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文档简介

XIIminImaxImax11.4干涉条纹的可见度时间相干性和空间相干性光学

一、干涉条纹的可见度为了描述干涉图场中的强弱对比，引入可见度（或对比度，反衬度）的概念.Imax

Imin

物理意义：①若Imin=0，暗条纹是全黑，V=1，对比度最好②若Imin=Imax，明暗条纹强度一样，V=0，对比度最差(没有条纹）③其他情况下，V介于1和0之间。（1）可见度的定义1.4干涉条纹的可见度时间相干性和空间相干性光学

影响干涉条纹可见度的因素很多，对于理想的相干点光源发出的光波，主要因素是两相干光的振幅比。（2）两列波相干叠加的干涉条纹对比度

对于两列波相干叠加，强度随位相差分布，有讨论：

1.4干涉条纹的可见度时间相干性和空间相干性光学

能产生明显的干涉现象的补充条件：两光束的光强（或振幅）不能相差太大。

1.4干涉条纹的可见度时间相干性和空间相干性光学

二、光源的非单色性对干涉条纹的影响

实际的单色光源，他们所发出的光波都不是严格的单一频率（波长）的光，它包含着一定的波长范围

。

各组条纹非相干叠加的结果会使条纹的可见度下降。极大值位置的范围由

决定,称为明条纹宽度.随着干涉级次的提高，干涉条纹的宽度增大，干涉条纹的可见度便相应的降低.

+

合成光强

1

2

3

4

5

6

0

1

2

3

4

5

δ

0

I1.4干涉条纹的可见度时间相干性和空间相干性光学

1.4干涉条纹的可见度时间相干性和空间相干性光学

两光波在相遇点的光程差应小于波列的长度。产生干涉的另一必要条件是：

1.4干涉条纹的可见度时间相干性和空间相干性光学

可见：光源的单色线度宽

越小，或发光时间

t越长，则波列长度越长。如果在光程差比较大的地方还可观察到比较清晰的干涉条纹，则说明光源的相干性好。这种由单色线宽所决定的光波的相干性称为时间相干性。四、光源的线度（扩展单色光源）对干涉条纹的可见度的影响1.4干涉条纹的可见度时间相干性和空间相干性光学

r1

1.4干涉条纹的可见度时间相干性和空间相干性光学

s'到s1和s2的光程差为当光程差等于半个波长时，s'在P0点产生第一级暗条纹，而s在P0点产生第零级明条纹，干涉条纹的可见度为零。d'是能看见干涉条纹时两线光源的最大距离，超过此距离则无干涉条纹。

r1

d'0

是要看见干涉条纹时扩展光源的最大线度，称为临界宽度，超过此宽度的扩展光源则无干涉条纹。

普通光源的宽度越小，可见度越高。这就是分波面法干涉一类的双光束干涉装置必须采用点、缝光源的原因。

为了获得清晰的干涉条纹，光源宽度一般限制在临界宽度的四分之一。

若减小两缝之间的距离d，则

d

0增加，此时用更宽的光源也能看到干涉条纹。扩展光源宽度1.4干涉条纹的可见度时间相干性和空间相干性光学

五、空间相干性决定了杨氏干涉装置的参数。对给定的扩展光源（线度d'0），双孔或双缝间最大距离dmax为公式

双孔或双缝间距超过此距离，则无干涉条纹出现。此即是光场的空间相干性。1.4干涉条纹的可见度时间相干性和空间相干性光学

六、应用举例bdr

星体由有设星体为相干光源，利用空间相干性可以测遥远的猎户座

星体的角直径设观察双缝距离为d，使

，则条纹

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