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[理化生]第三章干涉(文件)

2026-03-08 12:53 上一頁面

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【正文】 (2) 0L??如果 ?≧ L0，則分裂的兩列波，各自不能相遇，不能相干．雖然 b1 a2可以相遇，但因為它們是來自不同原子的波列，不相干． .2 d??1M2M2M? d a b b2 b1 a a a a1 a2 a1 a2 a1 a2 a1 a2 b b b b2 b1 b2 b1 b2 b1 ,21210Ld MM ?? ? 由于光源非單色性的影響，若 ? 加大，干涉條紋可見度會下降．當 ? =L0 時，條紋消失，干涉消失．這就限制了干涉測長量程．設干涉儀的測長量程為，最大光程差為 Md .maxL?則這種由于光源譜線展寬對可見度的影響，叫做時間相干性．也叫縱向相干性．它描述了波場中一點，不同時刻到達的波列的關聯程度． .22????Md 普通光源的線寬約 103nm , 因此邁克耳孫干涉儀的量程不過十幾厘米．要測量較大的量程，需要特殊的技術．由 ? = c ? ?,可得 ?? =c ?? ? ?2 ,代入最大量程式，得波列的長度為 ,0 ?cL ?可以證明，有限長波列的頻譜寬度 ??和發光時間 ? 的關系 ????=1 ???1?因此能夠數的條紋數決定了測長精度．若可以數出 1/20 個條紋的變化，則測長精度為 ?/40．每移動半個波長，要外冒（或內陷）一個條紋，若移動的距離為 D，則 .2?ND ?注：波列越短，頻帶越寬，極短的脈沖具有極寬的頻譜。為了對 I(△ L)定性估算采取一簡單模型：設 i(k)在 k=k0177。時， d?＝ 2. 雙線結構使條紋反襯度隨光程差△ L作周期性變化邁克耳孫干涉儀：設兩臂光程相等，兩束單色光相干迭加后，強度 I隨位相差 δ的變化為： I（ δ ） =I0（ 1+cos δ) 對于視場中心： δ=k △ L k=2π/λ δ= 2π △ L/λ I（ δ ） =I0[1+cos(k△ L)] I（△ L ） =I0[1+cos(k△ L)] 若用具有雙線結構的光源（如鈉燈）照明時，每條譜線產生的干涉強度分布為： I1（△ L ） =I10[1+cos(k1△ L)] k1=2π/λ 1 I2（△ L ） =I20[1+cos(k2△ L)] k2=2π/λ2 設 : I10=I20=I0 總強度： I（△ L ） =I1（△ L ） +I2（△ L ） = I0[2+cos(k1△ L)+cos(k2△ L)] =2I0 [1+cos(△ k△ L/2) cos(k△ L)] （非相干迭加）其中 k=(k1+k2)/2 △ k= k1k2 ＜＜ k 襯比度： γ(△ L )=∣ cos(△ k△ L/2) ∣ 襯比度以空間變化率： △ k / 2π=（ 1/ λ1）（ 1/ λ2） ≈ △ λ /λ2 變化著，其中： △ λ =(λ1 λ2) ＜＜ λ ≈ λ1 ≈ λ2 過程：開始時兩臂等光程（全黑條紋），反襯度為1，條紋清晰，現移動一臂中的鏡面以改變光程差，由于兩譜線波長不同， I1與 I2的峰與谷逐漸錯開，條紋的反襯度下降，直到錯過半根條紋，一個的峰與另一個的谷恰好重迭時，反襯度降到 0，條紋不見了，視場完全模糊。

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