一般光學(xué)教材對(duì)干涉實(shí)驗(yàn)的討論均基于標(biāo)量波理論, 是以強(qiáng)度變化的條紋作為干涉產(chǎn)生的表征, 并以其襯比度作為相干性的度量。 但是, 眾所周知, 電磁場(chǎng)是矢量場(chǎng), 光波作為電磁波其矢量性在其疊加過(guò)程中必然發(fā)揮著重要作用。本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)嘗試在經(jīng)典光學(xué)的框架內(nèi)對(duì)矢量波干涉的基本思想及現(xiàn)象給出簡(jiǎn)單明晰的解釋。 本系統(tǒng)通過(guò)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明矢量波干涉的特點(diǎn), 揭示只分析強(qiáng)度條紋時(shí)被掩蓋的一些物理現(xiàn)象。這對(duì)拓展學(xué)習(xí)者的思路和視野, 培養(yǎng)其思維及創(chuàng)新能力是極為有益的。
從實(shí)驗(yàn)中可以看到:
1. 頻率相同、振動(dòng)方向互相垂直的兩束光不能互相干涉；
2. 頻率相同、振動(dòng)方向也相同，但沒(méi)有固定的位相差的兩束光也不能互相干涉。
本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的這些核心優(yōu)勢(shì)實(shí)驗(yàn)是目前各高校物理類(lèi)、光學(xué)類(lèi)實(shí)驗(yàn)室都沒(méi)有開(kāi)展的。經(jīng)多年的實(shí)踐改進(jìn)，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)各部件細(xì)節(jié)臻于完善，特別是核心元件細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)得到完美優(yōu)化。使其在使用中方便、易調(diào)節(jié)，不但便于老師對(duì)實(shí)驗(yàn)理論、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想等的講解和實(shí)驗(yàn)演示，也便于學(xué)生在現(xiàn)有學(xué)時(shí)內(nèi)完成很好的完成實(shí)驗(yàn)和理解實(shí)驗(yàn)思想及理論。
本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以完成如下和光的矢量性有關(guān)的優(yōu)勢(shì)核心實(shí)驗(yàn)：
1.線偏振光的單縫衍射與自然光的單縫衍射的不同；
2.兩束正交的相干偏振光不能發(fā)生干涉（光是橫波的有力證據(jù)）；
3.兩束平行的相干偏振光以與自然光相同的方式發(fā)生干涉；
4.自然光（沒(méi)有固定的位相差）的兩個(gè)正交偏振態(tài)的分量即使把它轉(zhuǎn)到一個(gè)方向,也不能發(fā)生干涉。
本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)還可拓展出做如下經(jīng)典光學(xué)實(shí)驗(yàn)：
1.雙棱鏡干涉實(shí)驗(yàn)；
2.單純的偏振光系列實(shí)驗(yàn)，如驗(yàn)證馬呂斯定律等；
3.透鏡成像實(shí)驗(yàn)；
4.光強(qiáng)分布實(shí)驗(yàn) ；
5.自組望遠(yuǎn)鏡實(shí)驗(yàn)、顯微鏡實(shí)驗(yàn)。
主要技術(shù)參數(shù)：
1、光學(xué)導(dǎo)軌：鑄鐵，導(dǎo)軌長(zhǎng)：1520㎜，精密微調(diào)滑座；
2、綠半導(dǎo)體激光器532nm；
3、偏振片（360°旋轉(zhuǎn)、格值1′）；
4、半陰片； 5、擴(kuò)束鏡40倍；
6、成像物鏡； 7、大白屏； 8、對(duì)切透鏡；
用戶(hù)可以自行設(shè)計(jì)更多光學(xué)類(lèi)實(shí)驗(yàn)。還可以根據(jù)用戶(hù)所需，量身定做。
