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光学 第一章光的干涉 本课内容 1 4分波面双光束干涉 1 5干涉条纹的可见度光波的时 空相干性 1 4分波面双光束干涉 原子的自发辐射原子的受激辐射放大 激光 光源的相干性 能产生频率相同 振动方向几乎相同 在观察时间内位相差恒定的光波 通常独立的光源之间 或发光体的不同部分之间是不相干的 激光光源除外 影响干涉实验的因素 光源的相干性 接收器的时间响应能力 获得稳定干涉花样 在任意时刻到达观察点的 是同一原子在同一次发射出来的但经不同光程的光波 在任意时刻到达观察点的 是同一原子在同一次发射出来的但经不同光程的光波 惠更斯原理任何时刻波面上的每一点都可作为球面次波的波源 这些次波在某一时刻的波面的包络面形成波在该时刻的新波面 1 杨氏干涉实验 杨氏双缝干涉实验 由于S1和S2位于同一波面上 空间任意一点两振动的位相差为 两次波在光屏上P点叠加的强度有 光强关系变化曲线 2 菲涅耳双面镜 S为线状单色光源 S是光阑上的细缝 S1和S2为S所成的虚像 可当做两相干光源 S S1和S2三点在同一圆上 S1和S2之间的距离d 2rsin r r r 条纹的间距为 由杨氏干涉实验的结果可得 为两平面镜间的夹角 l为两平面镜交点到屏的距离 3 洛埃镜 将光屏移动到N点 S和S 到N点的光程相等 但N处的光强却为最小值 暗纹 洛埃镜表明 光在介质表明上反射 且入射角接近90 时 产生半波损失 4 维纳驻波实验 存在半波损失 1 5可见度 时间相干性和空间相干性 可见度的定义 光源的非单色性对干涉条纹的影响 设光源的波长为 其波长范围为 不同波长的0级条纹完全重合 但其它各级条纹并不重合 因此 波长为 1与 2的光波 其同一级 亮 条纹的间距为 即亮条纹的宽度 随着j的增大 明条纹的宽度也在增大 波长为 的第j级条纹 波长为 的第j级条纹 波长范围为 的第j级明条纹宽度 波长为 的第j 1级条纹 若波长为 的第j级条纹与波长为 的第j 1级条纹重合 此干涉级对应的光程差为 为实现相干的最大光程差 即空间某位置对应的光程差不能大于此值 称相干长度 时间相干性
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