光的干涉 知识点总结
光的干涉知识点精解
光的干涉知识点精解(总7页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--光的干涉知识点精解?1．干涉现象两列频率相同的光波在空中相遇时发生叠加，在某些区域总加强，在另外一些区域总减弱，出现明暗相间的条纹或者是彩色条纹的现象叫做光的干涉。
2．产生稳定干涉的条件只有两列光波的频率相同，位相差恒定，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。
3．双缝干涉(1)实验装置一个有单缝的屏，作用是产生一个“线光源”。
一个有双缝的屏，缝间间距相等，且大约为毫米，作用是产生两个振动情况总是相同的光——相干光。
一个光屏。
(2)实验方法按图2-1放好三个屏。
放置时屏与屏平行，单缝与双缝平行。
然后用一束单色光投射到前面的屏上，结果在后面的屏上能看到明暗相间的等宽的干涉条纹。
若换用白光做上述实验，在屏上看到的是彩色条纹。
(3)条纹宽度(或条纹间距)双缝干涉中屏上出现明暗条纹的位置和宽度与两缝间距离、缝到屏的距离以及光波的波长有关。
且相邻两明条纹和相邻两暗条纹之间的距离是相等的。
设双缝间距S1S2=S，缝到屏的距离r0，光波波长λ，相邻两明条纹间距y。
如图2-2所示。
图中P为中央亮条纹，P1为离开中央亮条纹的第一条亮条纹。
它们间距为y。
∴θ角很小(＜5°)sinθ=tgθ在Rt△P1OP中，上式说明，两缝间距离越小、缝到屏的距离越大，光波的波长越大，条纹的宽度就越大。
当实验装置一定，红光的条纹间距最大，紫光的条纹间距最小。
这表明不同色光的波长不同，红光最长，紫光最短。
(4)波长和频率的关系①光的颜色由光的频率决定的，与光的波长和波速无关；②各种色光在真空中的速度都相同，都是3×108m/s，光从真空中进入其它介质时，光速将减小。
③光从一种介质进入到另一种介质其频率不变，波长和波速将改变。
高中物理光的干涉知识点总结
高中物理光的干涉知识点总结
光的干涉是光学中的一个重要概念,涉及到干涉现象的原理、种类、特征和应用等方面。
以下是高中物理光的干涉知识点总结:
1. 光的干涉原理
干涉原理是指两个或多个相干光源发出的光在某些情况下会发
生干涉现象。
干涉现象是由光的相干性引起的,当两个或多个光源发出的光相互接近时,它们就会干涉在一起,形成干涉条纹。
2. 干涉条纹的种类
干涉条纹的种类有:干涉衍射条纹、干涉屏散条纹、干涉筛法条纹、干涉干涉条纹等。
其中,干涉衍射条纹是最为普遍的干涉条纹类型,它是由于干涉仪本身的结构所引起的。
3. 干涉仪
干涉仪是一种利用干涉原理进行实验的工具,常见的干涉仪有干涉仪、单色干涉仪、干涉显微镜等。
干涉仪可以用来测量光的波长、频率、相位等参数,从而实现对光的深入探究。
4. 干涉条纹的特征
干涉条纹的特征包括:
- 干涉条纹具有重复性:相同频率的光在一起会产生干涉条纹,
不同频率的光在一起也会产生干涉条纹,条纹的频率会重复。
- 干涉条纹具有干涉斑:当光源不同的时候,产生的干涉斑大小
不同,干涉条纹的形态也不同。
- 干涉条纹具有随机性:干涉条纹的形态和位置取决于光源的位
置和时间。
5. 干涉的应用
干涉现象在科学研究和实际应用中有着广泛的应用,例如: - 利用干涉现象测量光的频率和波长
- 利用干涉现象分析光的干涉和衍射现象
- 利用干涉现象制作光纤通信和光学传感器等。
光的干涉-知识点总结
光的干涉-知识点总结干涉场强分布：亮度最大值处： 亮度最小值处：条纹间距公式空间频率：ƒ（2()()()*12121212,(,)(,)(,)(,)2cos =++=++∆I x y U x y U x y U x y U x y I I I I ϕ()()110sin 11,i k x U x y Ae θϕ+=()()220sin 22,i k x U x y A e θϕ-+=()(1220(,)sin sin x y k x ϕθθφφ∆=-++-()()122010(,)sin sin x y k x ϕθθφφ∆=-++-以参与相干叠加的两个光场参数表示：衬比度的物理意义 1.光强起伏2.相干度2.2分波前干涉2.2.1普通光源实现相干叠加的方法 (1)普通光源特性 • 发光断续性 • 相位无序性• 各点源发光的独立性根源：微观上持续发光时间τ0有限。
如果τ无限，则波列无限长，初相位单一，振幅单一，偏振方向单一。
这就是理想单色光。
(2)两种方法21212I I I I +=γ2212112⎪⎭⎫ ⎝⎛+=A A A Aγ())(cos 1)(0r I r Iϕγ∆+=1γ=0γ=01γ<< 完全相干 完全非相干 部分相干◆ 分波前干涉（将波前先分割再叠加，叠加广场来自同波源具有相同初始位相） ◆ 分振幅干涉（将光的能量分为几部分，参与叠加的光波来自同一波列，保证相位差稳定）2.2.2杨氏双孔干涉实验：两个球面波的干涉 (1) 杨氏双孔干涉实验装置及其历史意义（1） 光程差分析（要会推导）XZ(x,y)(3)干涉条纹分布xdr r r r r r r r 2))((212212122122=-+-=-， 由 x DdD xdr r xd r r =≈+=-2221212得 λπϕ2,),(==∆k x D d k y x )(2)(2),(),()(12122010r r R R t P t P P -+-=-=∆λπλπϕϕϕ2222222221)2(,)2(由 D y dx r D y dx r +++=++-=)(2)(2),(),()(12122010r r R R t P t P P -+-=-=∆λπλπϕϕϕxdr r2得 2122=-当Q 位于Ｚ轴上时，R 1=R 2,则)),(cos 1(),(0y x I y x I ϕ∆+=(4) 非近轴近似下的干涉条纹分布亮条纹和暗条纹在空间形成一系列双叶旋转双曲面。
光的干涉和衍射的应用知识点总结
光的干涉和衍射的应用知识点总结光的干涉和衍射是光学中的重要现象，广泛应用于科学研究和实际生活中的各个领域。
本文将对光的干涉和衍射的基本知识点进行总结，并介绍它们在不同领域的应用。
