获得相干光的原则
光的相干条件
光的相干条件光是一种电磁波，在自然界中广泛存在，具有波动特性。
光波的特性包括波长、频率、振幅、相位等。
其中，相位是描述光波特性的重要参数之一。
在光的传播过程中，相位会受到外界干扰，从而影响光波的传播和展现出不同的表现形式。
因此，相干是研究光波特性的重要概念之一。
相干是指两个或两个以上的波在时间和空间上保持一定的相位关系，形成稳定的干涉图样。
相干的概念最早由英国物理学家托马斯·杨提出，他发现两束光线相遇时，只有在它们的相位差为整数倍时才会产生明显的干涉现象。
这意味着，要产生干涉，光线之间必须具有一定的相位关系。
在光学中，相干度是描述两个波之间相干程度的参数。
相干度通常用互相关函数来表示，即两个波之间的相位差随时间的变化关系。
互相关函数可以用来描述两个波之间的相位关系，从而判断它们是否相干。
如果两个波的相位差随时间变化的规律相同，那么它们就是相干的。
反之，如果相位差随时间变化的规律不同，那么它们就是不相干的。
光的相干性对于光学实验和应用具有重要的意义。
例如，在干涉仪中，两束相干光线可以形成干涉条纹，从而测量物体的形状和表面粗糙度。
在光学通信中，相干光可以传输更多的信息，提高通信的速度和可靠性。
因此，研究光的相干性是光学研究的重要方向之一。
在实际应用中，光的相干性受到许多因素的影响。
例如，光源的相干性、光的传播路径、光的偏振等都会影响光的相干性。
因此，为了获得稳定的相干光，需要采取一系列措施，如使用相干光源、保持传播路径稳定、控制光的偏振等。
总之，光的相干性是研究光波特性的重要概念之一。
相干度可以衡量两个波之间的相干程度，从而判断它们是否可以产生干涉现象。
在实际应用中，光的相干性受到许多因素的影响，需要采取一系列措施来获得稳定的相干光。
光学研究的发展，将进一步推动光学技术的发展和应用。
光波的相干叠加相干光的获得
1
一、光波的相干叠加
设两个同频率单色光传播到屏幕上某一点的光矢
量 E1和 E2分别是：
E1 E10 cos(t 1), E2 E20 cos(t 2)
如果两光矢量是同方向，且属于(1)非相干光，(2)相干
光，试由 合成光矢量分别讨论该点的光强情况。 光矢量E1和E2迭加后光矢量为 E E1 E2，合成后 E
（1）对非相干光，由于原子或分子发光的间歇性和 独立性，使达到P点的二光波位相差是杂乱变化的，
也就是说，其取值可以是0到 2 之间的一切数值， COS(2 1)]dt 0 0
因此 E02 E102 E202 即: I I1 I2
结论：二非相干光重合后光强I是各光强的总和。
3
（2）对于相干光，达到P点的二光波位相差是恒定的，
2.分振幅法 一束光线经过介质薄膜的反射与折射，形成的两
束光线产生干涉的方法为分振幅法。如薄膜干涉、 等厚干涉等。
5
可发生干涉
不能发生干涉
4
2.产生相干光的方法。
普通光源：1 发光的间隙性 2 发光的随机性
结论：普通光源不是相干光源。
原理：使同一个点光源发出的光分成两个或两个以上 的相干光束使它们各经过不同的路径后再相遇以产生 干涉。
1.分波面法 在同一波面上两固定点光源发出的光产生干涉的
方法为分波面法。如杨氏双缝干涉实验。
1
0
COS ( 2
1)]dt
cos(2
1)
因此，
I I1 I2 2 I1I2 cos(2 1) 即合成光强随变化。
当I1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
I2时：
I
2[1
COS ]
获得相干光的方法
获得相干光的方法
光的意义不言自明，它是时尚、健康、美丽的象征，让人们更加漂亮，给人们
带来温暖！但是，如何获得相干光，才能让自己获得更好的光线？
首先，要对天气进行积极关注，选择宜人的天气时走出室外，感受自然光带来
的活力。
许多人喜欢晴朗的天气，因为日光中含有丰富的光热源，能够大量补充维生素，从而让皮肤得到充足的护理，让人拥有青春动人的肌肤！另外，把周围的亮景尽可能地拉进视野，可以有效利用环境光，达成视觉效果。
其次，可以采用太阳能装置发电，从而获得中国一流的光能。
太阳能被广泛应
用于日常生活中，即使是在晴朗的天气也能获取大量太阳能，比如太阳能发电热水器、太阳能街灯和太阳能农业灌溉动力，等等。
最后，要懂得妥善使用电灯泡，改善照明环境。
选择正确的灯型，安装灯具，
采用LED灯泡替代传统灯泡可以节省电力，降低能源消耗，给美好的家庭生活提供支撑。
生活中，获得相干光的方法有很多，但也不能完全依靠外部的方法来获取光照，自身的维护更为重要，比如养成适当的生活习惯，适度进行外出娱乐、时尚运动，以及摄取有益营养，调节饮食。
