文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.1第三章光的干涉§3.1两列单色波的干涉花样一．两个点光源的干涉球面波，在场点P相遇，则有可设初位相均为零，则位相差光程差1122rnrn在真空中)(212rr干涉相长：r(22)1rj2即jrr12干涉相消：2(2r)1r)12(j即12rr2)12(jj=0，1，2，3，4，⋯⋯被称做干涉级数。亮条纹和暗条纹在空间形成一系列双叶旋转双曲面。在平面接收屏上为一组双曲线，明暗交错分布。干涉条纹为非定域的，空间各处均可见到。对于距离为d的两个点源的干涉，如果物点和场点都满足近轴条件，则两点发出的光波在屏上的复振幅分别为合成的复振幅为强度分布为)2(cos4)2(cos4)2(cos2202222xDkdIxDkdDAxDkdDAI20)(DAI为从一个孔中出射的光波在屏上的强度。是一系列等间隔的平行直条纹。间距由xDkd2决定，为dDx。二．两个线光源的干涉（双缝干涉）在接收屏上，为相互平行的直条纹，明暗交错。满足近轴条件时，12rrd，0rxdr0)(12rr则亮条纹在drjx0处暗条纹在2)12(0drjx处文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.2亮（暗）条纹间距drx0如两列波初位相不为零，则条纹形状不变，整体沿X向移动。如光源和接收屏之间充满介质，因为ndDjkdDjx2，则条纹间距为ndrx0，n为折射率。干涉条纹为非定域的，接收屏在各处均可看到条纹。三．干涉条纹的反衬度（可见度）反衬度的定义：在接收屏上一选定的区域中，取光强最大值和最小值，有而221221)(,)(AAIAAImM则有2221212AAAA22121)(12AAAA，当A1=A2时，γ=1；当A1<
>A2时，即A1、A2相差悬殊时，γ=0。记I0=I1+I2，则条纹亮度可表示为四．两束平行光的干涉两列同频率单色光，。振幅分别为A1，A2；初位相为10，20，方向余弦角为（111,,），（222,,）在Z=0的波前上的位相为，位相差)()cos(cos)cos(cos),(10201211ykxkyx（x，y）处的强度为可得干涉条纹)()cos(cos)cos(cos),(10201211ykxkyx=)12(2jj即亮、暗条纹都是等间隔的平行直线，形成平行直线族，斜率为条纹间隔为文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.3或条纹的空间频率为yfxfyx11是非定域的。§3.2相干光的获得一．原子发光的特点原子从较高的能量状态变化（跃迁）到较低的能量状态时，便会有多余的能量，可以以各种形式释放出来。如果两能量之差合适，则以发光的形式释放能量。所以，发光是原子在不同的能量状态之间跃迁的结果。光源中总是包含大量的原子，总是有大量的原子同时发光，不同原子所发的光波，都有随意的传播方向、振动方向、位相和频率。所以，不同原子在同一时刻所发出的光波是不相干的；同一原子在不同时刻所发出的光波也是不相干的。即普通光源所发的光都是不相干的。所以，在通常情况下看不到光的干涉。即普通光源所发的光在相遇时总是强度相加，不会产生干涉，出现光强的重新分布。二．相干光的获得对于普通的光源，要想得到相干光，只有一种方法，就是设法将同一个原子在同一时刻所发出的一列光波分为几部分，这几部分光波由于来自同一列光波，所以具有相同的频率、固定的位相差，而且存在相互平行的振动分量，就是相干的。这就是干涉的物理本质。所以，也可以说，干涉是一列光波自己和自己的干涉，也只有自己和自己之间才有可能发生干涉。光源所发出的大量光波，其中的每一列都与自己干涉，形成一个干涉花样，有一个光强分布；不同的光波之间，则是干涉花样的强度叠加。可以用数学表达式表示如下：在时刻t，光源中第I个原子跃迁发出的波记为Ui，该列波经分光装置后分为两部分，这两部分是相干的。这两部分到达场点P时振幅为21,iiAA，位相差为i，该原子发出的波在P点的干涉强度为iiiiiiAAAAIcos2212221，对于点光源和相同的干涉装置，所有原子的i是相同的。所有原子在t时刻发出的波在P点形成的总的干涉强度为NiiiiiiNiiAAAAII12122211cos2可以通过分波前或分振幅的方法得到相干光。三、杨氏干涉文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.4一列光波经过双缝或双孔，分成相干的两列光波，两列相干光在空间P处相遇，位相差为产生干涉。第二列光波分成的两列相干光，在P处的位相差与第一列光波相同，亦...
