第一章 光的干涉(Interference of light) §1光源的发光特性 一.光源 光源的最基本发光单元是分子、原子 能级跃迁辐射 波列 E1 v= (E2-E1)/h E1 波列长L=re 1.普通光源:自发辐射 独立(不同 原子发的光) 独立(同一原子先后发的光)
第一章 光的干涉( ) § 光源的发光特性 一 光源 光源的最基本发光单元是分子、原子 = (E2 -E1 )/h E1 E2 能级跃迁辐射 波列 波列长L= c 普通光源:自发辐射 独立(不同 原子发的光) · · 独立(同一原子先后发的光)
2.激光光源:受激辐射 振动方向,传播方向) 1 二.光的相干性 1.两列光波的叠加(只讨论电振动) 2 E-光矢量,令E,=E2,0,=0=0 P: E,=E。C0s(ot+p) E2=Ez cos(@t+2) E=E +E2=E cos(@t+) E=Ea+En+2EE0c0s△p △0=92-P1
激光光源:受激辐射 = (E2 -E1 )/h E1 E2 完全一样(频率,位相, 振动方向,传播方向) 二 光的相干性 两列光波的叠加 只讨论电振动 E −光矢量, 令 E1 = E2 , 1 =2 = p · · · 1 2 r1 r2 cos( ) 1 = 10 +1 E E t cos( ) 2 = 20 + 2 E E t P: 1 2 E0 E10 E20 cos( ) E = E1 + E2 = E0 t + = + + 2 10 20 cos 2 20 2 10 2 E0 E E E E = 2 −1
.I=I1+I2+2VII2c0s△p ·非相干光源cos△p=0 I=I1+I2一非相干叠加 ·完全相干光源cos△p=cos△o ▲相长干涉(明)△p=±2kπ, I=Imax=11+I2+2VT1l2(k=0,1,2,3…) ▲相消干涉(暗)△p=±(2k+1)π, I=1mim=11+12-2VI1L2(k=0,1,2,3…) 2.条纹衬比度(对比度,反衬度) ,Imax一Imin Imax Imin
2 cos I = I1 + I 2 + I1 I 2 • 非相干光源 cos = 0 非相干叠加 • 完全相干光源 cos = cos ▲相长干涉(明) = 2k , max 1 2 2 1 2 I = I = I + I + I I ▲相消干涉(暗) = (2k +1) , min 1 2 2 1 2 I = I = I + I − I I max min max min I I I I V + − = 条纹衬比度(对比度,反衬度)
I1≠I2 11=12 I↑ A -4元-2元02π4π△9 4 2元4元m 衬比度差(V<1) 衬比度好(V=1) 决定衬比度的因素: 振幅比光源的宽度 光源的单色性 3.普通光源获得相干光的途径 分波面法 分振幅法 薄膜
1 2 I I 1 2 I = I I -4 -2 o 2 4 4I1 普通光源获得相干光的途径 p S * 分波面法 分振幅法 · p 薄膜 S * 衬比度差 衬比度好 振幅比 决定衬比度的因素: 光源的宽度 光源的单色性 I Imax Imin -4 -2 o 2 4
§2双缝干涉 一、 杨氏双缝实验 S* 02
S1 S2 S* * * x k=+1 k=-2 k=+2 k= 0 k=-1 I 一、杨氏双缝实验 § 双缝干涉