干涉装置时空相干性

第三章 干涉装置 光场的时空相干性
第三章 干涉装置 光场的时空相干性
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当x x / 2时，合成强度还有一定 的反衬度， 当x x时，干涉条纹完全消失 。
(L) N
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4、杨氏实验中条纹位移与点源位移的关系：
L(P0 ') R1 r1 R2 r2 0
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2、非涅耳双面镜和双棱镜
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通常情况下光波不能自然地产生干涉，这是由光波 的辐射方式决定的。光源中的每一个原子、分子都可产 生光波，它们发射的是持续时间约10－9秒的波列。每一 波列除频率相同外，初位相和矢量的振动方向都是随机 的,因此，相干条件很难满足。
为使实际光波实现干涉，必须设法使其满足干涉的 条件，因而设计了各种干涉的实验装置和干涉仪。这些 装置实现干涉的方法可分为两类：分波前法和分振幅法。 本章将对光的干涉条件和干涉装置进行系统介绍。
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五、光场的空间相干性 1 、给定S1、 S2位置，光源的宽度b达到b1时， 由S1和 S2发出的次波产生干涉条纹的反衬度下 降为0，即S1和 S2是完全不相干的。
2、给定光源宽度b，它在照明空间中的波前上多大 范围内取出的两个次波源S1和 S2还是相干的？这就 是所谓的光场的空间相干性问题。
光源可以看着由许多不相干的电光源组成的；
每一个电光源都有一套自己的干涉条纹；
屏幕上的总强度是各套干涉条纹的非相干迭加； （再次迭加）
迭加的结果对反衬度的清晰度有利还是不利， 不同情况要作具体分析。
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x D s s R x x D (杨氏干涉条纹间隔)
R
D
d
则干涉条纹刚好完全消 失时，
（s）m a x

b1

R D
x

R D
D d


R d

光源的最大宽度: b

b1

R d

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3、洛埃镜
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二、 条纹形状与间距
x D
d
D是S1、 S2所在的平面到屏幕的距离，d是S1、 S2的间距离。
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当两个或两个以上振动方向相同、频率相同的单色 光波在空间产生叠加时，叠加区域内将出现周期性的强 度分布图象，这就是光的干涉。
对于非涅耳双面镜： x (B C) 2B
对于非涅耳双棱镜：
x (B C) 2(n 1)B
对于洛爱镜：
x D
2a
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§1 分波前干涉装置 光场的空间相干性
一、 各种分波前干涉装置 1、各种分波前干涉装置的共同特点和原理
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相干范围的横向线度：
d R
b
相干面积：
s d2
空间相干反比公式源自文库 b0
孔径角：
0

d R
视角： ' b
R
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两个次波源S1和 S2是部分相干的
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三、干涉条纹的移动 1、造成条纹移动的原因： 光源的移动，装制结构的变动，光路中媒质的 变化。
2、探讨干涉条纹移动的方式： 观察干涉场中一固定点，有多少条纹移过； 或跟踪干涉场中某一级条纹，看它朝什么方向移 动，移动了多少距离。
3、干涉条纹移动数N与光程差改变量的关系：
R1 R2 r2 r1
R1

R2

ds
R
r2

r1

dx
D
x D s
R
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四、光源宽度对干涉条纹反衬度的影响 任何光源总有一定的宽度；