只有强身健体，才能让自己在日常生活中有更多的能量，从而获得一种暖暖的光！。
相干光的获得方法
相干光的获得方法相干光是一种特殊的光波，具有明显的干涉和衍射效应，广泛应用于光学领域。
获得相干光有多种方法，包括自发辐射、激光、干涉仪等。
以下将对这些方法进行详细介绍。
首先，自发辐射是一种获得相干光的常见方法。
自发辐射是指原子或分子在激发态自发跃迁到基态时所产生的辐射。
这种辐射具有一定的相干性，可以通过适当的方法获得相干光。
例如，可以利用光栅或干涉仪对自发辐射进行干涉，从而获得相干光。
其次，激光也是一种常用的获得相干光的方法。
激光是一种具有极高相干性的光源，可以通过受激辐射的原理产生。
激光的相干性主要体现在其波长的一致性和相位的一致性上。
因此，利用激光可以获得高质量的相干光，广泛应用于干涉、衍射、全息等领域。
此外，干涉仪也是获得相干光的重要工具。
干涉仪是一种利用光的干涉现象来获得相干光的装置。
常见的干涉仪有干涉滤光片、迈克尔逊干涉仪、马赫-曾德尔干涉仪等。
通过这些干涉仪，可以将来自不同光源的光波进行干涉，获得具有高度相干性的光。
除了以上提到的方法，还有一些其他辅助手段可以用于获得相干光，如光纤、相干光源等。
光纤是一种能够传输相干光的光学器件，可以在光通信、光传感等领域发挥重要作用。
而相干光源则是专门用于产生相干光的光源，具有较高的相干性和稳定性。
总的来说，获得相干光的方法多种多样，每种方法都有其特定的应用场景和优势。
在实际应用中，可以根据具体需求选择合适的方法来获得所需的相干光。
相信随着光学技术的不断发展，获得相干光的方法将会更加多样化和高效化，为光学领域的发展带来新的机遇和挑战。
相干光必须满足的三个条件
相干光必须满足的三个条件
光是一种能量，其物理特性决定了它能够发出、传递和变换的规律。
光的特性与其他
物质的特性不同，使它能够用来测量和控制各种材料和物质。
光在应用时，必须满足一定
的条件，以确保其性能的可靠性和可靠性。
首先，涉及到相干光的应用，必须保证相干光具有良好的时间和频率结构。
这是因为，无论在高效率的传输中，还是在实现复杂光电子",光传感研究中，时间和频率结构都是关键。
因此，如果时间和频率结构不能得到有效的保证，就不能够实现正常的光传输和应用
性能或实验结果。
其次，相干光的应用，必须确保光强可靠性和稳定性。
因为，光强是光在应用中的一
个重要参数，它影响着光信号和任务的效果。
例如，光源光强低会影响传输和调制任务，
而光强过大会破坏电路部件和元件，影响应用绩效。
因此，保证光强可靠稳定，是相干光
应用的一个基本要求。
最后，相干光应用中，必须确保相干光信号的准确性和精确性。
相干光信号的准确性
是指相干光信号的正确性。
它指的是信号的正确性，要求信号的正确率很高，而且信号不
会出现问题。
相干光信号的精确性指的是相干光信号的精确度。
它要求传输和应用过程中
所有信号的参数和规格完全一致，以保证相干光信号可靠传输和应用。
因此，在使用相干光应用时，必须确保时间和频率结构的良好，光强的稳定性和可靠性，以及相干光信号的准确性和精确性，以保证信号的可靠和可靠性，以实现性能可靠的
相干光应用。
16-02 获得相干光的方法
1 获得相干光的方法 2 杨氏双缝干涉实验 3 洛埃德镜
16-2 获得相干光的方法
第16章 光的干涉 分波面与分振幅
16-2 获得相干光的方法
第16章 光的干涉 杨氏双缝干涉
16-2 获得相干光的方法
第16章 光的干涉
2 杨氏双缝干涉实验
实 验 装 置
s
s1
d o
r1
B
p
r2
d'
x
o
s2
d ' d
r
波程差
sin tan x d'
x r r2 r1 d sin d d'
16-2 获得相干光的方法
第16章 光的干涉
s
s1
d o
r1
B
p
r2
d'
x
o
s2
x r d d'
r
k
(2k 1)
加强
讨论
d' x d
(k 1)
d 、 ' 一定时， d
1）条纹间距 与
的关系 ;
若 变化 ，则 x 将怎样变化？
16-2 获得相干光的方法
第16章 光的干涉
d 1）d 、 '一定时，若 变化，则
x 将怎样变化？
16-2 获得相干光的方法
第16章 光的干涉
2） 、d '一定时， 条纹间距 x与
(2k 1) sin 4h
1 5.74
注意
20.0cm 1 arcsin arcsin 0.1 4 0.5m
大学物理相干光源2杨氏双缝干涉
n1 n2
L n1l1 n2l2 nnln
2.光程差
光程差为两束光的光程之差。 L2 L1
§1.相干光源 / 四、光程与光程差
3.光程差与相位差的关系
光程差每变化一个波长，相位差变化 2 光程差为 ，相位差为 ； 光程差与相位差的关系为：
