第二分光程差

《第二分光程差》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第二分光程差（14页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、北极光北极光光干涉的必要条件一、如何获得相干波一、如何获得相干波将某时刻某一分子原子发出一列光波分为两列，如此两列波有可能再相遇，即可满足相干条件获得相干光的方法有波振面分割法和振幅分割法。获相干光波振面分割法杨氏双缝菲涅尔双镜洛埃镜干涉振幅分割法薄膜干涉劈尖干涉牛顿环干涉S21SS21SS、满足相干条件满足相干条件相相遇遇区区分束装置分束装置衍射衍射薄膜薄膜上表面上表面下表面下表面12分束分束相遇相遇波振面分割法：波振面分割法：使一束光分割为两束相干光。不论点（或线）光源的位相改变如何频繁，同一波振面的这些光源的位相差始终不变，故为相干光。振幅分割法：振幅分割法：利用物体两个表面对入射光的反

2、射或折射，将入射光的振幅（其实是能量）分解为若干部分，这些光波也互为相干光。二二.光波的叠加光波的叠加1 110111cos()lEEtc2 220222cos()lEEtc21EEEP21222122EEEEEP21212EEIIIp光强光强P12l1l2当干涉项当干涉项 0221EE0221EE,非相干叠加非相干叠加,相干叠加相干叠加当干涉项当干涉项 21EE1 12 2010212121cos()()2llEEtc1 12 21212cos()()lltc21 EE2102cos2121EEEE讨论讨论1 12 2010212121cos()()2t TtllEEtTc1 12 2121

3、2cos()()d0llttc1.非相干叠加非相干叠加021EE即即21IIIP)(21不恒定不恒定 021EE非相干叠加时非相干叠加时(1)(2)(3)cos 22121IIIII(1)相长干涉（明）相长干涉（明）2,k2121max2IIIIII(2)相消干涉（暗）相消干涉（暗）)12(,k 2121min2IIIIII2.相干叠加相干叠加021III04II 021III0I.,k3210.,k32101212()llc如果如果如果如果相干条件相干条件:(1)频率相同频率相同(2)相位差恒定相位差恒定(3)光矢量振动方向平行光矢量振动方向平行相干光源相干光源:同一原子的同一次发光同一原子

4、的同一次发光3.相干条件、相干光源相干条件、相干光源三、光程三、光程 引进光程引进光程可方便地计算相干光的相位差可方便地计算相干光的相位差例例:相干光源相干光源 a b 初相相同初相相同 但到达场点但到达场点c c的过程中经过的介质不同的过程中经过的介质不同 如图如图bac解答：解答：c c点的干涉结果取决于点的干涉结果取决于 两相干光在两相干光在c c点的相位差点的相位差c c点的干涉结果如何？点的干涉结果如何？11nl光线光线122nl光线光线2212122ll nn计算显得繁琐计算显得繁琐是否可以化简一下呢？是否可以化简一下呢？实际情况中往往给出的是该光实际情况中往往给出的是该光在真空中

5、的波长在真空中的波长所以用所以用真空中的波长真空中的波长 将上式将上式化简化简2211uu光程是一个折合量，在相位改变相同的条件下，把光在光程是一个折合量，在相位改变相同的条件下，把光在介质中传播的路程折合为光在真空中传播的相应路程介质中传播的路程折合为光在真空中传播的相应路程真空中真空中光波长光波长 )(22211221122lnlnll光程差光程差1122lnln由光程差计算由光程差计算1S2Snn1l2lPd12)(2lnnddln相位差相位差光程光程 iiiln 1n2nin1l2lil多种介质多种介质 1）光程光程 折射率与几何路程的乘积折射率与几何路程的乘积 等效等效真空路程真空路

6、程bac11ln22ln讨论讨论2）相位差）相位差=光程差光程差()2 真空中的波长真空中的波长四、点光源四、点光源 点光源点光源 是光源的一种理想模型是光源的一种理想模型 点光源中点光源中所有发光原子所有发光原子处于处于同一几何位置同一几何位置 在实现光的干涉过程中在实现光的干涉过程中 建立建立“点光源点光源”的概念很重要的概念很重要尤其是用分波面法获取相干光时更重要尤其是用分波面法获取相干光时更重要 点光源模型可使我们更容易看到干涉花样点光源模型可使我们更容易看到干涉花样 特殊光源特殊光源-激光光源激光光源普通光源发光：自发辐射普通光源发光：自发辐射(随机、间歇随机、间歇)激光光源发光：受激辐射激光光源发光：受激辐射hEE12光放大光放大发出光的频率发出光的频率相位相位 振动方向振动方向 全相同全相同激光的相干性比激光的相干性比普通光源要好得多普通光源要好得多激光的模式激光的模式同一块面积上的点源相干同一块面积上的点源相干相干面积相干面积2E1E