相干光的条件(相干光与非相干光的区别)

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相干光的条件(相干光与非相干光的区别)

产生光的干涉的三个条件:

①两光波具有相同的振动频率。

②两光波在相遇点有固定的位相差。

③两光波在相遇点有相同的振动方向;任意的两列机械波在介质中相遇都可以叠加,在相遇的区域内,任一点处质点的振动为两列波单独在该点引起的振动的合振动,即在任一时刻,该点处质点的位移是两列波在该点所引起的位移的矢量和,而要发生干涉现象,即形成稳定的干涉图样。

综述

只有两列光波的频率相同,相位差恒定,振动方向一致的相干光源,才能产生光的干涉。由两个普通独立光源发出的光,不可能具有相同的频率,更不可能存在固定的相差,因此,不能产生干涉现象。

条件:只有两列光波的频率相同,相位差恒定,振动方向一致的相干光源,才能产生光的干涉。

产生相干光波

综述

由一般光源获得一组相干光波的办法是,借助于一定的光学装置(干涉装置)将一个光源发出的光波(源波)分为若干个波。由于这些波来自同一源波,所以,当源波的初位相改变时,各成员波的初位相都随之作相同的改变,从而它们之间的位相差保持不变。

同时,各成员波的偏振方向亦与源波一致,因而在考察点它们的偏振方向也大体相同。一般的干涉装置又可使各成员波的振幅不太悬殊。于是,当光源发出单一频率的光时,上述四个条件皆能满足,从而出现干涉现象。当光源发出许多频率成分时,每一单频成分(对应于一定的颜色)会产生相应的一组条纹,这些条纹交叠起来就呈现彩色条纹。

这里补充一下托马斯·杨当年获取相干光的方法:利用在双孔之前加一小孔S,根据惠更斯原理,经小孔S衍射的光成为一球面波,从而获得相干光。一般采用相干性很好的激光来进行实验,不需要小孔S,直接将激光照射在双孔上即可获得干涉图样。

分波阵面法

分波阵面法。将点光源的波阵面分割为两部分,使之分别通过两个光具组,经反射、折射或衍射后交迭起来,在一定区域形成干涉。

由于波阵面上任一部分都可看作新光源,而且同一波阵面的各个部分有相同的位相,所以这些被分离出来的部分波阵面可作为初相位相同的光源,不论点光源的位相改变得如何快,这些光源的初相位差却是恒定的。杨氏双缝、菲涅耳双面镜和洛埃镜等都是这类分波阵面干涉装置。

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