12-01 光源 单色光 相干光

12 - 1 光源 单色光 相干光
第十二章 波动光学
光的本性
波粒二象性
微粒说 牛 顿 17世纪到18世纪末占统治地位 波动说 惠更斯
杨氏双缝实验（1801年），干涉和衍射 傅科光速测量（1862年） 麦克斯韦电磁理论与赫兹实验——光是电磁波
量子理论 普朗克（1900年） 爱因斯坦光子理论（1905年） 康普顿效应
12 - 1 光源 单色光 相干光
第十二章 波动光学
一 普通光 1）普通光源的发光机制 1
激
En
发
态
跃迁 基态
自发辐射
原子能级及发光跃迁
E h
2
P
t : 10 8 ~ 10 9 s
普通光源发光特点： 原子发光是断续的，每 次发光形成一长度有限 的波列，各原子各次发 光是偶然的、无相互关 系的，因此，各波列互 不相干。
第十二章 波动光学
三 相干光
相干条件 光矢量
振动方向相同 频率相同 相位差恒定
注意
两个独立的光源发出的光或同一光源的 两部分发出的光都不是相干光。
同一原子同一次发出的光在空间相遇时 是相干光。
12 - 1 光源 单色光 相干光
第十二章 波动光学
光的相干现象：光碟表面上或肥皂泡的彩色花 纹，都是光的波动特性所引发的一种现象。
12 - 1 光源 单色光 相干光
第十二章 波动光学
光是一种电磁波 平面电磁波方程
E
E0
cos (t
r) u
H
Hale Waihona Puke Baidu
H0
cos (t
r) u
光矢量 用 E 矢量表示光矢量，它在引起人眼视
觉和底片感光上起主要作用。
真空中的光速
c 1
00
可见光的范围
: 400 ~ 760nm : 7.51014 ~ 4.31014 Hz
12 - 1 光源 单色光 相干光
二 单I 色光
光I的0 单色性
光的颜色由光的频率决定
I白0 / 2光——连续谱 单色o光具有单一0 频率
原子的光线谱光曲谱线：反映 了其原子的结构特征
谱线宽度：单色性
普通光源 101 ~ 103 nm 激光 109 nm
第十二章 波动光学
12 - 1 光源 单色光 相干光
波动光学：以光的波动特性为基础，研究光的 传播及其规律的学科。
12 - 1 光源 单色光 相干光
第十二章 波动光学
四 相干光的产生 振幅分割法
波阵面分割法
s1
光源 *
s2