§2.相干光源 / 一、杨氏双缝干涉
一、杨氏双缝干涉装置
S 点 光 源 单 缝
S1 a
S2
r1
r2 D
P x o
I 屏
干 涉 条 纹 光 强 分 布
双 缝
§2.相干光源 / 一、杨氏双缝干涉
二.两条光线的光程差
S1S2 R OPQ，
S S1 Q a R r2 S2 单 缝 双 缝
S
S1 a S2
d
r1
r2
o’ o D o
I
解： 由于中央明纹移动了 3.5 个条纹，则 插入的介质薄片所增加的光程差为 3.5 个 波长，对应原屏幕中央 o 点两条光线的光 程差也为 3.5 。
§2.相干光源 / 举例
在原屏幕中央o点两光线的光程差为： 3.5 (r1 d nd) r2 对于o点： r1 r2 0
第一节
相干光源
一、产生相干光的条件
两束光
y1 E 01 cos(t
y 2 E02 cos(t
2x1
1.频率相同；
2.振动方向一致； 3.有恒定的相位差； 2 1 4*.光程差不太大； 5*.光强差不太大。
§1.相干光源 / 一、产生相干光的条件
1 )
五 、干涉加强减弱条件
掌握
两束单色光相干时，光程差满足：
相干光的三个必要条件
相干光的三个必要条件在相干光的世界里，有三个关键的条件，嘿，咱们就来聊聊这个吧。
相干光得有个稳定的光源。
就好比你去参加聚会，得有个主持人，不然大家东一头西一头，谁也不知道该干嘛。
光源的稳定性就像这个主持人，让所有的光波都能整齐划一，不再东奔西走，形成一种和谐的共振。
想象一下，大家都在跟着同一个节拍跳舞，那场面绝对美丽得让人目不转睛。
接下来就是相干时间。
这个东西听起来高大上，其实挺简单。
就像你跟朋友聊得火热，突然接到一个电话，结果话没说完就得挂了，那种感觉可不舒服了。
如果光波之间的相干时间太短，它们就会像那没聊完的朋友一样，失去了联系，没法形成稳定的干涉图案。
所以，得确保这些光波能够保持联系，越久越好，这样才能在空间中交织出美丽的图案。
就像是永恒的友谊，一直都在，永不分离。
最后一个条件就是相干长度。
这个听上去也许有点抽象，但想象一下，当你在宽阔的海滩上奔跑，四周的浪花都在朝你涌来，波涛汹涌。
而如果你只是在小水塘里玩水，那些水波可能没法扩散得那么远。
这就类似于光波的相干长度，它决定了光波能在多大范围内保持相干。
相干长度越长，光波就越能传播得远，产生更多美妙的干涉现象。
想想看，在那个大海中，各种浪花交织在一起，形成了多么震撼的画面。
这些条件在一起，才能让相干光闪耀出它的魅力。
就像是一个完美的乐队，每个乐器都要合拍，才能奏出动人的乐曲。
没有这几个条件，光波们就会像无头苍蝇一样，四处乱撞，根本无法形成稳定的干涉图样，真是让人遗憾啊。
想要看到那种绚烂的光影，就得把这三样都搞定，才能达到理想的效果。
光波之间的亲密互动，恰似人间的友情，温暖而持久，给人以力量与美感。
所以，咱们今天就聊到这里，带着对相干光的了解，咱们就像是探险者，继续去发现更多未知的奥秘吧。
别忘了，光的世界就像人间百态，神秘而又迷人。
希望下次见面时，咱们能一起分享更多的光彩与欢笑。
相干光，真的是个有趣的主题，不是吗？。
相干光的获得方法
相干光的获得方法
相干光是一种特殊的光，它具有明显的干涉和衍射效应，广泛应用于干涉仪、激光技术、光学成像等领域。
那么，如何获得相干光呢？下面将从几个方面进行介绍。
首先，激光是获得相干光的一种重要方法。
激光是一种具有高度相干性的光，它的波长非常短，光束非常集中。
通过激光器可以产生高度相干的激光光源，这种光源在干涉仪、激光干涉测量、激光全息等领域有着重要的应用。
其次，通过自然光的干涉也可以获得相干光。
在实验室中，可以利用分束镜、反射镜等光学元件将自然光分成两束，然后使它们重新汇聚，产生干涉现象，从而获得相干光。
这种方法虽然相对复杂，但在一些实验研究中仍然具有一定的应用前景。
另外，通过光纤也可以获得相干光。
光纤具有良好的光学性能，可以传输光信号并保持其相干性。
利用光纤可以将激光光源的相干性传输到远处，也可以通过光纤干涉仪等装置获得相干光，因此在通信、光学传感等领域有着广泛的应用。
此外，通过激光器和非线性光学晶体的结合，也可以获得相干光。
在非线性光学晶体中，激光光束可以发生频率倍增、和频、差频等非线性光学效应，从而产生新的频率成分，这些新的频率成分通常具有很高的相干性。
这种方法在激光技术、光学成像等领域有着重要的应用。
总之，获得相干光的方法有多种多样，可以通过激光、自然光的干涉、光纤传输、非线性光学等途径实现。
这些方法在不同的领域具有重要的应用，为光学技术的发展提供了有力支持。
希望通过本文的介绍，能够对相干光的获得方法有一个更加清晰的认识。
论光场相干性的条件.
