光的干涉现象两束(或多束)光在相遇的区域内产生相干叠加,各点的光强不一样于各光波单独作用所产生的光强之和,形成稳定的明暗交替或彩色条纹的现象,称为光的干涉现象
干涉原理注:波的叠加原理和独立性原理成立于线性介质中,本书重要讨论的就是线性介质中的状况
(1)光波的独立传播原理当两列波或多列波在同一波场中传播时,每一列波的传播方式都不因其他波的存在而受到影响,每列波仍然保持原有的特性(频率、波长、振动方向、传播方向等)(2)光波的叠加原理在两列或多列波的交叠区域,波场中某点的振动等于各个波单独存在时在该点所产生振动之和
波叠加例子用到的数学技巧:(1)A+iB=❑√ A2+B2(A❑√ A2+B2+iB❑√ A2+B2)=Ateiφt(2)eiφ1=ei[( φ12 +φ22 )+(φ12 −φ22 )]eiφ1=ei[(φ12 +φ22 )−(φ12 −φ22 )]注:叠加成果为光波复振幅的矢量和,而非强度和
分为相干叠加(叠加场的光强不等于参与叠加的波的强度和)和非相干叠加(叠加场的光强等于参与叠加的波的强度和)
波叠加的相干条件干涉项:相干条件:(干涉项不为零)(为了获得稳定的叠加分布)(为了使干涉场强不随时间变化)2
4 干涉场的衬比度1
两束平行光的干涉场(学会推导)(1)两束平行光的干涉场干涉场强分布:亮度最大值处:∆ φ=2mπ亮度最小值处:∆ φ=(2m+1)π条纹间距公式∆ x=λsinθ1+sinθ2空间频率:ƒ= 1∆x(2)定义衬比度以参与相干叠加的两个光场参数表达:衬比度的物理意义1
相干度分波前干涉(1)一般光源特性•发光断续性•相位无序性•各点源发光的独立性本源:微观上持续发光时间 τ0有限
假如 τ0无限,则波列无限长,初相位单一,振幅单一,偏振方向单一
这就是理想单色光
(2)两种措施 分波前干涉(将波前先分割再叠加,叠加广场