XIIminImaxImax12.3干涉條紋的可見度(ContrastofInterferenceFringe)

干涉條紋的可見度（對比度，反襯度）定義(Contrast)1定義:描述干涉花樣的強弱對比2▲令▲

決定對比度的因素：振幅比，光源的寬度光源的單色性，3●

若條紋最清楚●

若條紋模糊不清，不可分辨I02-24-44I1可見度好(K=1)IImaxImin02-24-4可見度差(K<1)●

若條紋可見度差一、對比度與振幅比的關(guān)系：4IImax=Imin02-24-4可見度最差(K=0)二、光源大小對干涉條紋的影響S1d/2S2rr0光源寬度為bb/2LMN0M0N0LI非相干疊加+1L1NyI合成光強Iy合成光強結(jié)論，條紋可見度下降1、光源寬度為b14yI合成光強0Ny+1L0M0L-1NS1d/2S2rr0光源寬度為b0b0/2LMN0M0N0LI非相干疊加+1L1N2、臨界寬度b0當光源寬度b增大到某個寬度b0時，干涉條紋剛好消失：單色光相鄰兩條紋間距b0

光源的極限寬度15r0

>>d：r>>b0、d：b0計算如下：△y/2+1LL點一級明紋：r1d0r0r·r2r1r2單色光源b0

/2xLM此時L點的一級明紋的極大在點的一級極小處16——光源的臨界寬度有：由注：這里的推導和教材不同，但更好理解。b<b0時，才能觀察到干涉條紋；b=b0時，條紋的可見度為零。

171801年楊氏雙縫干涉裝置中為什么要加上一個不透明的遮光板(稱為光闌)?3、空間相干性（SpatialCoherence）

當光源的極限寬度

確定時，對應的雙縫之間的最大距離為時，光源和為相干光源；時，和為非相干光源。

空間相干性描述光場中光的傳播路徑上橫向兩點在同一時刻光振動的關(guān)聯(lián)程度，又稱為橫向相干性。18在雙縫干涉實驗中，可以改變波長和縫間距得到清晰干涉條紋。應用舉例bdr星體由有設星體為相干光源，利用空間相干性可以測遙遠的獵戶座星體的角直徑設觀察雙縫距離為d，使

，則條紋消失。19利用干涉條紋消失測星體角直徑

1920年12月測得：獵戶座

星

nm（橙色）解析a、理想的單色光、b、準單色光、譜線寬度譜線寬度：準單色光：在某個中心波長（頻率）附近有一定波長（頻率）范圍的光。00II0譜線寬度三、光源的非單色性對干涉條紋的影響5●自然寬度（由能級的寬度造成）

EjEiEi

c、造成譜線寬度的原因：●多普勒增寬（由光源的運動造成）●碰撞增寬（碰撞可增加原子能級寬度）

·Ej6知識補充合成光強設能分辨的干涉明紋最大級次為jM，則應有：－(/2)+(/2)123456012345x0I為譜線的寬度設：為光源的波長揚氏干涉j級條紋寬度當?shù)牡趈級條紋和

的第j+1

級條紋重合時，條紋不可分辨。

級的條紋可見度為零7與對應的光程差相干長度（CoherentLength），由光源的單色性決定的、產(chǎn)生可見度不為零的、干涉條紋的最大光程差也可定義兩列波能發(fā)生干涉的最大光程差叫相干長度。

：中心波長相干長度—82、時間相干性（TemporalCoherence）1、相干長度和波列長度之間的關(guān)系光波列長度一個原子一次發(fā)光只能發(fā)出一段長度有限、頻率一定、振動方向一定的光波(波列）。9S1S2Sc1c2b1b2a1a2P·不能干涉只有同一波列分成的兩部分，經(jīng)過不同的路程再相遇時，才能發(fā)生干涉。SS1S2c1c2b1b2a1a2

·P能干涉和經(jīng)過不同的路程能再相遇，能干涉和經(jīng)過不同的路程不能再相遇，不能干涉相干條件：波列長度相干長度至少等于相干長度和波列長度之間的關(guān)系10普通單色光：激光：

譜線寬度相干長度相干長度譜線寬度10普通光源激光發(fā)光光源平均波長(nm)線寬Δλ

(nm)相干長度Lc

(m)He-Ne激光63310-3~10-4

>102高壓汞燈5461<10-4白光550300<10-6一些光源的相干長度

12光通過相干長度所需時間叫相干時間。3、相干時間（CoherentTime）光的單色性好，相干長度和相干時間就長，時間相干性也就好，我們就可以觀察到干涉級較大的條紋。