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作业选解

05-18-01
光的干涉 光强度

    对于两列光波在空间重叠的区域内各点所引起的光振动,若叠加所得的合振动具有恒定的振幅,则将稳定地呈现出加强和减弱的明、暗图样,这就是光的干涉现象。

 

 



    若两列波满足频率相同振动方向相同相位相同或相位差恒定的相干条件,这两列波就是相干波。他们在空间的重叠区域内各点相遇时,将发生干涉现象


    光波是电磁波,传播着交变的电磁场,即场矢量的传播。在这两个矢量中,对人的眼睛或感光仪器等起作用的主要是电场矢量。因此,将矢量称为光矢量电矢量。光强度取决于在一段观察时间内的电磁波能流密度的平均值,其值与光振动的振幅平方成正比。取比例系数为1,则
                                光强


    相干光必须满足的条件:光振动的频率相同振动方向相同相位相同或相位差保持恒定

相干光源 ,发出的光,其光振动表达式分别为
        
        
传到点时,相应的光振动表达式分别为

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两个光振动在点叠加后,其合成光振动表达式为

其中,振幅为      

两列光波在点的波程差 , 故相位差为

合成光强度            


    光强极大,即

   

    光强极小,即

   

    为了表示干涉图样明暗反差,引入可见度概念。设可见度为V ,则定义

时,    条纹明暗对比鲜明。

时,    条纹明暗对比较差。

    为了获得清晰的干涉图样,两束相干光波的光强度应力求相等或接近于相等。这是对光的干涉所提出的另一个要求。 请看光强分布曲线,以及干涉图样

参考书目