一、光的干涉光的干涉是指两束或多束光波相互叠加时产生的干涉现象。
干涉有两种类型：构成干涉的光波可以是来自不同光源的相干光，也可以是来自同一光源的相干光。
干涉的结果通常表现为明暗相间的干涉条纹。
1. 干涉的条件：光的干涉需要满足相干性和叠加原理两个条件。
相干性是指光波的相位关系保持稳定，以使叠加时产生干涉现象；叠加原理是指两个或多个光波在空间中叠加时，相位和振幅的叠加。
2. 结果解释：光的干涉结果可以通过相长干涉和相消干涉来解释。
相长干涉发生在两束光波的相位差为整数倍波长时，叠加结果增强，形成亮条纹；相消干涉发生在两束光波的相位差为半整数倍波长时，叠加结果减弱或抵消，形成暗条纹。
3. 干涉的类型：根据光波的传播方向和干涉装置的不同，干涉可分为菲涅尔干涉、杨氏双缝干涉、牛顿环干涉等多种类型。
二、光的衍射光的衍射是指光波在遇到障碍物或通过小孔时发生弯曲和扩散的现象。
与干涉不同，衍射只需要一束光波即可产生。
1. 衍射的条件：发生衍射需要满足波的传播和障碍物上的不连续性两个条件。
光波具有波动性质，当光波与障碍物边缘相遇时，波的传播方向发生弯曲和扩散，并形成衍射。
2. 衍射的特点：衍射的特点包括衍射现象的波波相干性和衍射图样的形状。
衍射图样通常是在光屏上形成的一系列暗纹和亮纹，具有特定的分布规律。
三、光的干涉和衍射的应用1. 显微镜和望远镜：显微镜和望远镜利用光的干涉原理增强了物体细节的观察能力。
干涉显微镜通过将样品与参考光波相干叠加，提高了显微观察的分辨率；望远镜使用干涉镜片形成干涉环，增强了天体观测的清晰度。
2. 激光：激光是光的干涉和衍射的重要应用之一。
激光的产生和放大是通过光的干涉和衍射效应控制的。
激光具有高强度、高单色性和高直行性的特点，在通信、材料加工、医学等领域有广泛应用。
光的干涉知识点归纳总结
光的干涉知识点归纳总结
1、双缝干涉
1、两列光波在空间相遇时发生叠加，在某些区域总加强，在另
外一些区域总减弱，从而出现亮暗相间的条纹的现象叫光的干涉现象。
2、产生干涉的条件，两个振动情况总是相同的波源叫相干波源，只有相干波源发出的光互相叠加，才能产生干涉现象，在屏上出现稳定的亮暗相间的条纹。
3、双缝干涉实验规律，双缝干涉实验中，光屏上某点到相干光源、的路程之差为光程差，(n=0，1，2，3)P点将出现亮条纹；若光程差是半波长的奇数倍(n=0，1，2，3)，P点将出现暗条纹。
屏上和双缝、距离相等的点，若用单色光实验该点是亮条纹(中
央条纹)，若用白光实验该点是白色的亮条纹。
若用单色光实验，在屏上得到明暗相间的条纹；若用白光实验，中央是白色条纹，两侧是彩色条纹。
屏上明暗条纹之间的距离总是相等的，其距离大小与双缝之间距离d。
双缝到屏的距离及光的波长有关，即在和d不变的情况下，和波长成正比，应用该式可测光波的波长。
用同一实验装置做干涉实验，红光干涉条纹的间距最大，紫光干涉条纹间距最小，故可知大于小于。
2、薄膜干涉
薄膜干涉的成因：由薄膜的前、后表面反射的两列光波叠加而成，劈形薄膜干涉可产生平行相间的条纹。
薄膜干涉的应用：增透膜：透镜和棱镜表面的增透膜的厚度是入射光在薄膜中波长的。
检查平整程度：待检平面和标准平面之间的楔形空气薄膜，用单色光进行照射，入射光从空气膜的上、下表面反射出两列光波，形成干涉条纹，待检平面若是平的，空气膜厚度相同的各点就位于一条直线上，干涉条纹是平行的；反之，干涉条纹有弯曲现象。
物理知识点光的干涉
物理知识点光的干涉光的干涉是光学中的重要概念之一，它揭示了光波的波动性质及其产生的干涉现象。
本文将依据物理知识点，对光的干涉进行详细论述。
一、干涉现象的基本原理光的干涉是指两个或多个光波相互叠加所形成的干涉图案。
干涉现象的产生需要满足两个基本条件：光源是相干光源，波长相同。
当光波经过不同路径传播后再次相遇时，它们会相互干涉，产生增强或减弱的干涉效应。
二、双缝干涉1. 双缝干涉的实验装置双缝干涉实验一般采用光源、狭缝、透镜和屏幕等组成。
光源发出的光经狭缝后，形成一个光源光斑，通过透镜聚焦后照射到屏幕上。
2. 双缝干涉的光程差当光波通过两个缝隙后再次相遇时，其传播路径的长度差称为光程差。
光的干涉现象取决于光程差的大小。
3. 双缝干涉的干涉图案双缝干涉的干涉图案呈现出一系列明暗相间的条纹，称为干涉条纹。
该条纹呈现出一定的规律性，可通过干涉公式和级差条件进行分析和计算。
三、杨氏双缝干涉实验1. 杨氏双缝干涉实验的装置杨氏双缝干涉实验是一种经典的干涉实验方法。
实验装置由一束狭缝光源、双缝、透镜和幕板等组成。
2. 杨氏双缝干涉的干涉条纹杨氏干涉条纹呈现出一系列黑白相间的圆环或直线条纹。
根据实验条件和光波的干涉效应，可以通过杨氏双缝干涉公式进行计算。
四、单缝干涉1. 单缝干涉的实验装置单缝干涉实验通常采用单缝光源、单缝和屏幕等组成。
单缝光源发出的光波通过单缝后形成一个光斑，映射到屏幕上形成单缝干涉图样。
2. 单缝干涉的干涉条纹单缝干涉的干涉条纹呈现出明暗相间且中央最亮的中央极大和两侧较暗的暗条纹分布。
单缝干涉的干涉效应可由单缝干涉公式和级差条件加以说明。
五、干涉现象的应用光的干涉在科学研究和实际应用中有着重要的意义。
1. 干涉仪干涉仪是一种基于光的干涉原理设计的精密仪器，常用于光学测量、干涉剖析和光学检测等领域。
2. 光纤通信光纤通信是一种基于光的传输技术。
光波经光纤传输时，可能会产生干涉现象，影响信号传输质量，因此需要进行干涉相关的优化和控制。
光的干涉与衍射知识点总结
光的干涉与衍射知识点总结本文将对光的干涉与衍射进行知识点总结。
光的干涉和衍射是光学中的重要概念，对于理解光的性质和现象具有重要意义。
一、光的干涉光的干涉是指两束或多束光波相遇时，由于波的叠加而产生明暗条纹的现象。
其中，干涉分为相干干涉和非相干干涉。
1. 相干干涉相干干涉是指两束甚至多束光波的频率和相位相同，形成干涉现象。
常见的相干干涉现象有杨氏双缝干涉和牛顿环干涉。
（1）杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉是指光通过两个相距较近的狭缝，经过细密实验而产生的干涉现象。
当光波通过双缝时，光的波峰和波谷相交，形成明暗交替的干涉条纹。
