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相干光

鎖定
光的相干(coherence)指的是兩個光的波動(光波)在傳播過程中保持着相同的相位差,具有相同的頻率,或者有完全一致的波形。這樣的兩束光可以在傳播過程中產生穩定的干涉(interference),也就是相長干涉相消干涉。但在現實中完美的相干光能是不存在的,通常用相干性來描述光的相干性能,包含時間相干性空間相干性。從激光器出來的激光通常有很好的相干性。這種激光在分束後合併可以產生穩定的相干條紋。相干在物理學上還有更加普遍的意義,它代表兩個波,或者波集,具有的相關性( correlation)。
相干光,頻率相同,振動方向相同,周相相等或周相差恆定的兩束光。相干光相互交疊時,可產生穩定的相位差,且合振幅也恆定,能形成穩定的光強分佈 形成干涉條紋。激光具有較好的相干性,利用激光的相干性可進行精密測定、微定位、激光陀螺及全息照相等技術。 [1] 
中文名
相干光
外文名
coherent light
特    點
頻率相同,振動方向相同
定    義
在傳播過程中保持相同的相位差,可以發生干涉現象的光。
原    理
波陣面分割法

相干光條件

兩束滿足相干條件的光稱為相干光,
相干光 相干光
相干條件(Coherent Condition):
這兩束光在相遇區域:①振動方向相同;
振動頻率相同;
相位相同或相位差保持恆定
那麼在兩束光相遇的區域內就會產生干涉現象

相干光獲得

相干光普通光源的發光機理

當原子中大量的電子受外來激勵而處於激發狀態。處於激發狀態的電子是不穩定的,它要自發地向低能級狀態躍遷,並同時向外輻射電磁波。當這種電磁波的波長在可見光範圍內時,即為可見光。電子的每一次躍遷時間很短(10-8 s)。由於一次發光的持續時間極短,所以每個原子每一次發光只能發出頻率一定、振動方向一定而長度有限的一個波列。由於原子發光的無規則性,同一個原子先後發出的波列之間,以及不同原子發出的波列之間都沒有固定的相位關係,且振動方向與頻率也不盡相同,這就決定了兩個獨立的普通光源發出的光不是相干光,因而不能產生干涉現象

相干光獲得相干光源的三種方法

a原理:波陣面分割法
將同一光源上同一點或極小區域(可視為點光源)發出的一束光分成兩束,讓它們經過不同的傳播路徑後,再使它們相遇,這時,這一對由同一光束分出來的光的頻率和振動方向相同,在相遇點的相位差也是恆定的,因而是相干光。如,楊氏雙縫干涉實驗。
b方法:振幅分割法
一束光線經過介質薄膜反射與折射,形成的兩束光線產生干涉的方法。如,薄膜干涉
c方法:採用激光光源
激光光源的頻率,位相,振動方向,傳播方向都相同。
參考資料
  • 1.    胡鍾才,李文方編著.簡明攝影辭典[M].哈爾濱:黑龍江人民出版社,1984.12:218.