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) 激光光源:受激辐射 E 完全一样(传播方向,频率 v=(E2-Ei/h v 相位,振动方向)
6 2. 激光光源:受激辐射 = (E2 -E1 ) / h E1 完全一样 • • E2 1. 普通光源:自发辐射 · · 独立(同一原子先后发的光) 独立(不同原子发的光) (传播方向,频率, 相位,振动方向)
二.光的相干性 1.两列光波的叠加(只讨论电振动) E-光天量,令E1=E2,01=02=P E1=E10c0s(t+q1) Er=E2o cos(at+2) 2 E=E1+E2= Eo cos(ot+o) Y E 20 E=E+E20+E10E20c0S△g △φ=q2-q1 191210 I∝E,又I1∝E1I2E20 光强|=1+12+2√/、12轿 coS△ 干涉
7 二. 光的相干性 1. 两列光波的叠加 E −光矢量, · P · · 1 2 r1 r2 cos( ) 1 = 1 0 +1 E E t cos( ) 2 = 2 0 +2 E E t P: cos( ) E = E1 + E2 = E0 t + = + + 2 1 0 2 0 cos 2 2 0 2 1 0 2 E0 E E E E =2 −1 , 2 2 2 0 2 1 1 0 2 I E0 又 I E ,I E 1 2 E0 E10 E20 令 E1 = E2 ,1 =2 = 光强 I = I1 + I2 + 2 I1 I2 cos 干涉项 (只讨论电振动)
非相干光源:c0s△g=0 I=I1+I2一非相干叠 完全相干光源:c0s△g=c0s△p ▲相长干涉(明)△q=±2k,(k=012.) I=lm=1+l2+2√1l2 ▲相消干涉(暗)△g=±(2k+1)x,(k = 0,1,2.) mn 1+l2-2 112
8 非相干光源: cos = 0 I = I 1 + I 2 —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 (k = 0,1,2…) ▲ 相消干涉(暗) = (2k + 1) , min 1 2 2 1 2 I = I = I + I − I I (k = 0,1,2…)
2条纹衬比度(对比度,反衬度)( contrast) max min 十 max m 11≠ l,= 2 max mIn 4兀-2702兀47△-4m-202m4△p 衬比度差(V<1) 衬比度好(V=1) ▲决定衬比度的因素: 振幅比,光源的单色性,光源的宽度 干涉条纹可反映光的全部信息(强度,相位)
9 1 2 I I 1 2 I I = I -4 -2 0 2 4 4I1 衬比度差 (V < 1) 衬比度好 (V = 1) 振幅比, ▲ 决定衬比度的因素: 光源的单色性,光源的宽度 I Imax Imin -4 -2 0 2 4 干涉条纹可反映光的全部信息(强度,相位)。 2. 条纹衬比度(对比度,反衬度)(contrast) max min max min I I I I V + − =
3普通光源获得相干光的途径 分波面法 在P点 相干叠加 分振幅法: Y薄膜
10 3.普通光源获得相干光的途径 P 分波面法:S * 分振幅法: ·P 薄膜 S * 在 P 点 相干叠加