杨氏双缝干涉是解释光的波动性的重要实验。
（2）牛顿环干涉通过将凸透镜与平凸面接触，形成光的干涉现象，这就是牛顿环干涉。
在牛顿环干涉中，通过观察由接触处向外扩散的一组圆形干涉条纹，可以测量透镜的曲率半径或者液体的折射率。
2. 非相干干涉非相干干涉是指两束或多束光波相遇，波的频率或相位不同，形成干涉现象。
常见的非相干干涉现象有薄膜干涉和牛顿环干涉。
（1）薄膜干涉薄膜是一种光学零部件，在光学器件中被广泛应用。
光通过薄膜时，会产生反射和透射，反射光波与透射光波相遇而产生干涉效应。
这种干涉称为薄膜干涉。
基于薄膜干涉的现象，可以实现波长选择、光栅等应用，具有重要的科学研究和工程应用价值。
（2）牛顿环干涉与相干干涉中的牛顿环干涉不同，非相干干涉中的牛顿环干涉是源于不同波长的光在介质中传播时的折射现象。
光波在介质中传播时，会因折射率不同而产生相位差，从而导致干涉现象的产生。
利用牛顿环干涉的现象，可以进行材料的折射率测量和光学薄膜的检测等。
二、光的衍射光的衍射是指当光波传播遇到不同障碍物时，在障碍物的边缘或后方产生波的弯曲和扩散现象。
光的衍射是光的波动性质的表现。
1. 障碍物尺寸与衍射现象当光波通过比波长更小的孔洞或间隙时，产生衍射现象，这称为小孔衍射。
小孔衍射是光的波动性的重要实验现象之一。
2. 衍射的特性衍射现象具有一些特性，如衍射窄缝中的夫琅禾费衍射和衍射的级数。
第43节光的干涉
第四章·光 第03讲 光的干涉知识要点难易度1．光的干涉条件：频率相等，相位差稳定2．光的双缝干涉条纹特征：等间距，条纹宽度：Δx ＝ld λ★★★★★知识点01 杨氏双缝干涉实验1．光的干涉现象：1801年，英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象，人们开始认识到光具有波动性． 两束光在屏幕上形成稳定的明暗条纹的现象称光的干涉。
2．杨氏双缝干涉实验(1)双缝干涉的装置示意图实验装置如图所示，有光源、单缝、双缝和光屏．(2)单缝的作用：获得一个线光源，使光源有唯一的频率和振动情况．也可用激光直接照射双缝． (3)双缝的作用：将一束光分成两束频率相同且振动情况完全一致的相干光．3．光产生干涉的条件：两束光的频率相同、相位差恒定、振动方向相同． 4．干涉图样（1）原理图如上图所示． （2）亮、暗条纹的条件．①单色光：形成明暗相间的条纹，中央为亮条纹．a ．光的路程差Δr ＝r2－r1＝kλ（k ＝0，1，2…），光屏上出现亮条纹．b ．光的路程差Δr ＝r2－r1＝（2k ＋1）λ2（k ＝0，1，2…），光屏上出现暗条纹．②白光：光屏上出现彩色条纹，且中央亮条纹是白色（填写颜色）．③条纹间距公式：Δx ＝ld λ. 即增大挡板和屏的距离，减小双缝间距，增加波长都会导致条纹变宽知 识 精 讲目 标 导 航【例1】(多选)如图甲为双缝干涉实验的装置示意图．图乙为用绿光进行实验时，在屏上观察到的条纹情况，a处为中央亮条纹，丙图为换用另一颜色的单色光做实验时观察到的条纹情况，a′处为中央亮条纹．若已知红光、绿光和紫光的波长大小关系为红光的波长最长，紫光的波长最短．则以下说法正确的是()A．丙图比乙图条纹间的间距大B．丙图可能为用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长C．丙图可能为用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长D．丙图可能为用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短【答案】A、B【解析】由图可知丙图比乙图的条纹间距变大，丙图波长比乙图的波长长，所以AB正确，CD错误。
光学光的干涉知识点总结
光学光的干涉知识点总结光的干涉是指两个或多个光波相互干涉形成明暗交替的现象，在光学研究中具有重要的意义。
本文将对光的干涉中的相关知识点进行总结和概述，包括干涉的原理、干涉的类型、干涉图案的形成以及应用等方面。
一、干涉的原理1. 干涉是基于光的波动性的现象，要求干涉光波必须是相干波。
相干检测方法常用的有干涉仪、自发辐射以及激光器等。
2. 干涉是光的波动性在空间中叠加干涉而表现出的现象，倍波源发出的光波在空间中相遇叠加，形成干涉现象。
3. 干涉光的波动特性包括振幅、相位、波长等，这些特性的差异决定了干涉图样的形态和干涉的结果。
二、干涉的类型1. 多普勒干涉：当光源或接收器相对于介质运动或产生相对运动时，引起光的频率和波长发生变化，导致多普勒效应而产生光的干涉。
2. 空气薄膜干涉：光在两个介质交界面上反射和折射时产生相位差，由此形成空气薄膜干涉现象。
应用广泛，如油渍上的彩虹。
3. 条纹干涉：当两束或多束光线相遇并发生干涉时，在空间中产生交替显示明暗条纹的现象。
包括等倾条纹、等厚条纹等。
4. 动态干涉：采用光的干涉原理实现对物体表面纹理、形貌和微位移的测量或分析的技术。
5. 光栅干涉：利用光栅的衍射和干涉作用，将光束分解成若干相干子光束，并产生衍射和干涉图样。
三、干涉图样的形成1. 明纹和暗纹：光的干涉现象会形成明纹和暗纹，明纹是波峰叠加形成的亮区，暗纹是波峰和波谷叠加形成的暗区。
2. 干涉条纹：光的干涉现象在空间中形成了交替排列的明暗条纹。
常见的干涉条纹有等厚条纹、等倾条纹等。
3. 干涉环：干涉环是由同心圆环状的干涉条纹构成的图案。
常见的干涉环有牛顿环和菲涅尔环。
四、干涉的应用1. 干涉仪：干涉仪是一种技术性的仪器，利用光的干涉现象实现对光学参数、物体表面的测量和分析。
2. 波前重建：利用光的干涉原理恢复物体波前信息，实现三维图像的重建和显示。
3. 表面形貌测量：通过干涉技术可以实现对物体表面形貌的非接触式测量，广泛应用于机械加工、光学加工等领域。
光的干涉知识点
光的干涉是光学中的一个重要现象，它描述了两个或多个光波在空间中相遇时相互叠加，形成新的光强分布的现象。
以下是一些关于光的干涉的基本知识点：
1. 相干性：要产生光的干涉现象，入射到同一区域的光波必须满足相干条件，即它们的振动方向一致、频率相同（或频率差恒定），且相位差稳定或可预测。
