《产生干涉的条》PPT课件

《《产生干涉的条》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第3章光的干涉(Interference)光的干涉、衍射和偏振特性是光的波动性的主要特征，它们是许多光学仪器和测量技术的基础。本章研究光的干涉特性。3.1.1产生干涉的基本条件(Thebasicconditionsforinterference)白光下的肥皂膜白光下的油膜光的干涉是指两束或多束光在空间相遇时，在重叠区内形成稳定的强弱强度分布的现象。白光入射的杨氏双缝干涉照片红光入射的杨氏双缝干涉照片例如，下图所示的两列单色线偏振光1.两束光的干涉现象E1与E2振动方向间的夹角为，P点处的总光强为I1、I2是二光束的光强；是

2、二光束的相位差，且有1.两束光的干涉现象二光束叠加后的总强度并不等于这两列波的强度和，而是多了一项交叉项I12，它反映了这两束光的干涉效应，通常称为干涉项。干涉现象就是指这两束光在重叠区内形成的稳定的光强分布。所谓稳定，是指用肉眼或记录仪器能观察到或记录到条纹分布。1.两束光的干涉现象显然，如果干涉项I12远小于两光束光强中较小的一个，就不易观察到干涉现象；1.两束光的干涉现象如果两束光的相位差随时间变化，使光强度条纹图样产生移动。在能观察到稳定的光强分布的情况下，满足满足的空间位置为光强极大值，且光强极大值IM为1.两束光的

3、干涉现象当两束光强相等，，相应的极大值和极小值分别为1.两束光的干涉现象的空间位置为光强极小值，且光强极小值Im为①光强极大值的条件是光强极大值是②光强极小值的条件是光强极小值是1.两束光的干涉现象2.产生干涉的条件1）干涉条纹可见度（对比度）首先引入一个表征干涉效应程度的参量—干涉条纹可见度，由此深入分析产生干涉的条件。2.产生干涉的条件1）干涉条纹可见度（对比度）①当干涉光强的极小值Im=0时，V=l，二光束完全相干，条纹最清晰；②当IM=Im时，V=0，二光束完全不相干，无干涉条纹；③当IMIm0时，0

4、束部分相干，条纹清晰度介于上面两种情况之间。2）产生干涉的条件影响光强条纹稳定分布的主要因意是，二光束频率以及二光束振动方向夹角和二光束的相位差。2）产生干涉的条件(1)对干涉光束的频率要求①当二光束频率相等，=0时，干涉光强不随时间变化，可以得到稳定的干涉条纹分布。②当二光束的频率不相等，0时，干涉条纹将随着时间产生移动，且愈大，条纹移动速度愈快。要求二干涉光束的频率尽量相等。（2）对二干涉光束振动方向的要求由（6）、（7）式可见，若二光束光强相等，则（2）对二干涉光束振动方向的要求若=0，二光束的振动方向相

5、同时，V=l，干涉条纹最清晰；若=/2，二光束正交振动时，V=0，不发生干涉；当0<</2时，0

6、光束干涉的基本方法通常称满足相干条件的光波为相干光波，相应的光源叫相干光源。（1）两束光波的频率应当相同；（2）两束光波在相遇处的振动方向应当相同；（3）两束光波在相遇处应有固定不变的相位差。一个光源包含有许许多多个发光的原子、分子或电子，每个原子、分子都是一个发光中心，我们看到的每一束光都是从大量原子(发光中心)发射和汇集出来的。但是每个单个原子的发光都不是无休止的，每次发光动作只能持续一定的时间，这个时间很短(小于10-8s)，因而每次原子发光只能产生有限的一段波列。1)原子发光的特点1）原子发光的特点波列能级跃迁辐射E1

7、E2v=(E2-E1)/h波列长L=c由光的辐射理论知道，普通光源的发光方式主要是自发辐射，即各原子都是一个独立的发光中心，其发光动作杂乱无章，彼此无关。1)原子发光的特点不同原子产生的各个波列之间、同一个原子先后产生的各个波列之间，都没有固定的相位关系,这样的光波叠加，当然不会产生干涉现象。不相干(不同原子发的光)不相干(同一原子先后发的光)∴∵1)原子发光的特点在一有限的观察时间内，二光束叠加的强度是时间内的平均，即为如果在内各时刻到达的波列相位差无规则地变化，将在内多次(可能在108次以上)经历0与2之间

8、的一切数值。1）原子发光的特点因此即二光束叠加的平均光强，恒等于二光波的光强之和，不发生干涉。上式的积分为1）原子发光的特点不仅从两个普通光源发出的光不会产生干涉,就是从同一个光源的两个不同部分发出的光也是不相干的。60年代出现的一种新型光源——激光器所产生的激光有很好的相干