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1、光拍频和干涉现象北京大学无线电系汤俊雄,滴要本文对比了光拍频和光千步两种现象,强调了光电接收器的频响远跟不上极高的光频故上述,它们的同一性前者是强度随时间相位如一田光强表达式中可略去和频项及二倍频项仅保留差频,、而变的一种运动形式后者则是强度随空间相位光程项因此得到,,差引起而变的本文并指出在干涉现象中全面地勃,一叻‘伽一中名笼川,辩证地把握两种相位形式对解决一些科学实际问题兀、二‘价一矽止一,。一中是有益的其、中’甲,丫‘兄笋诬一乙从一”帅’丫’丫胡若频率田田,且双光束
2、初相位差不随时间变,,,随着稳频激光器的,化为简单起见令其为零则式化简为出现光拍频技术成为一种很,容易实现的技术因而在现代科技许多领域内得到了‘一‘么一△,一重要的应用,而光拍频原理作为一种光学基本原理,夸,,可把这种,此即传统的干涉表达式为与拍频相区别很有必要在普物光学中加以介绍有些光学教材中虽然引人了光拍频概念,但条件下的干涉理解为光程差干涉并未给出它与干涉的本质,田,田一,,两激光束频率护功但差频叻在电联系本文把拍频作为一种干涉现象引人并把拍频,,与传统的,,子学频率范围内对激光源而言初相位差变化缓慢干涉加以对
3、比指出它们的差别也阐明了,,一岛它们的共性,并指出它们都是强度随相位差而变的一且在一般情况下达从常数因此相位差,,、一势,仲可近似视为常数因此由式知强度以种运动形式在观测干涉条纹信号时全面地把握两,,一一,频率勃叻随时间变化差频勃处又称为拍频种干涉及其相位形式对提高信号反衬度是有好处的这种强度的周期性变化,称之为拍频干涉,可见公式、一干涉强度公式推导既可描述光程差干涉,也可表述拍频干涉,两列光波分别表述为二!田,勿几二、两种干涉现象的差异与联系一兀二卜门,二仍,一向弓二口
4、。,。,式中差异式,干涉现象不同由于空间观测点不同双光束,,十,。△代表光程差,。表光波初相位、,,’’一平‘‘’又一丫一”一一一丫”光程差不同因而造成了一种强度随空间变化的分布,两列光波叠加,其强度为此为光程差干涉而拍频干涉是因为双光束有频差,一十乓随时间的流逝而引起相位变化因此表现出强度随时吕仙,,甲,恤,毋’间变化的形式,如一叻‘仲厂伞勃处,实验条件的差异对光程差干涉而言光源用孟笼,,、伽。,
5、中热光源及激光源皆可对检测手段无严格要求屏幕,处毋眼睛及测试仪器皆可对拍频干涉而言光源一般都雌上页,,【罗瑟,相对论导论,岳曾元等译,科学出版社【」!勺,,,【」人了口,,,,,,【梁灿彬等大学物理年第期】勺,,,,,!【
6、梁竹健等大学物理年第期【」,,,,,祝瑞琪大学物理年第期【,,,,,,!,勺,使用激光源检测手段一般使用频响足够高湘对于拍以上三种物理模型计算的信号频率结果一致,足,.频频率的光电接收器而后通过示波器来观测拍信号见光程差干涉与拍频干涉的同一性综上所述,光拍,为保证两光束振动方向一致一般在光检测器前设置现象与传统的干涉现象
7、虽有差异,但干涉条件一致,偏振片其运动规律都是强度随相位差的变化,且在处理一些相关,,,问题时物理模型有共性这些都说明它们实质上干涉条件的一致性在通常所讲的干涉三条件’是一致的,都是干涉现象.而且我们会发现,从公式,,中双光束具有稳定位相差及相同振动方向是必要条(l)统一地理解于涉讲理解其相位因素)对一些科学件,而频率是否相等可作为区别两种干涉的标志这问.题的处理会带来好处样,两种干涉现象的干涉条件是一致的干涉原因本质上相同这两种干涉产生的原因三、在科学实际问题上全面理解和掌握两种干涉都是干涉项中相位差占的有规变化对光程差干涉而1.为了
8、得到清晰的干涉条纹必需全面把握空间相言