2. 分波前干涉与分振幅干涉：
- 分波前干涉：如杨氏双缝干涉实验，光源通过两个非常接近的小缝隙后，产生的两个子波源发出的光波在空间某点相遇，由于路程差引起相位差，从而形成明暗相间的干涉条纹。
- 分振幅干涉：例如薄膜干涉，光在通过厚度不均匀的薄膜前后两次反射形成的两束相干光相遇干涉，也会形成明暗相间的干涉条纹。
3. 相长干涉与相消干涉：
- 相长干涉：当两束相干光波在同一点的相位差为整数倍的波长时，它们的振幅相加，合振幅最大，对应的地方会出现亮纹（强度最大）。
- 相消干涉：当两束相干光波在同一点的相位差为半整数
倍的波长时，它们的振幅互相抵消，合振幅最小，对应的地方会出现暗纹（强度几乎为零）。
4. 迈克尔逊干涉仪：是一种精密测量光程差和进行精密干涉测量的重要仪器，可以观察到极其微小的变化所引起的干涉条纹移动。
5. 等厚干涉与等倾干涉：菲涅耳双棱镜干涉属于等倾干涉，而牛顿环实验则属于等厚干涉。
6. 全息照相：利用光的干涉原理记录物体光波的全部信息，包括振幅和相位，能够再现立体图像，是干涉技术的重要应用之一。
以上只是光的干涉部分基础知识，其理论和应用广泛深入于物理学、光学工程、计量学、激光技术等领域。
光的干涉 知识点
光的干涉、用双缝干涉测波长、衍射现象一、知识点梳理 1、光的干涉现象：频率相同，振动方向一致，相差恒定（步调差恒定）的两束光， 在相遇的区域出现了稳定相间的加强区域和减弱区域的现象。
（1）产生干涉的条件：①若S 1、S 2光振动情况完全相同，则符合λδn x dLr r ==-=12，（n =0、1、2、3…）时，出现亮条纹；②若符合2)12(12λδ+==-=n x d L r r ，（(n=0，1，2，3…)时， 出现暗条纹。
相邻亮条纹（或相邻暗条纹）之间的中央间距为λdLx =∆。
（2）熟悉条纹特点中央为明条纹，两边等间距对称分布明暗相间条纹。
2． 用双缝干涉测量光的波长原理：两个相邻的亮纹或暗条纹的中心间距是Δx ＝l λ/d 测波长为：λ＝d ·Δx /l（1）观察双缝干涉图样：只改变缝宽，用不同的色光来做，改变屏与缝的间距看条纹间距的变化 单色光：形成明暗相间的条纹。
白光：中央亮条纹的边缘处出现了彩色条纹。
这是因为白光是由不同颜色的单色光复合而成的，而不同色光的波长不同，在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离不变的条件下，光波的波长越长，各条纹之间的距离越大，条纹间距与光波的波长成正比。
各色光在双缝的中垂线上均为亮条纹，故各色光重合为白色。
（2）测定单色光的波长：双缝间距是已知的，测屏到双缝的距离l ，测相邻两条亮纹间的距离x ∆，测出n 个亮纹间的距离a ，则两个相邻亮条纹间距：1-=∆n a x3．光的色散：不同的颜色的光，波长不同在双缝干涉实验中，各种颜色的光都会发生干涉现象，用不同色光做实验，条纹间距是不同的，说明：不同颜色的光，波长不同。
图16-1-1含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫光的色散。
各种色光按其波长的有序排列就是光谱。
从红光→紫光，光波的波长逐渐变小。
4．薄膜干涉中的色散现象如图：把这层液膜当做一个平面镜，用它观察灯焰的像：是液膜前后两个反射的光形成的，与双缝干涉的情况相同，在膜上不同位置，来自前后两个面的反射光用图中实虚线来代表两列光，所走的路程差不同。
光的干涉知识点总结
第二章 光的干涉 知识点总结2.1.1 光的干涉现象两束(或多束)光在相遇的区域内产生相干叠加,各点的光强不同于各光波单独作用所产生的 光强之和,形成稳定的明暗交替或彩色条纹的现象 ,称为光的干涉现象。
2.1.2 干涉原理注：波的叠加原理和独立性原理成立于线性介质中 ,本书主要讨论的就是线性介质中的情况 . (1)光波的独立传播原理当两列波或多列波在同一波场中传播时， 每一列波的传播方式都不因其他波的存在而受到影 响，每列波仍然保持原有的特性(频率、波长、振动方向、传播方向等) (2)光波的叠加原理在两列或多列波的交叠区域， 波场中某点的振动等于各个波单独存在时在该点所产生振动之 和。
波叠加例子用到的数学技巧： (1)(2)注: 叠加结果为光波复振幅的矢量和，而非强度和。
分为相干叠加(叠加场的光强不等于参与叠加的波的强度和 )和非相干叠加(叠加场的光强等 于参与叠加的波的强度和). 2.1.3 波叠加的相干条件I (r ) = (E 1 + E 2 ) . (E 1 + E 2 ) 2= I 1 (r ) + I 2 (r ) + 2 E 1 . E 2干涉项： 2 E 1 . E2= E 10 . E 20 {cos(k 1 + k 2 ) . r + (Q 20 +Q 10 ) 一 (O 2 + O 1 )t +相干条件：E 10 . E 20 士 0 (干涉项不为零)O 2 = O 1 (为了获得稳定的叠加分布)Q 20 一 Q 10 = 常数 (为了使干涉场强不随时间变化)2.1.4 干涉场的衬比度 1.两束平行光的干涉场(学会推导) (1)两束平行光的干涉场cos(k 2 一 k 1 ) . r + (Q 20 一 Q 10 ) 一 (O 2 一 O 1 )t }干涉场强分布：I (x , y ) = (U 1 (x , y ) +U 2 (x , y ))(U 1 (x , y ) +U 2 (x , y ))*= I 1 + I 2 + 2 I 1I 2 cos 编Q1(,x x , y y )-k A 1(i k n s i 11p 1s i 0n ) 92x (x +(,y 00=-2i )(-k sin92x +p 20)亮度最大值处： 亮度最小值处： 条纹间距公式空间频率：(2)定义衬比度 Y = (I M - I m ) (I M + I m ) 以参与相干叠加的两个光场参数表示：2 I I I + I 衬比度的物理意义 1.光强起伏I(r 一) = I 0 (1 + Y cos Ap(r 一)2.相干度Y = 1 完全相干Y = 0 完全非相干0 < Y < 1 部分相干ƒ2AA=2.2 分波前干涉2.2.1 普通光源实现相干叠加的方法 (1)普通光源特性• 发光断续性 • 相位无序性• 各点源发光的独立性根源：微观上持续发光时间 τ 0 有限。
