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第19章 光的干涉 * 一、光束比的影响 二、光源的非单色性 相干长度 三、光源宽度的影响 §19.3 影响条纹对比度的几个因素 一、光束比的影响 光束比： 条纹对比度： 对比度最好 即 要求缝宽相等 光束比 决定对比度的因素： 光源的宽度 光源的单色性 对比度差 (V 1) 对比度好 (V = 1) I o ?? 2? -2? 4? -4? 4I I Imax Imin o ?? 2? -2? 4? -4? 二、光的非单色性 相干长度 1. 理想的单色光 ? 、? 2. 准单色光 谱线宽度 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： ? 0 ? o I I0 I0 /2 ?? 谱线宽度 3. 非单色性的影响 以双缝为例 复色光入射 同一级 波长长的远离中心 条纹宽度 波长愈长 宽度愈宽 注意:波长范围是?0? ??/2 与 重合 能看到干涉的最大光程差 氦氖激光 注意:波长范围是?0???/2 4. 相干长度与相干时间 (1)相干长度：看到干涉现象所允许的最大光程差，反映了 光源的相干性。波列长度就是相干长度L，即 两分光束产生干涉效应的最大光程差。 ：中心波长 波列长度 有限长波列 具有一定频宽 等效 发光持续时间 波列：有限长，频率、振幅，相位，振动方向确定的简谐波 从同一波列分出来的两个分波列到达相遇点的时间间隔小于相干时间，两分波列可以重合发生干涉。 (2) 相干时间：光通过相干长度所需要的时间。 三、光源宽度对干涉条纹对比度的影响 光源宽度记为b I 非相干叠加 +1L 0N 0M 0L b/2 d /2 L M N S1 S2 衡量一个光源品质好坏的因素：相干长度，谱线宽度 x I 合成光强 0N ?x +1L 0M 0L -1N =Dλ/d d o ?? ? D B +1L · ? r2 r1 ? r1? r2? 单色光源 b0 /2 · x L △x /2 ? ? N 极限宽度 当光源宽度增大到某个宽度b0 ，光源两端的明纹位错一个条纹间距时，干涉条纹刚好消失。 设B d,b (一级明纹) b0称为光源的极限宽度 如图： L的＋1级与 N的0级重合