高中物理竞赛(光学)光的干涉(含真题)光源 光的相干性(共11张ppt)

独立(不同原子发的光)
独立(同一原子先后发的光)
2、光的颜色和光谱
可见光频率范围 7.7 1014 ~ 3.9 1014 Hz
0
可见光波长范围 3900 ~ 7600 A 可见光颜色对照 紫 ~ 红
单色光——只含单一波长的光。 I0
复色光——含多种波长的光。 I0
2
准单色光——光波中包含波长范围
很窄的成分的光。 O
2
2
3、光强
光波是电磁波。
光波中参与与物质相互作用（感光作用、生理
作用）的是 E 矢量，称为光矢量。 E 矢量的振动称为光振动。
光强：在光学中，通常把平均能流密度称为光强，
用 I 表示。
I
E
2 0
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：
I E02
二、光的相干性
两频率相同，光矢量方向相同的 光源在p点相遇
E 2 E120 E220 2E10 E20 cos
I I1 I2 2 I1I2 cos
I 1
0 ( I1 I2 2
I1I2 cos )dt
I1 I2 2
1
I1I2
cos dt
0
I I1 I2 2
1
I1I2
2020高中物理学奥林匹克竞赛
光学篇[基础版] （含往年物理竞赛真题练习）
12-1 光源 光的相干性
一、光源
1、光源的发光机理 光源的最基本发光单元是分子、原子
能级跃迁辐射 E2
波列
= (E2-E1)/h
E1
波列长L = c
普通光源：自发辐射 • 发光的间隙性
108 秒
• 发光的随机性
· ·
cos dt
0
1、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
的光的位相差“瞬息万变”
1
cos dt 0
0
I I1 I2
Baidu Nhomakorabea
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
2、相干叠加 满足相干条件的两束光叠加后
I I1 I2 2 I1I2 cos
位相差恒定，有干涉现象
若 I1 I2
I
2I1( 1
cos
)
4I 1cos2
2
2k I 4I1
干涉相长
( 2k 1 ) I 0 干涉相消
I 5 3 O 3 5
4I1 两相干光束
2I1 两非相干光束 I1 一个光源
普通光源获得相干光的途径（方法）
1 分波前的方法 2 分振幅的方法
杨氏干涉 等倾干涉、等厚干涉