光的干涉现象知识点
光的干涉现象知识点光的干涉现象是光学中的一种重要现象，它揭示了光波的特性和波动性质。
本文将深入探讨光的干涉现象的相关知识点，从双缝干涉到薄膜干涉，让我们一起来了解其中的奥秘。
1. 光的波动性在解释光的干涉现象之前，我们需要了解光的波动性质。
光是电磁波，具有波粒二象性，既可被视为波，又可被视为由光子组成的粒子。
2. 干涉现象的概念干涉是指两个或多个波的叠加所产生的相加或相消效应。
当光波遇到具有一定条件的传播介质或物体时，会产生干涉现象。
3. 双缝干涉双缝干涉是最为经典的干涉实验。
通过在光路上设置两个相距较近的狭缝，使不同波源发出的光束相遇并叠加。
在干涉屏上观察到交替明暗的条纹，称为干涉条纹。
4. 单缝衍射除了双缝干涉外，单缝衍射也是一种常见的光学现象。
当单一光源经过一个狭缝照射到屏幕上时，光波会在缝口边缘发生衍射，形成一系列衍射条纹。
5. 干涉的条件实现光的干涉需要满足一定的条件，包括相干光源、宽度适当的缝隙以及相对稳定的干涉装置。
6. 马吕斯干涉仪马吕斯干涉仪是一种常用的干涉装置，由两个凸透镜和一对半透半反镜组成。
通过调节透镜的位置和倾斜角度，可以实现干涉级数的调节。
7. 薄膜干涉薄膜干涉是指光波在两个介质界面之间传播时发生的干涉现象。
光波在由两种折射率不同的介质界面形成的薄膜中，反射和透射多次发生干涉，产生彩色的干涉条纹。
8. 薄膜干涉的应用薄膜干涉现象在实际应用中具有重要的意义。
例如，薄膜干涉被广泛应用于涂层技术、光学仪器中的反射镜和透镜、彩色薄膜的制备等。
9. 多光束干涉除了双缝干涉和薄膜干涉，还存在着多光束干涉现象。
多光束干涉是指多个光源产生的光波在一定条件下相互干涉的现象。
10. 光的相干性干涉现象的实现需要光源的相干性，即光波之间具有确定的相位关系。
相干性是衡量光波相位关系的一个重要参数。
总结：光的干涉现象是光学中的重要内容，通过对光波的叠加效应和波动性质的研究，揭示了光的特性和行为规律。
干涉知识点总结
干涉知识点总结一、干涉是指两个或多个波在运动过程中相遇，相互作用而产生明显的增加或减小振幅的现象。
涉及干涉的波一般是相干波，即频率相同、相位恒定、振幅相等的波。
1. 干涉的条件干涉的条件包括相干的波源和波长相近的光波。
在实际应用中，有各种产生相干光的方法，如双缝干涉、薄膜干涉、薄透镜干涉、自然光干涉等。
2. 干涉的基本现象（1）明纹和暗纹明纹是相干波叠加后在一定位置上振幅增强而形成的亮条纹；暗纹是相干波叠加后在一定位置上振幅减小而形成的暗条纹。
明纹和暗纹交替出现，形成干涉条纹。
（2）干涉条纹的周期性干涉条纹的周期性可以用双缝干涉为例来说明。
当两个光波经由两个狭缝射出，在远处的屏幕上会出现一系列的明纹和暗纹。
干涉条纹的间距与光波的波长、狭缝间距等有关。
3. 干涉的光程差光程差是指一束光波相对于另一束光波在传播过程中所经历的光程变化量。
光程差是干涉现象产生的重要原因之一。
4. 干涉的数学描述干涉现象可以用叠加原理和波动方程来进行数学描述。
在实际应用中，可以采用双缝干涉实验或薄膜干涉实验得到干涉条纹的分布，并用数学工具进行分析和计算。
二、干涉的应用1. 干涉测量干涉测量是利用干涉现象进行测量的一种方法。
通过测量明暗条纹的位置变化，可以得到物体的形状、厚度、折射率等参数。
2. 干涉显微镜干涉显微镜是一种利用干涉现象对物体进行观察和测量的光学仪器。
它可以观察到物体表面的微小凹凸及其形状、大小等。
3. 干涉光栅光栅是一种光学元件，利用光波的干涉原理来进行分光和波长测量。
常见的光栅包括光栅衍射和光栅干涉仪。
4. 激光干涉激光干涉是一种利用激光光源进行干涉实验的方法。
激光具有单色性和相干性，可以产生高质量的干涉条纹，被广泛应用于实验室和工程领域。
5. 波长测量利用干涉现象可以测量光波的波长，是一种常用的光学实验方法。
通过干涉光栅或干涉条纹的移动等方式，可以精确地测量光波的波长。
三、干涉的发展1. 法布里-珀罗干涉仪法布里-珀罗干涉仪是一种利用干涉现象对薄膜进行表面形貌检测和薄膜厚度测量的仪器。
光的干涉与衍射的应用知识点总结
光的干涉与衍射的应用知识点总结光的干涉与衍射是光学中重要的现象，它们在各个领域都有着广泛的应用。
本文将对光的干涉与衍射的基本概念和原理进行介绍，并总结它们在实际应用中的几个重要知识点。
一、光的干涉光的干涉是指两束或多束光波相遇时产生的干涉现象。
光的干涉可以分为两种类型：干涉纹和干涉色。
1. 干涉纹干涉纹是不同光波叠加产生的明暗条纹。
它包括两种类型：等厚干涉和等倾干涉。
- 等厚干涉：当光通过厚度均匀的透明介质时，由于光的速度会发生改变，从而引起光程差。
当光程差为波长的整数倍时，发生相长干涉，形成明纹；当光程差为波长的奇数倍时，发生相消干涉，形成暗纹。
- 等倾干涉：当光通过斜面、薄膜等介质时，由于入射角的不同，光程差也不同，从而引起干涉现象。
2. 干涉色干涉色是光通过具有不均匀厚度的薄膜或材料时产生的颜色现象。
当光波经过薄膜时，由于不同波长的光波在薄膜中传播速度的差异，产生光程差和相位差，从而产生干涉色的现象。
二、光的衍射光的衍射是指光通过物体的边缘或孔径时产生的偏离直线传播的现象。
光的衍射可以分为一维衍射和二维衍射。
1. 一维衍射一维衍射是指光通过同一方向上的细缝、狭缝等物体时所产生的衍射现象。
一维衍射的特点是产生的衍射图样呈现出明暗相间的条纹。
2. 二维衍射二维衍射是指光通过孔径、介质的边缘等不同方向上的物体时所产生的衍射现象。
二维衍射的特点是产生的衍射图样呈现出复杂的亮暗和彩色的分布。
三、光的干涉与衍射的应用知识点总结光的干涉与衍射在科学、工程和日常生活中有着广泛的应用。
以下是几个重要的应用知识点。
1. 光学仪器干涉计、干涉光辐射计等光学仪器利用光的干涉现象测量物体的形状、表面的薄膜厚度等信息。
2. 光栅光栅是一种利用光的衍射现象进行分光和光谱分析的重要光学元件。
通过改变光栅的参数，可以实现特定波长的光线的分离和衍射。