论光产生相干的条件【摘要】本文详细讲述了光波干涉的相干条件，又简述了如何获得相干光的方法【关键词】相干光相干条件相干光的获得一、引言光的干涉及应用是物理光学的一个重要的研究内容。
一方面，对干涉现象的研究，促进了波动光学理论的发展，另一方面，光的的干涉作为一种重要的检测手段，在生产实践和科学研究中得到了广泛的应用。
光的干涉虽并不难实现，但并非任意两光波相遇都能产生干涉现象。
两支蜡烛发出的光波即使相遇，无论如何都不能产生干涉，两个人同时唱歌也绝不会产生声的干涉，为了产生光的干涉，相遇的光波必须满足某些条件，为了产生光的干涉，相遇的光波必须满足某些条件，我们称这些条件为相干条件，满足相干条件的光称为相干光。
二、光波干涉的三个相干条件对于实际的光源，只有满足下列各条件才能产生干涉。
1、两列光波的频率必须相同。
2、两列光波的频率相同，在相遇点的振动方向必须相同，或者有振动方向相同的分量。
3、两列光波在相遇相遇的区域内，必须保持稳定的位相差。
要产生光的干涉现象，这三个条件缺一不可。
下面我将引用一点简单的数学，着重来说明这三个条件。
三、 对光波干涉的三个条件的说明下面以两个单色平面波叠加为例，来分析干涉的基本条件。
设在空间一点P(r)叠加的两个两个平面波1E 和2E的波函数分别为：)(1t r E ⋅ =)cos(101110ϕω+-⋅t r k E (1))(2t r E ⋅ =)cos(202220ϕω+-⋅t r k E (2) 应用波得叠加原理，可知t 时刻，P （r ）点处的合扰动为：)()()(21t r E t r E t r E ⋅+⋅=⋅ 代入公式E E r I⋅=)(，干涉场的强度为：)()()(2121E E E E r I +⋅+=2122112E E E E E E ⋅+⋅+⋅=21212)()(E E r I r I ⋅++= (3) 式中)(1r I 和)(2r I 是1E 和2E 单独存在时P(r) 处的强度。
相干光具有的条件
相干光具有的条件相干光是指具有相同频率、相同方向、相同偏振状态的光波之间存在稳定的相位关系的现象。
相干光具有以下条件：1. 频率相同：相干光的频率必须相同，只有频率相同的光波才能产生干涉现象。
频率不同的光波会发生相位差的变化，无法形成稳定的干涉图案。
2. 方向相同：相干光的传播方向必须一致，只有在同一方向上传播的光波才能产生干涉现象。
如果光波的传播方向不同，会导致干涉条纹的位置错乱，无法形成清晰的干涉图案。
3. 偏振状态相同：相干光的偏振状态必须相同，只有具有相同偏振方向的光波才能产生干涉现象。
如果光波的偏振方向不同，会导致干涉条纹的强度变化，使干涉图案不稳定。
相干光的产生与光源的特性密切相关。
对于自然光源，由于光波的相位关系随机，无法满足相干光的条件，因此无法产生明显的干涉现象。
而对于激光等特定光源，由于光波具有相干性，能够产生清晰的干涉图案。
相干光的应用十分广泛。
其中之一就是干涉仪的应用。
干涉仪是利用相干光的干涉现象测量物体的形状、表面质量等参数的一种仪器。
干涉仪通过将光波分成两束，经过不同的光程后再进行叠加，利用干涉条纹的变化来测量待测物体的性质。
干涉仪在光学领域的研究和实验中起到了至关重要的作用。
相干光还可以用于光学显微镜的成像。
在传统的光学显微镜中，由于光源的非相干性，会产生大量的散射光，导致图像的模糊和光强不均匀。
而使用相干光源作为照明光源，可以有效减少散射光的影响，提高图像的清晰度和对比度，使得显微镜观察的细节更加清晰。
相干光还在光学通信领域得到了广泛应用。
在光纤通信中，由于光波的传播距离较长，容易受到噪声和衰减的影响。
利用相干光可以通过调制光波的相位和振幅来传输信息，提高信号的传输质量和容量，实现高速、稳定的光纤通信。
除了上述应用之外，相干光还在干涉测量、光学存储、光谱分析等领域起到了重要作用。
相干光的特性使得它成为光学研究和应用中的重要工具，为人们深入探索光的本质和开发新的光学技术提供了有力支持。
相干光的条件
1.相干光的条件：两束光在相遇区域：振动方向相同。
2.振动频率相同。
3.相位相同或相位差保持恒定。
4.光的相干指的是两个光的波动（光波）在传播过程中保持着相同的的相位差，具有相同的频率，或者有完全一致的波形。
