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P 菲涅耳双面镜实验： 用一个点光源和两个互不平行的平面镜, 获得相干光源; 干涉光路与杨氏双缝类似 * 22.3 光的非单色性对干涉条纹的影响 ? 0 I I0 ?? ? 1.理想的单色光 2.实际光束：波列 准单色光 准单色光：在某个中心波长（频率）附近有一定波长（频率）范围的光。 ??: 谱线宽度 ? ? 3、非单色性对干涉条纹的影响 设能产生干涉的最大级次为kM ， 又 则有 ? - (??/2) 合成光强 x 1 2 3 4 5 6 0 1 2 3 4 5 0 I ? 0 I I0 ?? ? + (??/2) 4、相干长度与相干时间 1)、相干长度（coherent length） 两列波能发生干涉的最大波程差叫相干长度。 ：中心波长 S S1 S2 c1 c2 b1 b2 a1 a2 · P S1 S2 S c1 c2 b1 b2 a1 a2 P · 才能发生干涉。 波列长度就是相干长度： 相干长度 能干涉 不能干涉 只有同一波列 分成的两部分， 经过不同的路 程再相遇时， 普通单色光： 激光： （实际上，一般为10 -1 ? 101m） （理想情况） 光通过相干长度所需时间叫相干时间。 2)、相干时间（coherent length） 的长短来衡量的。 光的单色性好， 相干时间 时间相干性也就好。 时间相干性的好坏， 就是用相干长度δM （波列长度） 或相干时间? （波列延续时间） 相干长度和相干时间就长， 例22-2 在一双缝干涉实验中，光源用低压汞灯并使用它发出的绿光作实验，此绿光波长?=546.1nm，谱线宽度Δ?=0.044nm，试求能观察到干涉条纹的级次和最大允许的光程差。 对普通单色光源，就光的非单色性，实验中总能观察到很多的干涉条纹。 解： 光程：若光在折射率为n 的介质中传播的几何距离为r ， 则光程为 nr 。 相位差与光程差的关系: λ为真空中的波长 干涉加强和干涉减弱的条件： 杨氏双缝干涉： 小 结 作业：4 7 第22章 光的干涉 ?几何光学— 以光的直线传播为基础。（中学已学） ?波动光学--- 光传播过程中的干涉、衍射、偏振等现象 和规律，以光的波动性为基础。（本章） ?量子光学--- 光和其他物质发生相互作用时的现象 及规律，以光的粒子性为基础。（下册） 光学包括： ?现代光学— 非线形光学，激光学等。（下册） 光的单色性和相干性、光程 1、光（可见光）指真空中波长为4000~7600 ? 的电磁波。 一、光源 ★光是横波 ★光矢量：电场强度 。 平面电磁波方程 ★ 真空中光速 2、光源：发光的物体。根据激发方式不同普通光源分为： 1）热致发光：高温物体可发射可见光。 白炽灯（热光源） 2）电致发光：电能直接变成光能的现象。如闪电、霓虹灯。 3）光致发光：用光引发光的发光的现象。日光灯, 交通指示牌。 4）化学发光：发生化学反应而发光。如燃烧。 3、普通光源发光机理: 1）光由光源中大量原子或分子从高能 级状态跃迁到低能级状态产生。 ? =(E2?E1)/h E1 E2 能级跃迁辐射 发光特点：光束是由频率不相同、振动方向各异、无确 定相位关系的各自独立的波列组成。 3）跃迁辐射是间歇的、无规则的。而 不同原子的辐射相互独立，它们的 波列的特点各不相同。 波列 波列长L= ? c 2）任一瞬时任一原子或分子能级跃迁 发出一段频率和振动方向一定、长 度有限的光波波列。 2、光的相干性 1）单色光：具有单一 频率（波长）的光。 2）复色光：含有很多不同频率的光。 3）准单色光：由一些波长相差很小的单色光组合而成的光。 4）单色光的获得：棱镜、滤光片等。 1）同频率、同振动方向、在相遇 点相位差恒定为相干光。 二 、光的单色性和相干性 2）补充条件： 两束光在相遇点的光强差不能太大。 两束光在相遇点的光程差不能太大。 1、光的单色性 谱线宽度：光强为最大光强一半处的曲线宽度 。 相干光的相干条件： 谱线宽度 I 0 ?? 2? -2? 4? -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： 光源的宽度 光源的单色性， I Imax Imin 0 ?? 2? -2? 4? -4? 干涉条纹可反映光的全部信息（强度，相位） 3、条纹衬比度（对比度，反衬度，c