获得相干光的原则.ppt

第19章 光的干涉,*,第,19,章 光的干涉,19.1,获得相干光的原则,19.2,分波面法双光束干涉,19.3,影响条纹对比度的几个因素,19.4,分振幅法双光束干涉,19.5,干涉仪,1,第19章 光的干涉,水膜在,白光下,白光下的肥皂膜,丰富多彩的干涉现象,2,第19章 光的干涉,蝉翅在,阳光下,蜻蜓翅膀在阳光下,白光下的油膜,肥皂泡玩过吗,?,3,第19章 光的干涉,等倾条纹,牛顿环,(,等厚条纹,),测,油膜厚度,平晶间空气隙干涉条纹,4,第19章 光的干涉,二、从普通光源中获得相干光的原则,三、分波面法 分振幅法,四、光程与相位差,五、点光源,19.1,获得相干光的原则,一、普通光源的发光特点,5,第19章 光的干涉,光的波动性,:,判据,干涉现象,衍射现象,光波的特点：,波长短 可见光：,390nm 780nm,速度高,光源：在原子内部粒子的跃迁,波动光学,光的波粒二象性,光的粒子性,:,光子能量,光子动量,粒子性,波动性,6,第19章 光的干涉,光色,波长,(nm),频率,(Hz),中心波长,(nm),红,760622,660,橙,622597,610,黄,597577,570,绿,577492,540,青,492470,480,兰,470455,460,紫,455400,430,可见光七彩颜色的波长和频率范围,7,第19章 光的干涉,(1),热辐射,(2),电致发光,(3),光致发光,(4),化学发光,能级跃迁,波列,波列长,L=,c,自发辐射,非相干,(,不同原子发的光,),非相干,(,同一原子先后发的光,),.,.,(5),同步辐射光源,(6),激光光源,受激辐射,自发辐射,E,2,E,1,一、普通光源的发光特点,随机 间歇,8,第19章 光的干涉,二、从普通光源中获得相干光的原则,从一个原子一次发光中获得。,装置的基本特征,先分光 然后再相遇,三,.,分波面法 分振幅法,分波面法：,从一次发光的波面上取出几部分再相遇。,相遇区,分束装置,衍射,分振幅法：,一支光线中分出两部分再相遇。,薄膜,1,2,分束,相遇,9,第19章 光的干涉,四、光程与相位差,引进光程可方便地计算相干光的相位差。,例,相干光源,a,、,b,初相相同，但到达场点,c,的过程中经过的介质可能不同。,光线,1,光线,2,取真空中的波长,介质中的波长分别为,光在,介质,1,中的光程,光在,介质,2,中的光程,1,）,光程,折射率与几何路程的乘积；,在相位改变相同的条件下，把光在介质中传播的路程折合为光在真空中传播的相应路程；,2,）相位差,=,光程差,(),10,第19章 光的干涉,由光程差计算,物像之间等光程原理,光程,1,光程,2,光程,3,光程,1,=,光程,2,=,光程,3,相位差,光程,多种介质,透镜成像不会引入附加相位差。,11,第19章 光的干涉,五、点光源,点光源是光源的一种理想模型；,点光源中所有发光原子处于同一几何位置；,在实现光的干涉过程中，建立,“,点光源,”,的概念很重要，尤其是用分波面法获取相干光时更重要；,点光源模型可使我们更容易看到干涉花样；,结果：,a,原子一次发光的两光线经两个反射面反射后在,P,点相遇进行相干叠加,b,原子一次发光的两光线经两个反射面反射后也在,P,点相遇进行相干叠加,但由于是点光源,b,原子与,a,原子几何位置相同，光程差相同，所以,a,原子与,b,原子在,P,点干涉结果相同。,相当于又,进行了一次非相干的叠加，从而使,P,点的花样强度增大,12,第19章 光的干涉,特殊光源,激光光源,普通光源发光：自发辐射,(,随机、间歇,),激光光源发光：受激辐射,光放大,发出光的频率、相位和 振动方向全相同,激光的相干性比,普通光源要好得多,激光的模式,同一块面积上的点源相干,相干面积,13,第19章 光的干涉,