光源光相干性

1、光源光相干性光的衍射光的衍射光的干涉（光的干涉（14141 15 5）光的偏振光的偏振波動光學(xué)波動光學(xué)（14147 79 9）（141410101515）14-114-1 光源光源 光的相干性光的相干性一、光一、光 光源光源 光是一定頻率的電磁波，用電場強(qiáng)度光是一定頻率的電磁波，用電場強(qiáng)度 、磁場強(qiáng)、磁場強(qiáng)度度 來描述。來描述。EH1.1.光光 （P86P86三，下三，下3-53-5行行）第第十四十四章章 波動光學(xué)波動光學(xué)0000cos (),cos ()rrEEtHHtuu光是橫波光是橫波光具有波動性光具有波動性可見光可見光1414:400 760nm:3.9 10 7.5 10 Hz注：注

2、： 在光波中，產(chǎn)生感光作用和生理作用的是電場強(qiáng)在光波中，產(chǎn)生感光作用和生理作用的是電場強(qiáng)度度 ，故將，故將 又稱為光矢量，又稱為光矢量， 的振動稱為光振動。的振動稱為光振動。 稱為光振幅。稱為光振幅。E0EEEP85,P85,第第1 1段段,1-3,1-3行行-9-101nm=101=10mmP86P86三下三下3-63-6行行冷光源：利用化學(xué)能、電能、光冷光源：利用化學(xué)能、電能、光能激發(fā)的光源。能激發(fā)的光源。普通光源普通光源激光光源激光光源熱光源：利用熱能激發(fā)的光源。熱光源：利用熱能激發(fā)的光源。2.2.光源光源說明：說明：附：普通光源發(fā)光機(jī)理附：普通光源發(fā)光機(jī)理發(fā)光時間發(fā)光時間t10-8秒秒

3、光波列光波列波列長波列長L = c t光源的最基本發(fā)光單元是分子、原子。光源的最基本發(fā)光單元是分子、原子。hE 原子能級及發(fā)光躍遷原子能級及發(fā)光躍遷基態(tài)基態(tài)激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài)nE躍遷躍遷自發(fā)輻射自發(fā)輻射1 1）普通光源：）普通光源：a）發(fā)光屬于自發(fā)輻射。）發(fā)光屬于自發(fā)輻射。( (不同原子發(fā)的光不同原子發(fā)的光) )b）發(fā)光特點(diǎn)：獨(dú)立性、隨機(jī)性、間歇性）發(fā)光特點(diǎn)：獨(dú)立性、隨機(jī)性、間歇性（獨(dú)立）（獨(dú)立）P85,第2段，第1行P85,第2段，第5，7行開頭處 可見，普通光源發(fā)出的光，無固定的位相差關(guān)系、可見，普通光源發(fā)出的光，無固定的位相差關(guān)系、且它們的頻率、振動方向也不一定相同，因此它們且它們的頻率、振動

4、方向也不一定相同，因此它們在空間相遇不滿足干涉條件。在空間相遇不滿足干涉條件。 （同一原子先后發(fā)的光）（同一原子先后發(fā)的光）（獨(dú)立）（獨(dú)立）2 2）激光光源：發(fā)光屬于受激輻射）激光光源：發(fā)光屬于受激輻射 = (E2-E1)/hE1E2 ( (頻率、相位、振動方向頻率、相位、振動方向) ) 完全一樣完全一樣 激光光源能發(fā)出頻率、相位、振動方向、傳播激光光源能發(fā)出頻率、相位、振動方向、傳播方向相同的光方向相同的光.可見，激光的相干性好。可見，激光的相干性好。 單色光單色光: :如果光源發(fā)出的光波具有恒定單一頻率的如果光源發(fā)出的光波具有恒定單一頻率的簡諧波，這是理想的單色光（具有單一頻率的光）。簡諧

5、波，這是理想的單色光（具有單一頻率的光）。二、光的單色性二、光的單色性 實(shí)際光源發(fā)出的光，在某個中心頻率實(shí)際光源發(fā)出的光，在某個中心頻率( (波長波長) )附近有一定頻率附近有一定頻率( (波長波長) )范圍的光。范圍的光。 、 波長：波長： 頻率頻率 P85,P85,第第3 3段，第段，第1 1行行譜線寬度：譜線寬度：I0/2( ( I0是譜線最大強(qiáng)度是譜線最大強(qiáng)度) )處的譜線的處的譜線的波長范圍波長范圍 ( (或頻率范圍或頻率范圍 ),),( ( 越小越小, ,光源單色光源單色性越好性越好).). 0 oII0I0/2譜線寬度譜線寬度普通單色光普通單色光 ： 10-3 0.1 nm激光激

6、光 ： 10-9 10-6 nm復(fù)色光：各種頻率復(fù)合的光。如：太陽光、白熾復(fù)色光：各種頻率復(fù)合的光。如：太陽光、白熾燈發(fā)的光等。燈發(fā)的光等。 普通光源所發(fā)光為復(fù)色光普通光源所發(fā)光為復(fù)色光,單色光源發(fā)光為單單色光源發(fā)光為單色光色光.激光為最好的單色光激光為最好的單色光.說明：說明：P85,P85,第第3 3段，第段，第3 3，4 4行行三、光的相干性三、光的相干性1.1.干涉現(xiàn)象干涉現(xiàn)象 兩列光相遇時兩列光相遇時, ,在空間形成明暗相間的穩(wěn)定干在空間形成明暗相間的穩(wěn)定干涉圖樣的現(xiàn)象涉圖樣的現(xiàn)象. .2. 2. 相干光條件相干光條件P86,P86,三下面，第三下面，第8 8行行兩列光波兩列光波頻率相同頻率相同振動方向相同振動方向相同相位相同或相位差恒定相位相同或相位差恒定分波陣面法分波陣面法*光源光源1s2s分振幅法分振幅法3.普通光源普通光源獲得相干光的途徑獲得相干光的途徑 從一個原子一次發(fā)出的一個光波列分成兩部分。從一個原子一次發(fā)出的一個光波列分成兩部分。3.普通光源普通光源獲得相干光的途徑獲得相干光的途徑 從一個原子一次發(fā)出的一個光波列分成兩部分。從一個原子一次發(fā)出的一個光波列分成兩部分。分振幅法分振幅法分波面法分波面法方法方法pS