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光拍

鎖定
兩個在同一方向上傳播的振動方向相同,振幅相等而頻率相差很小的單色光波的疊加的結果將產生光學上有意義的“拍”現象 [1] 
中文名
光拍
外文名
Optical beats
發現者
福萊斯特(A.Forrester)
條    件
同一方向傳播、振動方向相同、振幅相等、頻率相差很小。

光拍簡介

根據振動疊加原理,頻差較小、速度相同的兩同向共線傳播的簡諧波相疊加即形成拍。拍頻波的頻率(即拍頻)是相疊加的二簡諧波的頻差。

光拍原理

考慮振幅相同為E0、頻率分別為ω1 和 ω2(頻差Δω 較小)的兩列沿x軸方向傳播的平面光波:
光拍 光拍
式中k1,k2為波數,φ1 和φ2 分別為兩列波在座標原點的初位相。若這兩列光波的偏振方向相同,則疊加後形成
光拍 光拍
上式就是沿x軸方向的拍頻波,其圓頻率為(ω1+ω2)/2,振幅為2Ecos[Δω(t-x/c)/2+(φ1-φ2)/2]。因為振幅以頻率Δf 週期性變化,所以被稱為拍頻波, 稱為拍頻。圖(1-8-1a)所示為拍頻波場在某一時刻t的空間分佈,振幅的空間分佈週期就是拍頻波長,以Λ表示。因為拍頻波的頻率較光頻率要小得多,所以我們可以用光電檢測器檢測。
(1-8-1a)
光拍 光拍

光拍歷史背景

光拍(Optical beats)現象是由福萊斯特(A.Forrester)等人在1955年首先觀測到的,他們利用塞曼效應(塞曼效應是光譜線在磁場中發生分裂的一種現象)得到兩個頻率相差很小的光波,並是它們在光電混頻管的表面疊加產生拍頻。他們所記錄的光電流的變化曲線與圖上所示的曲線形狀相同。在激光問世後,由於激光有很好的單色性和強度,因此光拍現象的觀測就變得容易多了。現在,光拍現象已成為光電信息技術中檢測微小頻率差的一種很好的方法 [1] 

光拍應用

光電信息技術中檢測微小頻率差的方法。

光拍相關術語

參考資料
  • 1.    梁銓廷.物理光學:電子工業出版社,2012:59