§11.1 相干光 光程及光程差

作者：杨茂田Chapter11.光学§11.1相干光光程及光程差P.1/16.§15.1相干光光程及光程差§11.1相干光光程及光程差作者：杨茂田Chapter11.光学§11.1相干光光程及光程差P.2/16.0E1E2E一、热光源的发光机制自发辐射：在没有外界干预下，原子会自发地从高能级跃迁到低能级而引起的光辐射。12h12EEh发光特点：间歇性：波列长度有限！独立性：不同波列特性不同！hEE12作者：杨茂田Chapter11.光学§11.1相干光光程及光程差P.3/16.因各原子发光的独立性，光源上各部分发出的光子具有不同的特性，使得p点干涉特性不定。SS二、普通光源的时间相干性与空间相干性时间相干性：因波列长度短即原子发光间歇性引起的。Sp空间相干性：1S2S作者：杨茂田Chapter11.光学§11.1相干光光程及光程差P.4/16.三、相干光的获得方法1.分波阵面法：1S2S因各原子发光的独立性，光源上各部分发出的光子具有不同的特性，使得p点干涉特性不定。空间相干性：▲相干波源S1、S2位于同一波阵面上。作者：杨茂田Chapter11.光学§11.1相干光光程及光程差P.5/16.d1S2S▲相干波源S1、S2位于同一波阵面上。▲相干波源S1、S2不位于同一波阵面上：sind212三、相干光的获得方法(即固定的位相差)1.分波阵面法：作者：杨茂田Chapter11.光学§11.1相干光光程及光程差P.6/16.2.分振幅法：”“0”“1”“2sind212(即固定的位相差)1、2两束光分别为上下两界面的反射光，为相干光。作者：杨茂田Chapter11.光学§11.1相干光光程及光程差P.7/16.123N1n2n3nNn四、光程与光程差波在A、B两点的位相差：112r222rNNr2iiir2n0(为真空波长)00ABiiirn021r2r3rNr作者：杨茂田Chapter11.光学§11.1相干光光程及光程差P.8/16.光波在传播空间的光程L：光程L＝媒质折射率n×几何路程r物理意义：nrLrvcvrctc11n22n33nNNn0AB1r2r3rNriiirn02(为真空波长)0作者：杨茂田Chapter11.光学§11.1相干光光程及光程差P.9/16.光波在传播空间的光程L：光程L＝媒质折射率n×几何路程r物理意义：nrLrvcvrctc即L可折算成在相等的时间内，光在真空中所走过的路程。11n22n33nNNn0AB1r2r3rNr作者：杨茂田Chapter11.光学§11.1相干光光程及光程差P.10/16.112222rr如图S1、S2在p点引起振动的位相差为：)(211220rnrn即L可折算成在相等的时间内，光在真空中所走过的路程。2n1n1r1S2r2Sp作者：杨茂田Chapter11.光学§11.1相干光光程及光程差P.11/16.Nd112222rr1122rnrn2n1n1r1S2r2Sp如图S1、S2在p点引起振动的位相差为：)(211220rnrn令：(即光程差L2－L1)02(光程差与位相差间的关系)作者：杨茂田Chapter11.光学§11.1相干光光程及光程差P.12/16.2A2B2C0A0B0C1A1B1CF1.透镜不引起额外光程差!00注意：Nd(即光程差L2－L1)02(光程差与位相差间的关系)作者：杨茂田Chapter11.光学§11.1相干光光程及光程差P.13/16.12LL2.当光从光疏媒质到光密媒质反射时，入射光与反射光间亦有半波损失现象：2=(由几何路径差引起)+(额外光程差)*2A2B2C0A0B0C1A1B1CF1.透镜不引起额外光程差!00注意：作者：杨茂田Chapter11.光学§11.1相干光光程及光程差P.14/16.1.普通光源发光机制：2.获得相干光的两种方法：分波阵面法及分振幅法。3.光程L及光程差δ:nrL12LL2.当光从光疏媒质到光密媒质反射时，入射光与反射光间亦有半波损失现象：2=(由几何路径差引起)+(额外光程差)*作者：杨茂田Chapter11.光学§11.1相干光光程及光程差P.15/16.(请看录像)1.普通光源发光机制：2.获得相干光的两种方法：分波阵面法及分振幅法。3.光程L及光程差δ:4.光程差与位相差间的关系：nrL02