3. 激光干涉激光干涉是一种利用激光的相干性和干涉现象进行距离测量、表面形貌检测等的技术。
物理干涉衍射知识点总结
物理干涉衍射知识点总结一、光的波动性及双缝干涉1. 光的波动性：光是一种电磁波，具有波动性。
光的波动性可以通过一系列干涉、衍射现象来证实。
光的波动性在夫琅禾费衍射和光的双缝干涉中得到了充分的体现。
2. 双缝干涉原理：双缝干涉是指当一束光照射到一组间距相等的狭缝或光栅上时，由于光波的干涉作用，会在远处形成一系列明暗条纹。
这是由于光波的波峰和波谷相遇时发生干涉而形成的。
3. 双缝干涉条件：双缝干涉要求两个狭缝之间的距离不大于光波长的几倍，并且光波在两个狭缝处的入射角相同，才能产生明显的干涉条纹。
4. 双缝干涉公式：双缝干涉实验中，两个狭缝的间距为d，入射光的波长为λ，干涉条纹的角度为θ，则干涉条纹的间距为：d sinθ = mλ其中，m为干涉级数，可以为正整数、负整数或零。
这个公式可以用来确定干涉条纹的位置。
5. 双缝干涉的应用：双缝干涉可以用来测量光的波长，也可以用来研究光的性质，例如光的偏振性等。
双缝干涉也为制造光栅等光学仪器提供了理论基础。
二、夫琅禾费衍射1. 夫琅禾费衍射原理：夫琅禾费衍射是指当光波通过一个狭缝或者一个不规则的障碍物时，会出现衍射现象，即光波会沿着各个方向散射，形成夫琅禾费图样。
夫琅禾费衍射也是光波的波动性的体现之一。
2. 夫琅禾费衍射公式：夫琅禾费衍射的公式为：a sinθ = mλ这个公式描述了夫琅禾费衍射的条件，其中a为狭缝或者障碍物的宽度，θ为衍射角，m 为衍射级数。
夫琅禾费衍射的角度与干涉条纹的角度有所不同，但都是通过波长和衍射结构的特性来描述的。
3. 夫琅禾费衍射的应用：夫琅禾费衍射可以用来测量光的波长，也可以用来研究光的偏振性和衍射结构的特性。
夫琅禾费衍射在光学成像、激光技术等领域有着广泛的应用。
三、单缝衍射1. 单缝衍射原理：单缝衍射是指当光波通过一个宽度较大的狭缝时，会出现衍射现象，即光波会以波纹的形式散射出去。
单缝衍射也是光波的波动性的体现之一。
2. 单缝衍射公式：对于单缝衍射，衍射角θ的计算公式为：a sinθ = mλ其中，a为狭缝的宽度，θ为衍射角，m为衍射级数，λ为光波的波长。
光的干涉和衍射现象知识点总结
光的干涉和衍射现象知识点总结在物理学中，光的干涉和衍射是光波传播过程中的重要现象，它们揭示了光的波动性和干涉衍射的特性。
本文将对光的干涉和衍射的知识点进行总结。
一、干涉现象光的干涉是指两个或多个波面相遇时，相互作用所产生的干涉条纹现象。
干涉现象有以下几个关键的知识点。
1. 干涉的条件干涉的条件包括：一、光的相干性，即光源必须是相干光源；二、光的波长，波长越短，干涉现象越明显；三、光线的几何等效性，即光线要满足几何光学近似；四、光线的调制，通过改变光程差来调制干涉现象。
2. 干涉的类型干涉可以分为两种类型：一是构造性干涉，即两个波峰或两个波谷相遇时叠加，增强了光的强度；二是破坏性干涉，即波峰和波谷相遇时叠加，相互抵消，使光的强度减弱。
3. 干涉的应用干涉现象广泛应用于科学研究和技术领域。
例如在光学干涉仪中，通过干涉现象可以测量物体的微小位移；在薄膜干涉中，可以根据干涉现象来测量薄膜的厚度；在光栅干涉中，可以通过干涉现象来分析光的频率分布等。
二、衍射现象光的衍射是光波通过一个或多个孔或缝时出现的波的分散现象。
衍射现象有以下几个关键的知识点。
1. 衍射的条件衍射的条件包括：一、波长要与衍射孔或缝的大小相当；二、光的波前要垂直于衍射孔或缝。
2. 衍射的特征衍射现象主要表现为波前的扩散和干涉的分布。
衍射通过各种物体产生不同的衍射图样，例如单缝衍射、双缝衍射、光栅衍射等。
3. 衍射的应用衍射现象在光学中具有重要的应用价值。
例如在光学显微镜中，通过衍射现象可以提高显微镜的分辨率；在光学望远镜中，衍射现象可以减小望远镜的像差，提高成像质量；在激光中，衍射现象可以使激光束扩散。
三、干涉与衍射的关系干涉和衍射是紧密相关的现象，它们都是光波的性质导致的。
干涉实质上是波的叠加和相长干涉的结果，而衍射是波的传播过程中发生的波前扩散现象。
在一些特殊情况下，干涉和衍射现象可以同时发生，相互影响，产生特殊的干涉衍射现象，例如夫琅禾费衍射现象。
光的干涉与干涉仪知识点总结
光的干涉与干涉仪知识点总结光的干涉是光波的相干性质所表现出的现象，它是光的波动性质的重要体现。
干涉现象广泛应用于光学领域，并被用于研究物质的性质以及其他相关领域。
本文将对光的干涉及干涉仪的知识点进行总结，并探讨其应用和特点。
一、光的干涉1. 干涉的概念干涉是指两个或多个光波相遇的现象。
当光波的路径差满足一定条件时，会出现干涉现象。
光波的相位差和路径差是干涉现象产生的重要因素。
2. 干涉的类型根据光波的相干性质和光程差的特点，干涉可分为两类：相干光的干涉和非相干光的干涉。
相干光干涉主要包括薄膜干涉、双缝干涉、马赫-曾德尔干涉等。
非相干光干涉主要包括自发辐射干涉、多普勒光干涉等。
3. 干涉的条件产生干涉现象的条件有两个：一是光源必须是相干光，即波长相同、相位一致；二是光波的路径差必须满足波长对应的相位差。
二、干涉仪1. 干涉仪的定义与组成干涉仪是用于观察和测量干涉现象的仪器。
它主要由光源、分波器、光学路径调节装置以及干涉图样的接收和观察装置等组成。
2. 干涉仪的分类常见的干涉仪有迈克尔逊干涉仪、杨氏干涉仪、马赫-曾德尔干涉仪等。
它们的原理和设计各不相同，适用于不同的干涉实验和测量。
3. 干涉仪的应用干涉仪广泛应用于光学测量、光程测量、干涉条纹的观察和分析以及物体表面形貌的测量等领域。
例如，利用干涉仪可以测量光的波长、物体的薄膜厚度、材料的折射率等。
三、光的干涉应用案例1. 干涉仪在光学显微镜中的应用在光学显微镜中，安装干涉仪可以通过观察和分析干涉条纹，获得更精确的显微图像。
这样可以提高显微镜的分辨率和观察的清晰度，扩大显微镜的应用范围。
2. 干涉仪在激光干涉测量中的应用激光干涉测量是一种高精度的测量方法，广泛应用于工程领域。
通过干涉仪观察和分析干涉条纹，可以测量物体的微小位移、形变和震动等信息。
3. 光的干涉在光学元件制造中的应用光的干涉还可以应用于光学元件的制造和检测过程中。
