大学物理 缝宽b S Sr 许多平行线光源, 彼此干涉条纹错开, S 条纹清晰读度下降 修直至消失 D B b的极限宽度:b<B=-a<B 即只有波面上距离<两处的光相遇才能 形成清晰的干涉条纹光的空间相干性 第6页共31页
大学物理 第6页 共31页 b的极限宽度： d B b b B d 缝宽b: 许多平行线光源， 彼此干涉条纹错开， 条纹清晰读度下降 直至消失。 形成清晰的干涉条纹 即只有波面上距离 两处的光相遇才能 b B d 光的空间相干性 r1 r2 x O d S1 S2 B D b S0 I S r1 r2
大学物理 C)光源单色性对条纹可见度的影响一时间相干性 实际光源都发出非严格单色波, 存在一谱线宽度△v△a) √^^√ L 可以证明波列长度L与波长宽 度△关系: 谱线宽度→△v← LM=波列通过P点持续时间s< 2 <L=c·△t 干涉条纹可见度V=1 时间相干性 定义相干长度为能产生干涉条纹的最大光程差 第7页共31页
大学物理 第7页 共31页 C) 光源单色性对条纹可见度的影响 – 时间相干性 波列通过P点持续时间 c L t = 干涉条纹可见度 L Δ V = 1− 定义相干长度为能产生干涉条纹的最大光程差 Δ L c t m = 时间相干性 可以证明波列长度L与波长宽 度有关系： = 2 L L P 实际光源都发出非严格单色波, 存在一谱线宽度 ()。 I I0 I0 /2 谱线宽度 O
大学物理 相干长度和相干时间越长, 光源的相干性越好,条纹 可见度越高。 相千长度:L 相干时间:△t= △久 △·c 比较: 空间相干性:反映扩展光源不同部分发光的独立性 时间相干性:反映原子发光的断续性 光的相干条件: 频率相同、振动方向相同、相位差恒定 光程差不太大 振幅相差不大 第8页共31页
大学物理 第8页 共31页 比较： 空间相干性：反映扩展光源不同部分发光的独立性 时间相干性：反映原子发光的断续性 相干长度和相干时间越长， 光源的相干性越好，条纹 L 可见度越高。 Δ V = 1− 相干长度： = 2 L 相干时间： c t = 2 光的相干条件： 频率相同、振动方向相同、相位差恒定 光程差不太大 振幅相差不大
大学物理 分振幅干涉 1.薄膜干涉 介质n1 薄膜 光波A、i、y 入射光 2 e反射光2、3相干光 透射光4、5相干光 4 相遇点光强取决于 P P 第9页共31页
大学物理 第9页 共31页 三、分振幅干涉 1.薄膜干涉 e s n1 n2 n1 1 介质 1 n 薄膜 n , e 2 光波 、i、 入射光 1 P b d 2 3 i a c P h f 5 4 反射光 2、3 相干光 透射光 4、5 相干光 相遇 P 点光强取决于Δ P
大学物理 反=2(ab+bc)-nad 由几何关系、折射定律 (教材P165) 2 Ml 4=2ein2-n, sin i+ 2 项涉及反射,考虑有无半波损失 2 <n22有3无 中有6项 H1>n22无3有 第10页共31页
大学物理 第10页共31页 2 ( ) 2 1 Δ反 = n ab + bc − n ad + n1 n2 2有 3无 n1 n2 2无 3有 反 中有 项2 Δ : 2 项 涉及反射，考虑有无半波损失 由几何关系、折射定律 (教材 P.165) 2 2 sin 2 2 1 2 2 Δ反 = e n − n i + e s n1 n2 n1 1 P b d 2 i 3 a c