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文檔簡介
CH4-6
光源的光譜展寬對干涉條紋
可見度的影響光場的時間相干性
Theeffectofspectralexpansionoflightsourceonthefringevisibility,thetemporalcoherenceoflightfield理想的單色點光源不存在，任何實際的光源總有一定的大小并包含有一定的光譜成分
空間展寬光譜展寬空間相干性時間相干性影響干涉條紋的可見度可見度差(
<1)可見度好(
=1)Io
2
-2
4
-4
4I1IImaxImino
2
-2
4
-4
光束比決定可見度的因素：光源的寬度光源的單色性4.6光源光譜展寬對條紋對比度的影響
(光場的時間相干性)一.相干時間與相干長度
、
0:光源中原子每次發(fā)光的持續(xù)時間L0=c
0
相應(yīng)的波列持續(xù)長度--相干時間--相干長度結(jié)論：波列長度就是相干長度
出現(xiàn)干涉現(xiàn)象所允許的最大光程差例如：He-NeLaser原則:只有同一波列分成的兩部分經(jīng)不同的光程再相遇時才能發(fā)生干涉二.相干長度與譜線寬度的關(guān)系：
重合能看到條紋的最大光程差線寬譜線展寬為
的光源所形成干涉條紋極大位置的色散準單色光：
<<
能看到干涉條紋的最高級次相干條件最大光程差(1)對給定光源光譜展寬，所容許的最大光程差，亦即光源波列的長度，相應(yīng)的干涉級次由定(2)在
的范圍內(nèi)，襯比度隨或
m
的增加而單調(diào)下降；頻寬與波列持續(xù)時間波列長度和頻譜寬度的關(guān)系傅立葉變換白光光源結(jié)論：要想看到白光干涉必須在接近零光程的位置氦氖激光例如：三、光源光譜展寬對干涉條紋可見度的影響注意：波長范圍是
0
/2在x=0處，各種波長成分的零級極大互相重合。除零級以外，不同波長的同級極大都互相錯開。干涉級愈高，錯開的距離愈大。定量計算條紋可見度與光譜展寬及光程差的關(guān)系光源的光譜分布--光強譜密度區(qū)間中的輻射光強—光譜線型觀察屏上光程差為的P點—波矢窄帶光形成的干涉強度波數(shù)各窄帶光強之和計算示例假設(shè)光譜線型為矩形為其它值干涉條紋對比度與光程差的關(guān)系：0123456012345Ix
-(
/2)
+(
/2)合成光強
Lo
=0四.光場的時間相干性P點的相干情況時間相干性—光場的時間相干性是場中同一點在兩個不同時刻振動相關(guān)程度的描述。SS1S2c1c2b1b2a1a2·p時間相干問題的產(chǎn)生來源于光源所發(fā)出波列長度的有限性——光源的非單色性或光譜展寬。三
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