波陣面分割的其它干涉實(shí)驗(yàn)一、菲涅耳雙面鏡干涉實(shí)驗(yàn)ABCM1M2點(diǎn)光源屏1屏幕上O點(diǎn)在兩個(gè)虛光源連線(xiàn)的垂直平分線(xiàn)上，屏幕上明暗條紋中心對(duì)O點(diǎn)的偏離明條紋中心的位置暗條紋中心的位置2EE`MNss1s2dBCp二、菲涅耳雙棱鏡干涉實(shí)驗(yàn)屏幕上O點(diǎn)在兩個(gè)虛光源連線(xiàn)的垂直平分線(xiàn)上。它們也是分波前雙光束干涉，是不定域干涉。3三、洛埃鏡實(shí)驗(yàn)KP為一背面涂黑的玻璃片，從狹縫S1射出的光，一部分直接射到屏幕M上，另一部分經(jīng)過(guò)玻璃片反射后到達(dá)屏幕，反射光看成是由虛光源S2發(fā)出的，S1、S2構(gòu)成一對(duì)相關(guān)光源，在屏幕上可以看到明、暗相間的干涉條紋。4當(dāng)屏幕M移至P處，從S1、S2到P點(diǎn)的光程差為零，但是觀察到暗條紋，驗(yàn)證了反射時(shí)有半波損失存在。原因：當(dāng)光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)時(shí)，反射光的相位發(fā)生了π突變，或者反射光產(chǎn)生了λ/2附加的光程差，即“半波損失”。解釋?zhuān)汗獾碾姶爬碚摚ǚ颇剑┛梢越忉尠氩〒p失。

由于半波損失的存在，洛埃鏡的明暗紋恰好與楊氏雙縫相反。當(dāng)光從光疏媒質(zhì)射到光密媒質(zhì)并在界面上反射時(shí)，反射光有半波損失。5半波損失當(dāng)光從折射率大的光密介質(zhì)，入射于折射率小的光疏介質(zhì)時(shí)，反射光沒(méi)有半波損失。(2)當(dāng)光從折射率小的光疏介質(zhì)，正入射或掠入射于折射率大的光密介質(zhì)時(shí)，則反射光有半波損失。6媒質(zhì)1光疏媒質(zhì)媒質(zhì)2光密媒質(zhì)n1n2折射波反射波入射波

光在垂直入射（i=0）或者掠入射（i=90°）的情況下，如果光是從光疏媒質(zhì)傳向光密媒質(zhì)，在其分界面上反射時(shí)將發(fā)生半波損失。折射波無(wú)半波損失。若n1<n27情況1：n1<n2<n3

有有沒(méi)有情況2：n1>n2>n3

無(wú)無(wú)沒(méi)有產(chǎn)生半波損失的條件：光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)，即n1<n2；半波損失只發(fā)生在反射光中；對(duì)于三種不同的媒質(zhì)，兩反射光之間有無(wú)半波損失的情況如下：8情況3：n1<n2>n3

