第三章光的干涉
第三章 光的干涉
光的干涉 两列波在空间相遇，使得光的能量重新分布，称为干 涉现象。发生干涉的条件是： (1)ω相同； (2)△0稳定； (3)存在相互平行的振动分量。 相干光源和非相干光源： 两光源间有固定的位相差，因而按振幅矢量进行迭加， 能够产生有效干涉，则称其为相干光源，而若两光源之间没 有固定的位相差，而按强度进行迭加，则称为非相干光源
光的干涉 两列波在空间相遇，使得光的能量重新分布，称为干 涉现象。发生干涉的条件是： （1）ω相同； （2）Δφ 稳定； （3）存在相互平行的振动分量。 相干光源和非相干光源： 两光源间有固定的位相差，因而按振幅矢量进行迭加， 能够产生有效干涉，则称其为相干光源，而若两光源之间没 有固定的位相差，而按强度进行迭加，则称为非相干光源
普通光源是热辐射或自发辐射。 其发光机制：原子分子（微观客体）内部的能量改变 特点：不同原子或分子所发射的波列在振动方向和位相上相互 独立，没有联系，而且每个原子或分子发光的持续时间极短。 A MANAAAA AAN7 几个重要的时间间隔： i)光扰动的时间周期：T~1015sec i)实验观测的时间（人眼的响应时间）：t~10sec ii)探测器响应时间：△t~109sec 由于x>>△t>>T,所以无论是实际观察还是仪器接收，得到 的都不可能是某一瞬间的扰动分布，而只能是扰动强度的时间 平均值，即强度。 定态光波场中，任意的两列波之间的相位差都是稳定的；但是 ,由于波场中有无数的波列，相位可以取任意值，总的效果 , 相位所起的作用被抵消了，即干涉项消失了
普通光源是热辐射或自发辐射。 其发光机制：原子分子（微观客体）内部的能量改变 特点：不同原子或分子所发射的波列在振动方向和位相上相互 独立，没有联系，而且每个原子或分子发光的持续时间极短。 t 几个重要的时间间隔： i） 光扰动的时间周期： ii）实验观测的时间（人眼的响应时间）： iii）探测器响应时间： 由于 ，所以无论是实际观察还是仪器接收，得到 的都不可能是某一瞬间的扰动分布，而只能是扰动强度的时间 平均值，即强度。 ~ 10 sec −15 T ~ 10 sec −1 ~ 10 sec −9 t t T 定态光波场中，任意的两列波之间的相位差都是稳定的；但是 ，由于波场中有无数的波列，相位可以取任意值，总的效果， 相位所起的作用被抵消了，即干涉项消失了
★对于其中标记为m、n的任意两列定态光波，叠加后 2 cosAgd=+2d co5Ag ∑1m=∑(4+A)+∑2AnA,cos△pm=∑(4+4) m.n m.n ·对于波场而言，干涉项消失 各处光强平均，没有明暗分布，没有干涉 ·这就是普通光源发光过程无法控制的结果 ·光源中大量的原子，随机发光。不同原子发出的光波是不 相干的。 ·同一原子在不同时刻所发出的光波也是不相干的
★对于其中标记为 m、n 的任意两列定态光波，叠加后 2 2 2 2 0 1 2 cos d 2 cos mn m n m n mn m n m n mn I A A A A t A A A A = + + = + + ( ) ( ) 2 2 , 2 2 , , 2 cos mn m n m n m n m m n n n m n m m I A A A A = + + = + A A • 对于波场而言，干涉项消失 • 各处光强平均，没有明暗分布，没有干涉 • 这就是普通光源发光过程无法控制的结果 • 光源中大量的原子，随机发光。不同原子发出的光波是不 相干的。 • 同一原子在不同时刻所发出的光波也是不相干的
