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光波的相干条件及相干性的获得

时间:2011-12-31 22:39:55  来源: 打印本文

光波的相干条件及相干性的获得

2005/6/3/8:15   对于机械波,两列振动方向相同的同频率的简谐波一定相干,但是用两个独立的同频率的单光源却不一定能获得光的干涉图样。 

    在光波的两个场量E H中,对人眼和感光仪器起主要作用的电矢量E,因此将E称为光矢量。考虑两个同频率单色光在空间某点的光矢量,其大小为

    若 E1 E2同方向,则合成后的E

     在观察的间t 内,平均光强I

由于分子或原子发光的不规则性和间歇性,有

所以

上式表明两束光叠加后的光强简单地是两光束的光强之和,这是光的非相干叠加

若两束光来自同一光源,且 ,则

上式右边的第三项是干涉项,这是光的相干叠加。特别地,若I1=I2,则

     当时,,称为干涉相长;

     当 时,,称为干涉相消。

(3) 光的相干条件

     光波的相干条件是:

     光矢量的振动方向相同,频率相同,位相差恒定。

    满足相干条件的光称为相干光。产生相干光的光源称为相干光源

(4) 相干性的获得

    从普通光源的发光机制可知,来自两个独立光源的光是非相干光,而来自同一光源的两个不同部分的光也不是相干光。利用普通光源获得相干光的方法的基本原理是把由光源上同一点发出的光设法分成两部分,然后再使这两部分叠加起来。由于这两部分光实际上来自同一点光源,所以它们满足相干条件,因而是相干光。

    从普通光源获得相干光的方法有两种:

    一种让光束通过并列的几个小孔,即分割波阵面(例如杨氏双缝干涉),另一种为分割振幅的方法(例如薄膜干涉)。