例如，在透镜和平面镜的检测中，可以通过观察干涉条纹确定透镜表面的形状和质量。
光的干涉衍射偏振知识点总结
定义：光离开直线路径绕到障碍物或小孔的阴影里去的现象。发生条件：障碍物（孔、缝）的尺寸与光的波长相差不多，甚至比光的波长更小。特点：- 白光的衍射条纹为彩色条纹。- 增大入射光的波长，条纹间距将变大；增大单缝宽度，条纹间距将变小。生活中的现象：阳光下茂密树林中的圆形光斑（小孔成像），泊松亮斑等。
光的干涉衍射偏振知识点总结
知识点
详细内容
光的干涉
定义：在两列光波叠加的区域，某些区域相互加强，出现亮条纹；某些区域相互减弱，出现暗条纹，且加强区域和减弱区域相互间隔的现象。条件：两束光的频率相同、相位差恒定、振动方向相同。双缝干涉图样特点：- 单色光照射时：形成明暗相间的等间距的干涉条纹，中央为明条纹。- 白光照射时：中央为白色亮条纹，其余为彩色条纹。应用：检查玻璃仪器表面的平整程度；增透膜。生活中的现象：阳光下肥皂泡呈彩色，马路上油膜呈现彩色等。
光的偏振
定义：在垂直于光的传播方向的平面上，光只沿着某个特定的方向振动。自然பைடு நூலகம்与偏振光：- 自然光：在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，且各方向振动强度相同。- 偏振光：在垂直于光的传播方向的平面上，只沿着某个特定方向振动的光。形成方式：- 让自然光通过偏振片。- 自然光在两种介质的界面发生反射和折射，反射光和折射光可以成为部分偏振光或完全偏振光。应用：偏光镜（偏振片），在拍摄水中的鱼或玻璃橱窗中的物品时，在镜头前加一个偏光镜头能有效减弱反射光，使景象更为清楚。光的偏振现象说明：光是一种横波。
高中物理选修3-4“光的干涉、衍射和偏振”知识点
高中物理选修3-4知识点光的干涉、衍射和偏振1）光的干涉现象: 是波动特有的现象, 由托马斯•杨首次观察到。
（1）在双缝干涉实验中, 条纹宽度或条纹间距：λdL x =∆ L: 屏到挡板间的距离, d: 双缝的间距, λ: 光的波长, △x: 相邻亮纹（暗纹）间的距离（2）图象特点:中央为明条纹, 两边等间距对称分布明暗相间条纹。
红光（λ最大）明、暗条纹最宽, 紫光明、暗条纹最窄。
白光干涉图象中央明条纹外侧为红色。
2）光的颜色、色散A.薄膜干涉（等厚干涉）:图象特点: 同一条亮（或暗）条纹上所对应薄膜厚度完全相等。
不同λ的光做实验, 条纹间距不同单色光在肥皂膜上（上薄下厚）形成水平状明暗相间条纹B.薄膜干涉中的色散⑴、各种看起来是彩色的膜, 一般都是由于干涉引起的⑵、原理: 膜的前后两个面反射的光形成的⑶、现象: 同一厚度的膜, 对应着同一亮纹（或暗纹）⑷、厚度变化越快, 条纹越密白光入射形成彩色条纹。
C.折射时的色散⑴光线经过棱镜后向棱镜的底面偏折。
折射率越大, 偏折的程度越大⑵不同颜色的光在同一介质中的折射率不同。
同一种介质中, 由红光到紫光, 波长越来越短、折射率越来越大、波速越来越慢3）光的衍射: 单缝衍射图象特点: 中央最宽最亮；两侧条纹不等间隔且较暗；条纹数较少。
（白光入射为彩色条纹）。
光的衍射条纹: 中间宽, 两侧窄的明暗相间条纹（典例: 泊松亮斑）共同点: 同等条件下, 波长越长, 条纹越宽4）光的偏振: 证明了光是横波；常见的光的偏振现象: 摄影, 太阳镜, 动感投影片, 晶体的检测, 玻璃反光⑴偏振片由特定的材料制成, 它上面有一个特殊的方向（叫做透振方向）, 只有振动方向与透振方向平行的光波才能通过偏振片。
⑵当只有一块偏振片时, 以光的传播方向为轴旋转偏振片, 透射光的强度不变。
当两块偏振片的透振方向平行时, 透射光的强度最大, 但是, 比通过一块偏振片时要弱。
当两块偏振片的透振方向垂直时, 透射光的强度最弱, 几乎为零。
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2nh
max
2
min m 2nh
称
-
为自由光谱范围。
max
min
2.4.3 多光束干涉的应用
1.激光器选频
正入射，无干涉条纹，2nh kk
以光频表示，v k
c k
k
c 2nh
频率间隔
v
c 2nh
或 k
2nh k
被选中的谱线半值宽度
k
2k 2 nh
(1 R) R
(nm)
调节 FP 腔的谱线间隔，使只有一条 FP 的透射谱落在激光增益普之内，这样就刚起就
1） 测量细丝直径 2） 测量机械零件表面粗糙度
此图说明零件表面有凹陷。 3） 牛顿环法测量镜面曲率半径和表面形状误差。
轻压标准模板，可以观察条纹的吞吐，如果条纹扩大，则需研磨中央，否则研磨两边。 （4） 扩展光源照明下等厚干涉条纹的特点。
扩展光源各点源形成的干涉条纹不重合，所以扩展光源照明下等厚干涉条纹衬比度下 降。
2、相邻两个干涉条纹之间其光程差变化量为一个波长 l，位相差变化 2π。
2.2.3 其它分波前干涉装置（了解，见 PPT）
2.2.4 光源宽度对干涉场衬比度的影响（学会推导，记住图即可）
扩展光源 (extended source of light)
具有一定的尺寸和体积
大量非相干点源的集合
多组干涉条纹的非相干叠加降低衬比度
第二章 光的干涉 知识点总结
2.1.1 光的干涉现象 两束(或多束)光在相遇的区域内产生相干叠加,各点的光强不同于各光波单独作用所产 生的光强之和,形成稳定的明暗交替或彩色条纹的现象,称为光的干涉现象。
2.1.2 干涉原理 注：波的叠加原理和独立性原理成立于线性介质中,本书主要讨论的就是线性介质中的 情况. (1)光波的独立传播原理 当两列波或多列波在同一波场中传播时，每一列波的传播方式都不因其他波的存在而受 到影响，每列波仍然保持原有的特性（频率、波长、振动方向、传播方向等） (2)光波的叠加原理 在两列或多列波的交叠区域，波场中某点的振动等于各个波单独存在时在该点所产生振 动之和。 波叠加例子用到的数学技巧：
k0 k / 2
I 0(1
sin v v
cos k0L)
其中
第一次出现
0时的光程差称为最大光 程v差LM2k L
随求 此则机得 时准的单。色光持续(发L光)L时M＝间2s有ivn限k/v，L因k0L而/s发ic2n射22k0/的2k波L列L长度是有限的，相邻波列之间相位关系是
