12 物理科学与信息工程学院 多个振动叠加时,情况也是一样,设有几个同频 率的振动,振幅都等于A,振动方向都沿着同一直线。 如果它们是相干叠加的,则 那么合振动强度介于 前面介绍的是电磁振动的叠加问题,由光的电磁理论,光是波长较短的电磁波,光波在传播过程中 具有独立性。 13 物理科学与信息工程学院 根据前后的分析,可以得到两列或两列以上的波 在空间一点相遇能产生干涉(或相干叠加)的条件为: (1)频率相同; (3)振动方向相同或至少具有相同振动分量 (2)两振动的相位差保持不变。 即从各种物体发出的光在空间相交,并不影响各光 束的独立传播,因此关于电磁振动叠加的讨论,对光 振动在空间任一点的叠加也同样是适用的。 二、相干条件 14 物理科学与信息工程学院 1.光源的发光机制 光的干涉无可辩驳地肯定了光的波动性,但通常情况下, 当两个光源同时照明同一区域时,观察不到干涉图样,说明 通常两个独立的普通光源之间的叠加是非相干叠加,即它们 是非相干光源。为什么普通的独立光源是非相干光源呢?这 是由它们的发光机制决定的。 三、相干光的获得 粗略的讲,原子(或分子)每次发射的光波的波列都是有 限长的,波列的长度与它们所处的环境有关,受其他原子作 用越强,发射波列越短。即使在稀薄的气体中,外界作用可 忽略情况下,发射的波列持续时间,也不会大于10 -8 15其次,普通光源发光是随机过程,每个原子(或分子)先 后发射的不同波列,以及不同原子发射的各个波列,彼此间 在振动方向和相位上没有什么联系.因此普通光源发光,是 不相干的。即普通光源是非相干光源。 物理科学与信息工程学院 机械波与光波的差异: 在力学、声学现象和微波技术中,独立振源的振动 在观察时间内通常是持续进行的,是不中断的,频率 相对较低,它们之间的相位差能够保持不变。所以独 立的机械波振源一般是相干的,因此通常干涉比较容 易实现。 16 但是,在光学现象中,由于原子辐射的复杂性,在 不同瞬时所得的干涉图样变化的非常快而不规则。使 得人眼和通常的探测仪器都观察不到干涉现象。 能够观察到干涉现象的条件: 光源的相干性; 接收器的时间响应能力。 物理科学与信息工程学院 光源:早期光的干涉实验使用的大都是带虑色片的 普通钨丝灯单色性比较差,相干性也很差。 17 物理科学与信息工程学院 自1960年激光出现以后,使光源的相干性大