有無(wú)有情況4：n1>n2<n3

無(wú)有有n1<n2<n3無(wú)n1>n2>n3無(wú)n1<n2>n3有n1>n2<n3有9第四節(jié)干涉條紋的可見(jiàn)度干涉場(chǎng)某點(diǎn)附近干涉條紋的可見(jiàn)度定義為：它表征了干涉場(chǎng)中某處條紋亮暗反差的程度。所考察位置附近的最大光強(qiáng)和最小光強(qiáng)10所以11影響干涉條紋可見(jiàn)度的主要因素是兩相干光束的振幅比、光源的大小和光源的非單色性。一、兩相干光束振幅比的影響兩光波振幅相差越大，K越小。設(shè)計(jì)干涉系統(tǒng)時(shí)應(yīng)盡可能使K=1，以獲得最大的條紋可見(jiàn)度。12二、光源大小的影響和空間相干性實(shí)際光源總有一定的大小，稱(chēng)為擴(kuò)展光源。它可看成是許多不相干點(diǎn)源的集合。每個(gè)點(diǎn)光源，在干涉裝置中都形成一對(duì)相干點(diǎn)光源。各對(duì)相干點(diǎn)光源在干涉場(chǎng)產(chǎn)生各自的一組條紋。各點(diǎn)光源有不同位置，各組條紋相互間產(chǎn)生一定的位移。暗條紋的強(qiáng)度不再為零，條紋可見(jiàn)度降低。當(dāng)光源大到一定程度時(shí)，可見(jiàn)度甚至可以下降到零，觀察不到干涉條紋。13（一）條紋可見(jiàn)度隨光源大小的變化將擴(kuò)展光源分成許多強(qiáng)度相等、寬度為dx’的元光源，每一光源到達(dá)干涉場(chǎng)的強(qiáng)度為I0dx’，則位于寬度為b的擴(kuò)展光源S’S”上的c點(diǎn)處的元光源，在屏平面x上的P點(diǎn)形成干涉條紋的強(qiáng)度為分別是從c點(diǎn)到P點(diǎn)的一對(duì)相干光在干涉系統(tǒng)左右方的光程差。14類(lèi)似有或其中━相干孔徑角S1S2d到達(dá)干涉場(chǎng)某點(diǎn)的兩條相干光束從實(shí)際光源出發(fā)時(shí)的夾角。15寬度為b的整個(gè)光源在x平面P點(diǎn)處的光強(qiáng)為為干涉條紋的可見(jiàn)度圖見(jiàn)書(shū)16第一個(gè)K=0值對(duì)應(yīng)稱(chēng)條紋可見(jiàn)度為零時(shí)的光源寬度為光源的臨界寬度，記為bc是求解干涉系統(tǒng)中光源的臨界寬度的普遍公式17在實(shí)際工作中，為了能較清晰的觀察到干涉條紋，通常取該值的1/4作為光源的允許寬度bp，此時(shí)條紋可見(jiàn)度為K=0.9。18（二）空間相干性光源大小與相干空間（干涉孔徑角）成反比關(guān)系給定一個(gè)光源尺寸，就限制一個(gè)相干空間。圖P22219應(yīng)用舉例1.測(cè)遙遠(yuǎn)星體的角直徑：bdB星體考慮到衍射的影響，有使d=d0則條紋消失202.屏上條紋消失時(shí)，反射鏡M1M4間的距離就是d0，測(cè)獵戶(hù)星座角直徑nm測(cè)得得M1M2M3M4屏測(cè)星干涉儀λλ21三、光源非單色性的影響和時(shí)間相干性（一）光源非單色性的影響1.理想的單色光、2.準(zhǔn)單色光、譜線(xiàn)寬度

準(zhǔn)單色光：在某個(gè)中心波長(zhǎng)（頻率）附近有一定波長(zhǎng)（頻率）范圍的光。譜線(xiàn)寬度：0oII0I0/2譜線(xiàn)寬度220123456012345Ix-(/2)+(/2)合成光強(qiáng)實(shí)際使用的單色光源都有一定的光譜寬度

范圍內(nèi)的每條譜線(xiàn)都各自形成一組干涉條紋，且除零級(jí)以外，相互有偏移，各組條紋重疊的結(jié)果使條紋可見(jiàn)度下降23對(duì)于譜線(xiàn)寬度為的單色光，干涉條紋消失的位置滿(mǎn)足與該干涉級(jí)kc對(duì)應(yīng)的光程差c，就是實(shí)現(xiàn)最大光程差光的單色性（即的寬度）決定了能產(chǎn)生清晰干涉條紋的最大光程差相干長(zhǎng)度波列長(zhǎng)度就是相干長(zhǎng)度24要使兩束光產(chǎn)生干涉，兩束光的最大光程差。相干長(zhǎng)度可發(fā)生干涉不能發(fā)生干涉普通光源的相干長(zhǎng)度較小，只有幾毫米到十幾個(gè)厘米，而激光的相干長(zhǎng)度從十幾米到幾十公里，且激光的相干性很好。25（二）時(shí)間相干性光波在一定的光程差下能發(fā)生干涉的事實(shí)表現(xiàn)了光波的時(shí)間相干性。把光通過(guò)相干長(zhǎng)度所需的時(shí)間稱(chēng)為相干時(shí)間。把同一光源在相干時(shí)間內(nèi)不同時(shí)刻發(fā)出的光，經(jīng)過(guò)不同的路徑相遇時(shí)能夠產(chǎn)生干涉，稱(chēng)這種相干性為時(shí)間相干性。頻率帶寬越小，相干時(shí)間越