5.这样的两束光可以在传播过程中产生稳定的干涉，也就是相长干涉、相消干涉。
6.但在现实中完美的相干光能是不存在的，通常用相干性来描述光的相干性能，包含时间相干性和空间相干性。
7.从激光器出来的激光通常有很好的相干性。
8.这种激光在分束后合并可以产生稳定的相干条纹。
9.相干在物理学上还有更加普遍的意义，它代表两个波，或者波集，具有的相关性。
10.获得相干光源的三种方法：波阵面分割法：将同一光源上同一点或极小区域（可视为点光源）发出的一束光分成两束，让它们经过不同的传播路径后，再使它们相遇，这时，这一对由同一光束分出来的光的频率和振动方向相同，在相遇点的相位差也是恒定的，因而是相干光。
11.如，杨氏双缝干涉实验。
12.振幅分割法：一束光线经过介质薄膜的反射和折射，形成的两束光线产生干涉的方法。
13.如薄膜干涉。
14.采用激光光源：激光光源的频率，位相，振动方向，传播方向都相同。
19.1 获得相干光的原则
波动光学
干涉现象
光的波动性: 光的波动性:
光的波粒 二象性
判 据
衍射现象
光的粒子性: 光的粒子性:
光子能量
E = hν
粒子性
光子动量 p =
h
λ
波动性
光波的特点： 光波的特点： •波长短 可见光：390nm – 780nm 波长短 可见光： •速度高 速度高 •光源：在原子内部粒子的跃迁 光源： 光源
10 第19章 光的干涉
(n2l2 − n1l1 ) n1l1 光在介质 中的光程 光在介质1中的光程 λ n2l2 光在介质 中的光程 光在介质2中的光程
/ λ)
多种介质
光程
= ∑ ni ri
i
λ
n1 n2 r1 r2
S1 r 1
… …
ni ri
由光程差计算 相位差
n′
•P
光程1 光程1
S2 r2
第19章 光的干涉 章
§19.1 获得相干光的原则 §19.2 分波面法双光束干涉 §19.3 影响条纹对比度的几个因素 §19.4 分振幅法双光束干涉 §19.5 干涉仪
1
第19章 光的干涉
丰富多彩的干涉现象
水膜在白光下
2
白光下的肥皂膜
第19章 光的干涉
蝉翅在阳光下
蜻蜓翅膀在阳光下
白光下的油膜
3.9 × 1014 ~ 4.8 × 1014
4.8 × 1014 ~ 5.0 × 1014 5.0 × 1014 ~ 5.4 × 1014 5.4 × 1014 ~ 6.1 × 1014 6.1 × 10 ~ 6.4 × 10
14 14
6.4 × 1014 ~ 6.6 × 1014
产生相干光的三个条件
产生相干光的三个条件引言相干光是我们日常生活中常见的现象之一。
在光学和激光技术领域，了解如何产生相干光至关重要。
本文将介绍产生相干光的三个必要条件，帮助读者更好地理解和应用这一概念。
一、波长一致要产生相干光，光源的波长必须是一致的。
这意味着光源发出的光波具有几乎相同的频率。
如果不同光源发出的光波频率差异较大，它们就不会相长干涉。
相干光的波长一致性可以通过使用同一个光源来实现，例如激光器。
激光器产生的光波波长非常一致，可用于实现各种实际应用，例如激光打印、激光切割和光纤通信。
二、相位恒定除了波长一致外，相干光的另一个必要条件是相位的恒定性。
相位是描述波的状态的属性，对于相干光来说，不同波的相位关系应该始终保持不变。
产生相干光的方法之一是使用干涉装置，如光栅或半透镜。
这些装置可以调整不同波的相位，使它们保持恒定的相位关系。
通过精确控制相位，可以实现相干光的明暗条纹和干涉效果。
三、恰当的空间关系除了波长一致和相位恒定外，相干光还需要满足一定的空间关系。
简单来说，相干光的波前应该是平行的，并且在某个空间位置上存在某种关联性。
在实践中，我们可以通过光的传播路径来实现这种空间关系。
例如，使用相干光传输技术时，可以通过适当的光源位置和光波的传播方向来满足空间关系的要求。
结论在光学和激光技术中，产生相干光的三个条件是波长一致、相位恒定和恰当的空间关系。
只有满足了这三个条件，才能产生具有干涉和条纹效应的相干光。
相干光在生活和科学研究中有着广泛的应用。
光学显微镜、激光雷达、干涉测量等技术都依赖于相干光的特性。
通过了解和应用这些产生相干光的基本条件，我们能更好地利用相干光的特性，推动相关领域的发展和创新。
