CH 4 2 相干光的产生条件和产生方法 coherent condition and production 4 2 相干光波的条件和产生方法 一一 光的相干条件光的相干条件 曾得到光的相干条件 1 频率相同 2 振动方向不互相正交 3 相位差恒定 相互独立的光源及不同频率的光的相干性讨论 文献报道 20世纪50年代 Hg 546 1nm 磁场中分裂为二波长有 差别的两束光发生了干涉 60年代成功地用高速快门拍摄到两 个红宝石激光器形成的干涉条纹 1 相干性 时间因子的影响 实矢量波函数 注意 光振动频率极高 E 的瞬时值无法测量 某段时间间隔中的平均能流密度 光强 1 2 3 4 探测仪器响应时间 实际观测时间 3 表明 第三项在观测 时间内已经经历了若 干次振动平均值为零 1 对其他几项取时间平均 2 相干条件 干涉项不为零 2 1 讨论 条件2 1 光学拍的周期 可记录到干涉效应 看不到干涉现象 cos 的变化周期为 1 和 2 的两简谐波所形成 光学拍的周期 中 的变量 在时间 中cos 的变化经 历了许多个周期 要不同频率光波有干涉 足够小 应用高 速快门及频率相近的两束光 2 注意 普通光源保持确定的初相只能在 在每个 中 与 t 无关 只与位置P有关 结论 可以认为 在 时间中保持为定值 而 在不同的 序列中在区间 中等几率的随机变化 在各段 中有干涉条纹 暂态干涉 不同 中干 涉条纹随机平移 平均结果没有干涉现象 暂态干涉比微秒更短 结论 A 干涉问题 时间域的统计平均 讨论相干条件不能 离开观测时间 B E1不垂直于E2 是干涉项存在的基础 C 在 充分小时 可得到暂态干涉效应 并不要求两 束光频率完全相同和相差完全恒定 D 若 较大 远大于 拍的周期 Tb 或光源保 持恒定初相的时间 各暂态干涉效应被匀化而消失 稳定干涉 二二 干涉条纹的衬比度干涉条纹的衬比度 光强极大 光强极小 条纹衬比度 令 利用衬比度 光强 平均光强 1 普通光源的发光特点 随机 间歇 2 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 一个原子两次发光随机 不相干 两个原子同时发光 也不相干 先分光 然后再相遇 3 分波面法与分振幅法 三三 相干光的产生方法相干光的产生方法 分波面法 从一次发光的波面上取出几部分 分割波前再相遇 满足相干条件 相 遇 区 分束装置 衍射 分振幅法 一束光线中分出两部分 经上下表面反射再相遇使 能量分割后再叠加 薄膜 上表面 下表面 1 2 分束 相遇