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光的相干性(Coherency)
光的相干性(Coherency)
【目的】
瞭解光的相干性,並由實驗求出完全無相干性的光源經過單狹縫後所產生的干涉像
的條件,即楊氏的實驗的條件。
【說明】
(一)干涉像的可見度及相干性的關係
我們設所看到的因干涉而產生的明暗條紋中,最亮的部分的光強度為 I max ,最
暗部分的光強度為 I min ,干涉的可見度(visibility )ν可定義為,
I I −
max min ()
ν 1
I I +
max min
設由獨立而強度及波長相同的兩條光波照到銀幕 S C 上同一部分產生干涉,如
兩光波互相之間完全相干,銀幕上兩光波干涉而合成的光波電磁場強度的振幅會變
化為 至 0 間,( 為原光波的電磁場的振幅, 為原光波的光強度),而光強度
2E E I
0 0 0
( )2 ( )2
2E 2E 4I
的變化就在 0 ( 4I 0 )至 0 之間,即最強處之強度 I max 為 0 0 ,最弱處
之強度 I min 為 0 ,因此干涉條紋能見度(visibility) ν為
( )
ν 1 2
假如兩狹縫出發的光波完全不相干則無從產生干涉,因此
( )
I I I 2 3
max min 0
( )
ν 0 4
假如兩光源有部分相干即在干涉的條紋上顯出
( )
I I 4I 2 5
0 max 0
( )
I 2I 0
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