教案第十七章波动光学 S'、S“是非相干光源，它们在点B形成的合光强只是上述结果的简单相加，即非相干叠 加。所以，缝S愈宽，所包含的非相干子波源愈多，合光强的分布就愈偏离图17-的样式， 结果是最暗的光强不为零，使最亮和最暗的差别缩小，从而造成干涉条纹的模糊甚至消 失。只有当光源S的线度较小时，才能获得较清晰的干涉条纹，这一特性称为光场的空 间相干性。 强调：空间相干性是指光源不同位置发出的光在屏幕上形成的干涉条纹是非相干叠 加，是光源不同点的波列相遇在空间同一点；而时间相干性是指光源同一点发出的不同 时刻波列相遇在空间同一点，不能相干。 四双镜 图17-是双镜实验的示意图。点光源S发出的光经平面镜M、M反射到达屏P,这 两束光可以看成是分别由虚光源S和S发出的，而这两束光来自同一点光源，所以它们 是相干光。在它们相遇的区域将产生干涉现象。把屏幕P放到这区域中，就可以观察到 明暗相间的干涉条纹。 用研究杨氏双缝干涉实验类似的方法（几何方法），可以求出S和S之间的距离d 以及S和到屏P的距离d,并进而对干涉条纹作出计算。 双镜干涉实验的特点： 1.两束相干光可看作是由虚光源S1,S2发出： 2.两虚光源相位相同，可比作杨氏双缝干涉实验中的两个狭缝： 3.两束光均有半波损失： 4.重叠区形成条纹，条纹对两虚光源不对称。 五劳埃德镜 劳埃德镜实验不但显示了光的干涉现象，而且还显示了当光由光速较大（折射率较 小)的介质射向光速较小（折射率较大）的介质时，反射光的相位发生了跃变。 从狭缝S发出的光，一部分直接射到屏幕上，另一部分掠射到反射角M上，反射后 到达屏幕上。反射光可看成是由虚光源发出的。S和S2构成一对相干光源。图中阴影 区域表示叠加的区域，在屏幕上可以观察到明暗相间的干涉条纹。 若把屏幕放到和镜面相接触的P'位置，此时从S,和S2发出的光到达接触点L的路程 相等，在L处似乎应出现明纹，但是实验事实是，在接触处为一暗纹。这表明，直接射 到屏幕上的光与由镜面反射出来的光在L处的相位相反，即相位差为π。由于入射光的相 位没有变化，只能是反射光的相位跃变了π。 275教案 第十七章 波动光学 275 S 、S 是非相干光源，它们在点 B 形成的合光强只是上述结果的简单相加，即非相干叠 加。所以，缝 S 愈宽，所包含的非相干子波源愈多，合光强的分布就愈偏离图 17-的样式， 结果是最暗的光强不为零，使最亮和最暗的差别缩小，从而造成干涉条纹的模糊甚至消 失。只有当光源 S 的线度较小时，才能获得较清晰的干涉条纹，这一特性称为光场的空 间相干性。 强调：空间相干性是指光源不同位置发出的光在屏幕上形成的干涉条纹是非相干叠 加，是光源不同点的波列相遇在空间同一点；而时间相干性是指光源同一点发出的不同 时刻波列相遇在空间同一点，不能相干。 四 双镜 图 17-是双镜实验的示意图。点光源 S 发出的光经平面镜 M1、M2 反射到达屏 P，这 两束光可以看成是分别由虚光源 S1 和 S2 发出的，而这两束光来自同一点光源，所以它们 是相干光。在它们相遇的区域将产生干涉现象。把屏幕 P 放到这区域中，就可以观察到 明暗相间的干涉条纹。 用研究杨氏双缝干涉实验类似的方法（几何方法），可以求出 S1 和 S2 之间的距离 d 以及 S1 和 S2 到屏 P 的距离 d ，并进而对干涉条纹作出计算。 双镜干涉实验的特点： 1. 两束相干光可看作是由虚光源 S1, S2 发出； 2. 两虚光源相位相同，可比作杨氏双缝干涉实验中的两个狭缝； 3. 两束光均有半波损失； 4. 重叠区形成条纹，条纹对两虚光源不对称。 五 劳埃德镜 劳埃德镜实验不但显示了光的干涉现象，而且还显示了当光由光速较大（折射率较 小）的介质射向光速较小（折射率较大）的介质时，反射光的相位发生了跃变。 从狭缝 S1 发出的光，一部分直接射到屏幕上，另一部分掠射到反射角 M 上，反射后 到达屏幕上。反射光可看成是由虚光源 S2 发出的。S1 和 S2 构成一对相干光源。图中阴影 区域表示叠加的区域，在屏幕上可以观察到明暗相间的干涉条纹。 若把屏幕放到和镜面相接触的 P位置，此时从 S1和 S2 发出的光到达接触点 L 的路程 相等，在 L 处似乎应出现明纹，但是实验事实是，在接触处为一暗纹。这表明，直接射 到屏幕上的光与由镜面反射出来的光在 L 处的相位相反，即相位差为。由于入射光的相 位没有变化，只能是反射光的相位跃变了