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引言 1. 光是一种电磁波 (变化电磁场在空间的传播)
r r r S = E×H
2. 光振动—电场强度随时间周期性变化.
v 光矢量(light vector) E : 引起视觉和底片感光作 用
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光振动
v E ( t ) : 大小,方向随 t周期性变化
E = E 0 cos( ω t + )
光强(intensity of light): I ∝ E02 相对光强: I = E 3. 波动光学的基本内容 光的干涉, 光的衍射 光的偏振
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2 0
§13-4 光的干涉
一,相干光的获得 相干光(波):振动方向相同,频率相同,相位相 位差恒定. 1. 普通光源发光本质的复杂性 发光是大量原子,分子的状态变化 发光是间歇的,持续时间10-8～10-10s 因此: (1)光是一个有限长的光波列.
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就单个原子而言,其发光是 断断续续的,平均每次发光时 间Δt约为10-8～10-10s,所发出 的是一段长为L=cΔt的光波列 (light wave train).
L = cΔ t
(2)原子,分子发光彼此独立(振动方向,频率,相 位不一定相同). (3)同一原子,分子不同时刻的两列波也无相干性.
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普通光源
{
间歇性(intermittence) 随机性(randomness)
可知:(除激光外)两个独立光源或一个光源上 两个不同部分所发出的光不相干. 2. 从普通光源获得相干光的方法 原理:将同一光波列分割为两束或多束光,使之经 过不同路径后相遇而产生干涉. 基本方法: 1)波阵面分割法 (2)振幅分割法 ( (3)偏振光干涉
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(1) 分波阵面法 将同一波面上两不同部分 作为相干光源.如杨氏双缝 干涉,菲涅耳双面镜,洛埃 镜等. (2) 分振幅法(分振幅--分能量) 分振幅法 利用透明薄膜两个面的反 射(透射)光作为相干光.如 薄膜干涉,牛顿环和迈克耳逊 干涉仪等.
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二,预备知识 1. 引入新的物理量—光程 问题引出:讨论波的干涉中采用波程差δ(几何路 程)时,则相位差
δ Δ = 2π λ
然而,当光在不同介质中传播时,同一束光在不 同介质中的波长不同,那么如何计算相位差 Δ 呢
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频率为v 的单色光在真空中传播速度为c,波长 为λ,而在介质n中,波速为 υ = c/ n ,波长为
υ λ λn = = ν n
当光在介质n中传播几何路程L时,那么其相位变化
Δ = 2π
L
λn
= 2π
nL
λ
可见,光在介质n中传播路程L时相位的变化,相 当于光在真空中通过nL的路程所引起的相位变化.
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