因此，杨氏干涉实验中的明条纹处恰为洛埃镜实验中的暗条纹处，反之亦然。洛埃镜实验是反射时存在位相突变的最早实验证明。