鉴于 0，L0是决定光场纵向相干性的特征量，人们称 0为相干时间（coherent time） L0为相干长度（coherentlength） 光场中这类相干性称为时间相干性 (temporal coherence)
（1）光程差：
L0(P)
n(
AB
BP)
CP
2nh cos i
1 sin2 i
L0(P) 2nh cosi
一般采用垂直入射：
L0(P ) 2nh
（2）等厚干涉条纹主要特点：
i、表面条纹形状与楔形板或薄膜的等厚线是一致的。
由 2nh
ii、相邻两个亮条纹对应点处的楔形板厚度差值。
j0
h
0 2n
（3） 等厚干涉条纹的应用
结论：
1、低反射率情况下，多光束干涉与双光束干涉接近。
2、高反射率情况下，透射多光束接近
透射多光束干涉场
U~T ( )
U~' j
j 1
U~ T
(
)＝
1
1 R Rei
A0
干涉场强 IT ( ) U~T U~*T
其中， R为光强反射率，
R1
(1
I0 4R
rR2)2
s in 2
2
再根据光功率守恒，由透射场强推出反射场强
(3) 圆盘光源
积分不能得到解析式
圆盘光源极限直径：
b0
1.10
R d
2.2.5 光场的时间相干性
1.谱线宽度
光源有一定谱线宽度是光源发光的断续性造成的。
假设某一微观粒子辐射出的光波复振幅可表示为：
E(t)
exp(i0t),
t 22
E(t) 0
其他时间
则广播强度随频率的分布：
i()
g()
衬比度的物理意义
1.光强起伏
I(r) I0 1 cos (r)
2.相干度
1
完全
0
完全非
0 1
相干 部分
相干
2.2 分波前干相涉干
2.2.1 普通光源实现相干叠加的方法
(1)普通光源特性
• 发光断续性
• 相位无序性
• 各点源发光的独立性
根源：微观上持续发光时间τ0 有限。
如果τ0 无限，则波列无限长，初相位单一，振幅单一，偏振方向单一。这就是理想单
定义相位半宽度： 始终 为亮条纹的相位宽度
角度半宽度：
R 越接近 1，亮条纹宽度越窄，条纹越锐。
由
2nh cosk k 得
(双2)线F角P间干隔涉仪分 辨本k领 2nh sink
FP光的谱色仪分的辨一率个为重要技术指标
Rc
m
k
1
R R
由 (3) FP 自由k光M 谱范(k围 1)m
2
得
M
m
k
2.1.4 干涉场的衬比度 1.两束平行光的干涉场（学会推导） （1）两束平行光的干涉场
干涉场强分布：
I x, y U1(x, y) U2 (x, y)
*
U1(x, y) U2 (x, y)
I1 I2 2 I1I2 cos
U1
(
x,
x,
y)
y
Ak1esiiknsin11xs1i0n
IR( ) I0 TT
1
I0 (1 R )2 4R sin2( / 2)
位相差:
＝2 2nh cos
不同光强反射率情况下的透射多光束干涉场强与相位差 的关系
结论：光强反射率 R 影响光强曲线的峰值锐度，R 越高，锐度越高 2.4.2 法布里-珀罗干涉仪及其特点
法布里-珀罗干涉仪是一种多光束干涉装置，主要用于超精细谱分析和激光器选模。 （1）装置特点
干涉2项E1： E2 E10 E20{ cos(k1 k2 ) r (20 10 ) (2 1)t
cos(k2 k1) r (20 10 ) (2 1)t }
相干条件： E10 E20 0
2 1
（（ 20 10 常数 （
（干涉项不为零） （为了获得稳定的叠加分布） （为 0 )2
2
当
时，
， 为该辐射光谱宽度。当 取无穷大时，就对应理想单
色光的情况；当 较大以致
时，就称为准单色光由 ，
1
可得：
这是一般情况下发光时间与谱线宽度的简单关系。
2.光源非单色性对条纹衬比度的影响
方垒型谱函数下k0干涉k /场2 的衬比度
I(L) I0＋i0 cos(kL)dk
2.3.3 几种分振幅干涉仪及其应用。 重点掌握 Michelson 干涉仪 2.4 多光束干涉 2.4.1 多光束干涉的形成
反射多光束 透射多光束
U1 rA0 rA0 U '1 tt ' A0 U2 r '(tt ')ei A0 U '2 r '2 (tt ')ei A0 U3 r '3(tt ')ei2 A0 U '3 r '4 (tt ')ei2 A0 U4 r '5(tt ')ei3 A0 U '4 r '6 (tt ')ei3 A0
1 两个分离点源照明时的部分相干场
（1） 计算思路：
i 先分别求出两点光源在观察屏上的光强分布，关键是找到关系式x
D R
x0 。
ii 然后根据
算得各点光源在观察屏上的光强分布 iii 由于两点光源非相干，所以总的光强分布可以直接由两者场强相加得到。
（2）衬比度变化
2 线光源照明时的部分相干场
（1） 计算思路：
(3) 以孔径角表示衬比度的形式：
＝= sin f0b sinc( )
f0b
0
(4) 相干面积
空间相干范围是由 0旋转而成的空间立体角
0
2 sin2
0 2
,则距离光源R处的相干面积
S0
R 20
2
(R
0
)2
d
2 0
2.2.6 分波前干涉应用（了解）
2.3 分振幅干涉
1.等倾干涉
光程差：
计算干涉场条纹分布时只考虑前两条光线是因为仅有前两条光线的强度较接近。 干涉条纹分布仅与入射光线的方向有关，同一干涉亮环对应的是同一入射倾角的光线在 焦平面上的叠加，正因为如此这种干涉被称为等倾干涉。 定域条纹:在单设扩展光源照明平板的分振幅干涉中，干涉条纹的衬比度随观察屏的位 置而变化，存在一个位置使衬比度达到最大值，这种衬比度与观察屏有关的干涉条纹称为定 域条纹。 分波前干涉是非定域的。 等倾干涉第一级干涉条纹在最外面，越靠近中心处入射角越小，光程差越大，条纹级次 m 越大。 2．等厚干涉
2.2.6 光场的空间相干性
光场的空间相干性是指在光源照明空间中横向任意两点位置处的光场U~1 和U~2 之间的
相干程度，其相干程度是由光源本身的性质决定的，可以通过干涉场的衬比度 来定量描述
U~1 和U~2 之间的相干程度。
（1）相干孔d径0 角：Rb ,
定义相干孔径角0
d0 ， R
则 b 0
2U
2xx,
y 20A21e0 i
k