《光的干涉的条》PPT课件

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1、复习§2-3两个频率相同、振动方向互相垂直的光波的叠加一、椭圆偏振光：二、几种特殊情况：三、左旋和右旋：四、椭圆偏振光的强度五、利用全反射产生椭圆和圆偏振光§2-4不同频率的两个单色光波的叠加一、光学拍：二、群速度和相速度：第三章光的干涉和干涉仪第三章光的干涉和干涉仪一、教学要求：1.深入理解两个光波的非相干叠加和相干叠加，深入理解相干条件和光的干涉定义；2.了解光干涉的本质及双光束干涉的一般理论；3.牢固掌握扬氏双光束非定域分波前干涉装置的干涉光强分布的各种规律；第三章光的干涉和干涉仪4.牢固掌握分振幅等倾干涉的条纹形状、光强分布规律、定域问题及其应用；5.牢固掌握分振幅等厚干涉的条纹形

2、状、光强分布规律、定域问题及其应用；6.牢固掌握迈克耳逊干涉仪的结构特点，改变间隔d时的干涉条纹变化以及干涉仪的应用；第三章光的干涉和干涉仪7.牢固掌握干涉场可见度的定义，光波场的空间相干性和时间相干性对于干涉可见度的影响。8.掌握光的相干条件，相干光的获得方法，光源的相干性；§3－1产生干涉的条件§3－1产生干涉的条件考虑两单色、线偏振光相遇时产生干涉的条件：设两光束的波函数分别为：第三章光的干涉和干涉仪这两列光波在某点的瞬时电场强度分别为E1和E2。则在叠加原理适用的范围内：有则：上式右端的时间平均值称为干涉场的强度，并用I表示。第三章光的干涉和干涉仪于是，有式表明当4不

3、为零时，便会出现干涉，故称此项为干涉项。§3－1产生干涉的条件则：干涉项，积化和差式中：①右端第一项时间平均值为零，因为其中的圆频率极高。接收器响应时间远大于2π/(ω1+ω2)。故为零。②右端第二项时间平均值，仅当τ<2π/(ω2-ω1)时，才不为零。§3－1产生干涉的条件一般，1和2均为1015S-1量级，而一般大于109S-1。故当1和2相差大于百万分之一时便能使平均值为零。既使当1和2之差小于109S-1时，可以探测到干涉项的拍频效应，但是，作为干涉现象而言，干涉场的强度分布也是不稳定的。§3－1产生干涉的条件这样，为了得到稳定的干涉现象，首先需要满足的条件是：1=

4、2（1）另：为了使干涉项不为零，其系统E10·E20应不等于零。E10·E200（2）说明：E10和E20不互相垂直是产生干涉的又一个必要条件。对于严格的单色波而言，上述两个条件是足以保证产生干涉现象§3－1产生干涉的条件然而，在光学波段内不存在严格的单色波，普通光源的每个发光原子都是间断地发光的，每次发光的持续时间为10－8S量级。各个原子或每个原子各次发射光波在位相上是互不相关连的。即式中的10和20都不是常量，而是在[0，2π]区间内等概率地无规则跳跃，跳跃频率也是高达108S－1的随机量。这样，只要10和20各自独立地变化，则干涉项中的第二项的平值将至少是不稳定的。§

5、3－1产生干涉的条件则，得到稳定干涉场的唯一可能是：10和20按同样的规律跳跃变化。即10（t）－20（t）＝常数（３）即：对于普通光源，仅当两个光束来自光源上的同一个地点时，才能发生干涉。总之，（1）、（2）、（3）式共同构成了产生干涉的条件，满足这些条件的两束或多束光波称为“相干光波”。相应的光源称为相干光源。§3－1产生干涉的条件将一个光波分离成两个相干光波，一般有两种方法。一种方法是让光波通过并排的两个小孔或利用反射和折射方法把光波的波前分割出两个部分，此为分波前法，相应的装置为分波前干涉仪；另一种方法是利用两个部分反射的表面通过振幅分割产生两个反射光或两透射光波，此为分振

6、幅法，相应的装置为分振幅干涉仪。§3－1产生干涉的条件因为原子辐射的光波是一段段有限长的波列，进入干涉装置的每个波列也都分成同样长的两个波列，当光程差太大（光程差大于波列长度）时，这两个波列就不能相遇。由此：为了使干涉现象发生，必须利用原子发出的同波列，即必须使光程差小于光波的波列长度§3－1产生干涉的条件综上所述：产生干涉的光波需要三个基本条件：即：1=2(1)E10·E200(2)10（t）－20（t）＝常数（3）一个补充条件，光程差小于波列长度。3-2杨氏干涉杨氏干涉现象杨氏干涉实验装置1、杨氏干涉条件（1）s是初级单色点光源；（2）s1,s2时次级点光源，s1,s2孔大

7、小相等，间距为d。（3）d1=d2，且有d<