对于普通光源,光源内有大量的原子,这些原子的发 光不是同步的。 这些原子处于激发态时,向低能级的跃迁完全是自发 的,不同原子的各次发光是完全独立的,互不相关的。 不同原子各次发光的光波频率、振动方向、彼此位相 差是不确定的。 ·这些光波叠加出现干涉现象的概率太小了。 普通光源 心心 独立(不同原子发出的波列)
· 独立(不同原子发出的波列) · • 对于普通光源,光源内有大量的原子,这些原子的发 光不是同步的。 • 这些原子处于激发态时,向低能级的跃迁完全是自发 的,不同原子的各次发光是完全独立的,互不相关的。 普 通 光 源 • 不同原子各次发光的光波频率、振动方向、彼此位相 差是不确定的。 • 这些光波叠加出现干涉现象的概率太小了
即使同一原子的不同次发光,也不能保证所发 出的波列的频率,振动方向都相同,而且位相 差也不可能保持恒定, 因此,也不可能产生干涉现象。 普通光源 心独立(不同原子发出的波列】 独立(同一原子先后发出的波列)
独立(同一原子先后发出的波列) · 独立(不同原子发出的波列) · 普 通 光 源 • 即使同一原子的不同次发光,也不能保证所发 出的波列的频率,振动方向都相同,而且位相 差也不可能保持恒定, • 因此,也不可能产生干涉现象
小结:两个普通的光源不能构成相干光源。 分子或原子发光特点: (1)间歇性 分子或原子每次发光的时间极短,约108秒。发出一段 有限长的光波,称为波列。每次的发光时间、振动方向、 相位均不确定。 (2)独立性 不同分子或原子激发发光是彼此独立的,它们发出的 波列的振动方向和初相位具有随机性。 不同波列在迭加处位相差0“瞬息万变”,因此,来 自两个独立光源的两束光,迭加后无干涉现象。 。) 将一点光源发出的光分成两束,即将每个分子或原子发 出的每一个波列都一分为二,这样分出的两束光满足相 干条件,称为相干光,该光源称为相干光源
小结: 两个普通的光源不能构成相干光源。 (1)间歇性 • 不同分子或原子激发发光是彼此独立的,它们发出的 波列的振动方向和初相位具有随机性。 • 不同波列在迭加处位相差“瞬息万变” ,因此,来 自两个独立光源的两束光,迭加后无干涉现象。 分子或原子发光特点: 分子或原子每次发光的时间极短,约10-8 秒。发出一段 有限长的光波,称为波列。每次的发光时间、振动方向、 相位均不确定。 (2)独立性 • 将一点光源发出的光分成两束,即将每个分子或原子发 出的每一个波列都一分为二,这样分出的两束光满足相 干条件,称为相干光,该光源称为相干光源
设1为光源的波长,△1为谱线的宽度 杨氏干涉实验:X=滑2 j级条纹宽度 当几+△2/2的 合成光强 第级条纹和 2-△几/2的第 元+(△22) 计1级条纹重 合时,该条纹 1-(△2/2) 不可分辨。 X 设能分辨的干涉明纹最大级次为jw,则光程差为: 九>△λ 4=2+学)=w+X2-兰) jM≈ △元
合成光强 max ( ) ( 1)( ) 2 2 M M j j 设能分辨的干涉明纹最大级次为jM ,则光程差为: M j - (/2) 0 1 1 2 2 3 3 4 45 56 + (/2) x 0 I 设 为光源的波长, 为谱线的宽度 杨氏干涉实验: 0 r x j d j 级条纹宽度 0 r x j d 当 的 第 j 级条纹和 的第 j+1 级条纹重 合时,该条纹 不可分辨。 / 2 / 2
λ jM= 几>>△2 △入 jv >>1 与JM对应的光程差 a+的=+当 22 △元 相干长度一 △九 几:中心波长 ·相干长度:由光源的单色性决定的,产生可见度不为 零的干涉条纹的最大光程差。 ·也可定义为这两列波能发生干涉的最大光程差
j M j M 1 与 j M 对应的光程差 ) 2 ) ( 1)( 2 ( 1)( j M ) 2 ) ( 2 ( j M max 2 2 L c max • 相干长度:由光源的单色性决定的,产生可见度不为 零的干涉条纹的最大光程差。 • 也可定义为这两列波能发生干涉的最大光程差。 :中心波长 相干长度—