列波振幅相等时,即时,合成波的初位相等于原光波初位相的平均值。合成波的振幅与原光波的位相差有密切关系当两列波相位相等时,两个波处处时时完全相加,合成振幅加倍。当两列波高,电场能量密度变化太快,任何探测器都只能测量它的平均值在多数场合,我们往往只关心干涉场的相对分布,为此,定义干涉场强度干涉项以两列单色平面波为例,来分析干涉的基本条件。设两列波的波函数分别为,,叠加后的波函数为,干涉场的强度为由干涉的定义,只有在上式第三项不为零时,才有干涉发生。被称为干涉项。下面具体分析下干涉发生条件干涉项不为零。产生干涉需要三个基本条件两束光的频率相等。两束光的偏振方向不能垂直。位相差恒定。不是说满足了这三个条件就能够形成干涉,因为我们刚才引入的两列波是理想的波动,考虑到实际光源的特点,实际上产生干涉还需要些额外的限制,比如光程差要小于波列长度。光源要足够小。干涉装置干涉装置的作用可以概括为三个方面获得相干光源。引入被测物理量。改变相干光波的传播方向,使之叠加。两个平面波的干涉干涉场强度公式设两列波的波函数分别为,,则干涉场强度其中干涉场强度分布特点由干涉场强度公式可以分析出干涉场强度在三维空间的分布以及在二维观察屏上的强度分布干涉条纹特点。等强度面等强度面就是满足的曲面。由相干条件常数等强度面要满足即峰值强度面在最大强度处此时,在最小强度处此时,式子中的称为干涉级,般取值范围为整数域,但是,也可以取小数,这时所表示的区域介于峰值强度之间。第三章光的干涉干涉现象是波动的基本特征之。本章主要从光的干涉现象来说明光的波动性质,讲述光的干涉规律典型的干涉装置及其应用并讨论光的相干性。在两束或多束光在相遇的区域内,各点的光强可能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。强度分布是否稳定是区别相干和不相干的主要标志。干涉的基本理论波的叠加原理波的传播原理两列光波在空间交迭时,它的传播互不干扰,亦即每列波如何传播,就像另列波完全不存在样各自进行此即波的传播定律。必须注意的是此定律并不是普遍成立的。波的叠加原理当两列或多列波在同空间传播时,空间各点都参与每列波在该点引起的振动。若波的传播定律成立,则当两列或多列波同时存在时,在它们的交叠区域内每点的振动是各列波单独在该点产生振动的合成。与传播定律类似,叠加原理适用性也是有条件的。这条件,是媒质,二是波的强度。光在真空中总是传播的,从而服从叠加原理。光在普通玻璃中,只要不是太强,也服从叠加原理。波在传播中服从叠加原理的媒质称为“线性媒质”。此时,对于非相干光波即列非相干光波的强度满足线性迭加关系。对于相干光波即列相干光波的振幅满足线性迭加关系。波在传播中不服从迭加原理的媒质称为“非线性媒质”。光波叠加综述两个频率振动方向传播方向相同的光波的迭加设这两个标量波的波函数为,,叠加后的波函数为,,叠加后的波函数可写成其中这样,特别的,当进行叠加的两列波振幅相等时,即时,合成波的初位相等于原光波初位相的平均值。合成波的振幅与原光波的位相差有密切关系当两列波相位相等时,两个波处处时时完全相加,合成振幅加倍。当两列波反相时,两列波处处时时完全抵消,合振幅为零,合成波不再存在。当位相差为其它值时,振幅介于与零之间。两个频率振动方向相同,传播方向相反的光波的迭加设这两个标量波的振幅相同,其波函数为,,叠加后的波函数为,
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