希望本文对读者对于产生相干光的条件有所启发，并在光学和激光技术领域中有所应用。
*文档结束*。
·相干光：满足相干三条件（振动方向相
·爱里斑：圆孔夫琅禾费衍射图样的中央亮斑称作爱里斑。
其大小(角半径) 与波长成正比，与圆孔的直径成反比。
·磁致双折射：在强磁场的作用下，非晶体也能产生双折射现象，称作磁致双折射效应。
·分波面法：从同一个波面上提取相干的次波源(如双缝干涉实验中的两条缝)的方法称作分波面法。
·分振幅法：在薄膜干涉中，由于膜的两个表面的反射和折射，同一条入射光线可分为两条(或多条)相干的反射光线(也可分为相干的透射光线)。
因为波的能量和振幅有关，所以这种获得相干光的方法称作分振幅法。
·干涉条纹的级次：条纹的级次是该条纹相应的光程差与波长的比值(即光程差是波长的多少倍的那个倍数)。
明条纹的级次是整数；暗条纹的级次是半整数。
·晶体起偏器件：用双折射晶体可以作成各种偏振棱镜(如格兰⋅汤姆孙棱镜；尼科耳棱镜等)，用来产生线偏振光，这些偏振棱镜称作晶体起偏器件。
·晶体相移器件：用双折射晶体可以做成波(晶)片，它可使晶体内的两束折射光产生一定的相位差，这样的波(晶)片称作晶体相移器件。
如果波(晶)片有特定的厚度，则可产生特定的相位差，这样的波(晶)片称作波片(如1/2波片；1/4波片等)。
·空间相干性：讨论当光源S具有一定的宽度时，在S的波面上多大范围内提取的两个次波源还能相干(有可观测的条纹，即衬比度V~ 1 )。
·相干间隔：干涉条纹刚好消失时两个次波源间的距离d0称作相干间隔。
·相干孔径：相干间隔对光源中心所张的角称作相干孔径。
·相干面积：波面上线度为d0(相干间隔) 的区域的面积称作相干面积。
·准单色光：在某个中心频率(波长)附近有一定频率(波长)范围的光称作准单色光。
·谱线宽度：对一条谱线，最大光强的一半处的谱线的波长(或频率)的范围称作该谱线的谱线宽度。
·最大光程差：干涉条纹第一次完全消失时所对应的相干光的光程差 L max叫作最大光程差，通常把它当作实际光源能否产生干涉的界限。
产生相干光的条件和方法
产生相干光的条件和方法我折腾了好久产生相干光这事儿，总算找到点门道。
咱先来说说相干光产生的条件吧。
我知道相干光是那种能够产生稳定干涉现象的光。
首先这光得有相同的频率，这就好比是一群人要一起整齐划一地做一件事，频率不一样就乱套了。
我一开始就忽略了这个，以为只要是光就行，结果试了很久都没成功。
然后啊，这两束光还得有恒定的相位差。
这就更难理解了，我打个比方啊，就好像两个人走路的步伐，得保持一个固定的差别才能一直协调地走下去。
要是这个差别老是变来变去，那就没法好好走了。
我当时在做实验的时候，老是控制不好这个相位差，怎么弄都不对劲儿。
说到产生相干光的方法，我试过的一种就是用分波前法。
拿杨氏双缝干涉实验来说吧，这个方法就像把一道恬逸的小水流，用两个小沟渠分成两道差不多的小水流，这水流就好比是光波。
光是从同一个狭缝过来的，这样就保证了最初的光波是一样的，然后经过两个狭缝之后就变成了两束光，这两束光就满足相干光的条件，可以产生干涉条纹了。
不过呢，这个实验对仪器的要求比较高，狭缝的宽度和间距都得很精确，我当时做的时候没注意这个狭缝间距，结果干涉条纹就很模糊，根本看不清楚。
还有一种方法是分振幅法。
就像你把一个蛋糕分成两层来吃一样，把一束光的振幅在不同的面上分成几个部分，像薄膜干涉就是这种。
光在薄膜的上下表面反射，这两束反射光就成了相干光。
但是这个薄膜的厚度得很均匀才行，我有次用的薄膜厚度不均匀，那得到的干涉效果也是乱七八糟的。
我感觉产生相干光啊，最重要的就是要保证这光的基本特性一致，就像选人参加一个整齐的舞蹈表演一样，各方面得匹配才行。
先把理论上这些条件搞清楚，再动手做实验，不然的话就像我之前一样，一头雾水地做，浪费好多时间。
还有啊，不管是做什么样的相干光实验，仪器设备的精度都得保证好，任何一点小偏差可能就出不来正确的结果。
这些就是我摸索出来的关于产生相干光的一些门道啦。
关于光的相干原理是什么
关于光的相干原理是什么关于光的相干原理是什么有什么是光的相干吗？这就是两个光的波动(光波)在传播过程中保持着相同的的相位差，具有相同的频率，或者有完全一致的波形。
