文档介绍：1光学光的干涉光的衍射光的偏振 2 第一章光的干涉§1 光源光的相干性§2 光程光程差§3 分波前双光束干涉§4 时间相干性*空间相干性§5 分振幅薄膜干涉§6迈克耳孙干涉仪 760 630 600 570 500 450 430 400 3 第一节光源光的相干性 光源任何发光的物体都叫光源。光是一种电磁辐射,按能量的补给方式,光的发射可以分为以下两类: ?热辐射: ?非热辐射: 一定温度下处于热平衡的物体的辐射叫热辐射或温度辐射。如太阳、白炽灯。又叫发光。是物体吸收外界能量后产生的不同于热辐射的一种辐射。比如日光灯、荧光和磷光物质等 4 普通光源: 激光光源: ????;表示光源单***好 ctl???光波列长度 l 按照发光机制,光源分为普通光源和激光光源。发光具有间隙性和随机性?自发辐射?受激辐射单***好。普通光源发出的波列的振动方向、频率、初位相和波列长短带有随机性。发光持续时间? t<10 -8s5 ) cos( rktAE o?????????? 光波的描述光波是电场强度 E的振动在空间的传播。 H ? E ?S ?光波具有时空双重周期性。时间分布?位相空间分布振幅?叫圆频率, ?=2 ?? k ?叫波矢,波矢的方向表示波的传播方向。 k= 2?/??=2 ? c/?(真空中) ?是光矢量每振动一次在介质中传播的距离叫波长。 k ??6 222 12 1HEw???? 2Ew???平均能流密度或称为光强电磁场的能量密度平面电磁波的能量密度能流密度矢量的大小) 2( cos 222?????? rtAuEu uw S o????? 2 2 0 02 12 111AAu Sdt T Sdt I T??????????? 22HE???结论: 振幅是表示光强大小的物理量。 7 光的相干性(1) 光的独立传播原理光波叠加原理 1S 2S p 1E ? 2E ? 11,rk ?? 22,rk ??光的独立传播原理:当两列光波在空间相遇时,两列光波互不干, 扰,各自独立进行。光波叠加原理:当两列或者多列波同时存在时,在它们交叠区域内每点的振动是各列波单独在该点产生的振动的合成。光的独立传播原理和叠加原理的使用条件: 线性介质?8 1E ? 2E ?) cos( ),( ) cos( ),( 22 20 222 11 10 111rktAtpE rktAtpE????????????????????设两列简谐波分别表示为: 21EE ????9 ? cos 2 21 22 21 2EEEEE???干涉项讨论: ?两列波的振动方向有干涉项无干涉项?两列波的振动频率平行垂直因波的叠加引起的强度重新分布的现象叫波的干涉。一个周期内的时间平均值不可以为零? cos 21EE 21 22 21 22EEEEE??? 22 21 2EEE??? TdxxfT 0)( 1 ? 10 )] ()() cos[( )] ()() cos[( ) cos( ) cos( ~ 221120 10 21 221120 10 21 2220 21110 1 21rkrkt rkrkt rktrkt EE??????????????????????????????????????????????如果? 1-? 2?0,上式的时间平均值为零! 相干条件(产生相干的必要条件): ?频率相同; ?存在相互平行的振动分量; ?位相差恒定?