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文档简介

CH4-6

光源的光谱展宽对干涉条纹

可见度的影响光场的时间相干性

Theeffectofspectralexpansionoflightsourceonthefringevisibility,thetemporalcoherenceoflightfield理想的单色点光源不存在，任何实际的光源总有一定的大小并包含有一定的光谱成分

空间展宽光谱展宽空间相干性时间相干性影响干涉条纹的可见度可见度差(

<1)可见度好(

=1)Io

2

-2

4

-4

4I1IImaxImino

2

-2

4

-4

光束比决定可见度的因素：光源的宽度光源的单色性4.6光源光谱展宽对条纹对比度的影响

(光场的时间相干性)一.相干时间与相干长度

、

0:光源中原子每次发光的持续时间L0=c

0

相应的波列持续长度--相干时间--相干长度结论：波列长度就是相干长度

出现干涉现象所允许的最大光程差例如：He-NeLaser原则:只有同一波列分成的两部分经不同的光程再相遇时才能发生干涉二.相干长度与谱线宽度的关系：

重合能看到条纹的最大光程差线宽谱线展宽为

的光源所形成干涉条纹极大位置的色散准单色光：

<<

能看到干涉条纹的最高级次相干条件最大光程差(1)对给定光源光谱展宽，所容许的最大光程差，亦即光源波列的长度，相应的干涉级次由定(2)在

的范围内，衬比度随或

m

的增加而单调下降；频宽与波列持续时间波列长度和频谱宽度的关系傅立叶变换白光光源结论：要想看到白光干涉必须在接近零光程的位置氦氖激光例如：三、光源光谱展宽对干涉条纹可见度的影响注意：波长范围是

0

/2在x=0处，各种波长成分的零级极大互相重合。除零级以外，不同波长的同级极大都互相错开。干涉级愈高，错开的距离愈大。定量计算条纹可见度与光谱展宽及光程差的关系光源的光谱分布--光强谱密度区间中的辐射光强—光谱线型观察屏上光程差为的P点—波矢窄带光形成的干涉强度波数各窄带光强之和计算示例假设光谱线型为矩形为其它值干涉条纹对比度与光程差的关系：0123456012345Ix

-(

/2)

+(

/2)合成光强

Lo

=0四.光场的时间相干性P点的相干情况时间相干性—光场的时间相干性是场中同一点在两个不同时刻振动相关程度的描述。SS1S2c1c2b1b2a1a2·p时间相干问题的产生来源于光源所发出波列长度的有限性——光源的非单色性或光谱展宽。三

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