现实中完美的相干光能是不存在的，通常用相干性来描述光的相干性能，包含时间相干性和空间相干性。
光的相干条件是什么光波的相干条件有三个，分别是振动频率相同、振动方向相同、相位差恒定。
光具有波的特性又有粒子的特性，光的波特性主要是从光的干涉和衍射上反映的;光的本质就是电磁波，我们通常说电磁波一般是指用于信息传播那个频率的电磁波，光是可见频率的电磁波。
光电效应：光电效应的过程主要是用不同的光去照射同一块金属板，发现有的光照射金属板在金属表面面会逸出光电子有的则不会逸出。
经过爱因斯坦的深入研究得出了一个结论：光照射金属板，金属板表面有没有光电子逸取决于光的频率与金属板的逸出功，光的强度决定的是光电子溢出的数量。
光的三原色是什么光的三原色，就是RGB(红绿蓝)。
RGB这三种颜色的组合，几乎能形成所有的颜色。
光线会越加越亮，两两混合可以得到更亮的中间色：yellow黄，cyan青，magenta品红(或者叫洋红、红紫)。
三种等量组合可以得到白色。
补色指完全不含另一种颜色，红和绿混合成黄色，因为完全不含蓝色，所以黄色就是蓝色的补色。
红色与绿色经过一定比例混合后就是黄色了。
所以黄色不能称之为三原色。
光的方向是怎样的摄影中的光线，可以来自于以被摄体为球心的三维空间中的任意方向，为了方便表述，我们用顺光，逆光，侧光，侧顺光，侧逆光，顶光，底光几个大致的光线方向来概括。
光线的方向是以光源、拍摄对象及相机三者之间的相对位置所决定的。
一般常见的光线方向主要有顺光、侧光、逆光、侧逆光、顶光5种，这五种光线各有不同的特性。
而同一景物在不同方向的光线照射下，也会呈现出不同的形态，并且还会给人以不同的视觉感受。
光是一个物理学名词，其本质是一种处于特定频段的光子流，光源发出光，是因为光源中电子获得额外能量，如果能量不足以使其跃迁到更外层的轨道，电子就会进行加速运动，并以波的形式释放能量。
两束光的相干条件
两束光的相干条件
1. 两束光要频率相同才行呀！就好比两个人唱歌，得在一个调上才和谐嘛！比如激光，它们的频率就很一致，这可是相干的重要条件之一呢！
2. 两束光的相位差得恒定呀！这就像两个人跳舞，步伐得一致才能好看呀！你看那些干涉条纹，不就是因为相位差恒定才出现的嘛！
3. 两束光还得有相同的偏振方向呢！这就好像两个人走路得朝着同一个方向，不然不就走散啦！像偏振光在一些实验里就体现了这一点哦！
4. 它们得在相遇的地方有重叠呀！这就好像两个朋友要在同一个地方才能交流呀！比如在某些光学装置中，光就是这样相遇相干的哟！
5. 两束光的强度也不能相差太大呀！不然强的那束光不就把弱的那束光盖住啦！就像两个人说话，声音不能差距太大，不然就听不清啦！
6. 两束光的传播方向也有要求呢！得差不多才行呀！就跟两个人要一起走，方向总得一致吧！想想那些相干实验，不就是这样嘛！
7. 相干条件很严格呢，两束光得满足这么多条件！这多像一场严格的考试呀，都通过了才能成功！比如迈克尔逊干涉仪里的光不就是这样嘛！
8. 哎呀，两束光的相干条件真的很关键呀！就像搭积木，少了一块都不行！在很多光学现象里都能看到它们的重要性呢！
9. 两束光要相干还真不容易呀！这就像要两个人配合得特别默契一样难！但一旦满足了，那效果可就神奇啦，就像变魔术一样！
10. 你说两束光相干条件这么多，是不是很神奇呀！这就像生活中的很多事情，要很多因素都对了才行！像一些精密的光学仪器不就是靠这个嘛！
我的观点结论：两束光的相干条件虽然有些复杂，但正是这些条件的存在，才让我们看到了那么多奇妙的光学现象和应用呀！。
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四、光程与相位差
引进光程可方便地计算相干光的相位差。 例 相干光源 a、b 初相相同，但到达场点c 的过程中经过的介 质可能不同。 取真空中的波长 介质中的波长分别为
Δ 2π
光线1
n
n
n1
l1
n2 l2
光线2
c
2
l2
2π
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1
l1
a b
Δ
2π
2
l2
2π
1
l1
3.9 1014 ~ 4.8 1014
