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1、光波长的范围 紫外光 可见光 红外光30nm-380nm-760nm-1000m对红外光1m-10m-1000m 近红外 中红外 远红外 对紫外光(UV)，其波长较短的部分由于只能在真空中传播，被称为真空紫外光（VUV）一、光源一、光源22-1 光源光源 光的相干性光的相干性光源的最基本发光单元是分子、原子光源的最基本发光单元是分子、原子 = (E2-E1)/hE1E2能级跃迁辐射能级跃迁辐射(1)(1)普通光源普通光源：自发辐射：自发辐射独立独立(不同原子发的光不同原子发的光)独立独立(同一原子先后发的光同一原子先后发的光) 发光的随机性发光的随机性 发光的间隙性发光的间隙性波列波列波列长波
2、列长L = c1、光源的发光机理、光源的发光机理S810-t(2)(2)激光光源：受激辐射激光光源：受激辐射 = (E2-E1)/hE1E2 完完全全一一样样(频频率率,位位相相,振振动动方向方向,传播方向传播方向) 光波是电磁波。光波是电磁波。 光波中参与与物质相互作用（感光作用、生理光波中参与与物质相互作用（感光作用、生理作用）的作用）的是是 E 矢量，称为光矢量。矢量，称为光矢量。 E 矢量的振动称为光振动。矢量的振动称为光振动。2、光强、光强 在波动光学中，主要讨论的是相对光强，因此在在波动光学中，主要讨论的是相对光强，因此在同一介质中直接把光强定义为：同一介质中直接把光强定义为：光强
3、：在光学中，通常把平均能流密度称为光强，光强：在光学中，通常把平均能流密度称为光强， 用用 I 表示。表示。20EI 20EI = =二、光的相干性二、光的相干性两频率相同，光矢量方向相同的两频率相同，光矢量方向相同的光源在光源在p点相遇点相遇jD+=cos220102202102EEEEEj jD Dcos22121IIIII+ + += =dt)cosIIII(I + + += = j jD D 02121211S2S2rv1rv2Ev1EvpdtcosIIII + + += = j jD D 02121121、非相干叠加、非相干叠加独立光源的两束光或同一光源的不同部位所发出独立光源的两束
4、光或同一光源的不同部位所发出的光的位相差的光的位相差“瞬息万变瞬息万变”叠加后光强等与两光束单独照射时的光强之和，叠加后光强等与两光束单独照射时的光强之和，无干涉现象无干涉现象dtIIIIID+=tjt02121cos12010= = dtcos j jD D 21III+ += =2、相干叠加、相干叠加满足相干条件的两束光叠加后满足相干条件的两束光叠加后位相差恒定，有干涉现象位相差恒定，有干涉现象若若干涉相长干涉相长干涉相消干涉相消j jD DcosIIIII21212+ + += =21II = =2412211j jD Dj jD DcosI)cos(II= =+ += =142IIk=
5、 = = =p pj jD D012= =+ + = =I)k(p pj jD D两相干光束两相干光束两非相干光束两非相干光束一个光源一个光源1 分波前的方法分波前的方法 杨氏干涉杨氏干涉2 分振幅的方法分振幅的方法 等倾干涉、等厚干涉等倾干涉、等厚干涉普通光源获得相干光的途径（方法）普通光源获得相干光的途径（方法）14IIp p5- -p p3- -p p- -Op pp p3p p5j jD D1I12I3、获得相干光的物理本质得到相干光的唯一方法，是设法将一列光波分为几部分，这几部分光波来自同一列光波，是相干的。这就是干涉的物理本质，是一列光波自己和自己的干涉，也只有自己和自己之间才有可
6、能发生干涉。 两束光两束光 (1)频率相同；频率相同； (2)光振动方向相同；光振动方向相同； (3)相差恒定；相差恒定； 相干条件相干条件 则在空间相遇区域就会形成稳定的明、暗相间的则在空间相遇区域就会形成稳定的明、暗相间的条纹分布，这种现象称为光的干涉。条纹分布，这种现象称为光的干涉。 22-2 光程与光程差光程与光程差 干涉现象决定于两束相干光的位相差干涉现象决定于两束相干光的位相差 两束相干光通过不同的介质时，两束相干光通过不同的介质时，位相差不能单纯由几何路程差决定。位相差不能单纯由几何路程差决定。 光在介质中传播几何路程为光在介质中传播几何路程为r，相应的位相变化为相应的位相变化为
7、 l lc= = 光的波长光的波长真空中真空中 介质中光的波长介质中光的波长nrrn = =l lp pl lp p22ncu =即：光程这个概念可将光在介质中走过的路程，折算即：光程这个概念可将光在介质中走过的路程，折算 为光在真空中的路程为光在真空中的路程ctrucnr= = =)rnrn(rrnn22112122221- -= =- -= =l lp pl lp pl lp pj jD D = =iiirn光程光程nrrn = =l lp pl lp p22光程差光程差)rnrn(1122- -= =D D不同光线通过透镜要改变传播方向，不同光线通过透镜要改变传播方向，会不会引起附加光程差？会不会引起附加光程差？A、B、C 的位相的位相相同，在相同，在F点会聚，点会聚，互相加强互相加强A、B、C 各点到各点到F点的光程都相等。点的光程都相等。AaF比比BbF经过的几何路程长，但经过的几何路程长，但BbF在在透镜透镜中经过的路程比中经过的路程比AaF长，透镜折射率大于长，透镜折射率大于1，折算成光程，折算成光程， AaF的的光程与光程与BbF的的光程相等。光程相等。解解释释使用透镜不会引起各相干光之间的附加光程差。使用透镜不会引起各相干光之间的附加光程差。ABCabcF
