物理光學(xué)課件：2_3干涉條紋的可見度

1、第3.4節(jié) 干涉條紋的可見度 the visibility (contrast) of interference fringes,干涉場(chǎng)某點(diǎn)附近干涉條紋的可見度(Visibility, Contrast)定義：,1、若 I1= I2，IM= 4A12 = 4I1（I2），Im= 0，則，K= 1； 2、若 I1I2， IMIm，則，K= 0 。 由此可知，相干疊加的兩光波光強(qiáng)不能相差太大。當(dāng)K 07時(shí)，條紋為可見狀態(tài)。,討論：,一、兩相干光束振幅比 的影響,設(shè)計(jì)干涉系統(tǒng)時(shí)應(yīng)盡可能使K=1,以獲得最大的條紋的可見度,二、光源大小(寬度) 的影響和空間相干性,相干性（Coherence）,相干性與

2、干涉（Coherence & interference）,多組條紋的疊加,實(shí)際光源總有一定的大小,通常稱之為擴(kuò)展光源. 這時(shí)光源可以看作是許多不相干點(diǎn)源的集合.,疊加后干涉條紋的可見度下降,1、光源寬度 對(duì)條紋可見度的影響(擴(kuò)展光源),1）光源的臨界寬度：條紋可見度為0時(shí)的光源寬度,2）光源的允許寬度：能夠清晰地觀察到干涉條紋時(shí)，允許的光源寬度(K=0.9),2、空間相干性（Spatial Coherence ),若通過光波場(chǎng)橫向兩點(diǎn)的光在空間相遇時(shí)能夠發(fā)生干涉，則稱通過空間這兩點(diǎn)的光具有空間相干性。,d,空間相干性（Spatial Coherence ),小孔S1S2和d確定對(duì)光源寬度的限制

3、； 條紋可見： 條紋消失： 光源寬度b確定對(duì)小孔間距d的限制 條紋消失： 相干面積,調(diào)節(jié)d的大小，觀察什么時(shí)間條紋消失，此時(shí)滿足d ，測(cè)量d，就可以計(jì)算出星體角直徑。,12,L是望遠(yuǎn)物鏡,D1和D2是兩個(gè)光闌的闌孔中心, M1, M2 ,M3和M4是反射鏡。,三、光源非單色性 的影響和時(shí)間相干性,1、光源非單色性 對(duì)條紋可見度的影響,1212,為總的干涉條紋的光強(qiáng)分布,由于波長(zhǎng)范圍內(nèi)的每一波長(zhǎng)的光均形成各自一組干涉條紋， 而且各組條紋除零級(jí)以外，其它各級(jí)條紋互相間均有一定位移， 所以各組條紋非相干疊加的結(jié)果會(huì)使條紋的可見度下降,（b）為 間各波長(zhǎng)的光的 干涉條紋隨光程差變化,討論：,相干長(zhǎng)度(coherence length)：對(duì)于光譜寬度為（或k）的光源能夠產(chǎn)生干涉的最大光程差，即相干長(zhǎng)度. 它與波列長(zhǎng)度相一致。,衡量單色性好壞的 物理量是譜線寬度,2、時(shí)間相干性 (Temporal Coherence),相干時(shí)間 t：光通過相干長(zhǎng)度所需的時(shí)間。 時(shí)間相干性：若同一光源在相干時(shí)間t內(nèi)不同時(shí)刻發(fā)出的光,經(jīng)過不同的路徑相遇時(shí)能夠產(chǎn)生干涉，則稱光的這種相干性為時(shí)間相干性。,可得：,本課內(nèi)容回顧,2、振幅比與可見度的關(guān)系：,3、光源寬度與可見度的關(guān)系,