4.8 1014 ~ 5.0 1014 5.0 1014 ~ 5.4 1014 5.4 1014 ~ 6.1 1014 6.1 10 ~ 6.4 10
14 14
6.4 1014 ~ 6.6 1014
6.6 1014 ~ 7.5 1014
第19章 光的干涉
8
二、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 先分光 然后再相遇
衍射
三.分波面法 分振幅法
分波面法： 从一次发光的波面上取 出几部分再相遇。
分束
S
S1 S2
相 遇 区
1
2
薄膜
相遇
分束装置 分振幅法： 一支光线中分出 两部分再相遇。
9
第19章 光的干涉
第19章 光的干涉
§19.1 获得相干光的原则 §19.2 分波面法双光束干涉 §19.3 影响条纹对比度的几个因素 §19.4 分振幅法双光束干涉 §19.5 干涉仪
1
第19章 光的干涉
丰富多彩的干涉现象
水膜在白光下
2 第19章 光的干涉
白光下的肥皂膜
蝉翅在阳光下
蜻蜓翅膀在阳光下
白光下的油膜
3
肥皂泡玩过吗?
第19章 光的干涉
测油膜厚度
平晶间空气隙干涉条纹
等倾条纹
4
牛顿环(等厚条纹)
第19章 光的干涉
§19.1
获得相干光的原则
一、普通光源的发光特点 二、从普通光源中获得相干光的原则
三、分波面法 分振幅法
四、光程与相位差
五、点光源
5
第19章 光的干涉
波动光学
光的波动性:
光的波粒 二象性 光子能量
第19章 光的干涉
7
一、普通光源的发光特点
随机 (1) 热辐射
(2) 电致发光 (3) 光致发光 (4) 化学发光 自发辐射 能级跃迁
间歇
自 发 辐 射
(5) 同步辐射光源 (6) 激光光源
受 激 辐 射
E2
E2 E1 / h
波列
. .
E1
波列长 L = c 非相干(不同原子发的光) 非相干(同一原子先后发的光)
2π
1）光程 2）相位差 = 光程差( 2 • 折射率与几何路程的乘积； • 在相位改变相同的条件下，把光在介质中传 播的路程折合为光在真空中传播的相应路程；
10 第19章 光的干涉
( n2l2 n1l1 ) n1l1 光在介质1中的光程 n2l2 光在介质2中的光程
/ )
多种介质
光程
判 据
干涉现象
衍射现象
光的粒子性:
光子动量 p
E h
粒子性
h
波动性
光波的特点：
•波长短 可见光：390nm – 780nm •速度高 •光源：在原子内部粒子的跃迁
6
第19章 光的干涉
可见光七彩颜色的波长和频率范围 光色 波长(nm) 红 橙 黄 绿 青 兰 紫 760~622 622~597 597~577 577~492 492~470 470~455 455~400 频率(Hz) 中心波长 (nm) 660 610 570 540 480 460 430
ni ri
i
n1 n2 r1 r2
S1 S 2 r2
r 1
… …
ni ri
由光程差计算 相位差
n
P
光程1 光程2
n
d
2
n(r2 d ) nd nr1
S
S
物像之间等光程原理
光程3
透镜成像不会引入附加相位差。光程1=光程2=光程3
11 第19章 光的干涉
12 第19章 光的干涉
P
M
•特殊光源——激光光源 普通光源发光：自发辐射(随机、间歇) 激光光源发光：受激辐射 光放大 发出光的频率、相位和 振动方向全相同 激光的模式
E2 E1 h
E2 E1
相干面积
激光的相干性比
普通光源要好得多
同一块面积上的点源相干
13
第19章 光的干涉
五、点光源
• 点光源是光源的一种理想模型； • 点光源中所有发光原子处于同一几何位置； • 在实现光的干涉过程中，建立“点光源”的概 念很重要，尤其是用分波面法获取相干光时更重要； • 点光源模型可使我们更容易看到干涉花样 ；
结果：
M
a 原子一次发光的两光线经两个反射 a b 面反射后在P 点相遇进行相干叠加 b 原子一次发光的两光线经两个反射 面反射后也在P 点相遇进行相干叠加 相当于又进行了 但由于是点光源 一次非相干的叠 b 原子与a 原子几何位置相同，光 加，从而使P点 程差相同，所以a 原子与b 原子在P 的花样强度增大 点干涉结果相同。