- 相干光的干涉光
相干光的干涉光主要有以下几种:
1. 自然光和偏振光:自然光和偏振光在垂直于传播方向的平面上,沿各个方向振动的光波强度都相同,这种光称为非相干光。当自然光或偏振光通过偏振片或干涉仪得到的光波,其振动方向一般会相同,因此它们是可能的相干光源。
2. 激光:激光是一种相干光源,具有单色性好、亮度高等特点。
3. 普通光经过分束再干涉:普通光源发出的光不是单一频率的,而是包含着各种频率的光。然而,当普通光源通过分束器将不同频率的光分开,再通过两个完全相同的反射镜,这些光就会发生干涉现象,形成干涉光。
此外,在光学中还有一些其他类型的相干光源,如多普勒激光器、多模谐振腔等。但这些光源可能比较复杂或特定用途,不一定适合一般干涉实验。
总之,相干光的干涉光主要来自于自然光、偏振光、激光以及普通光源经过分束再干涉等几种类型。
相关例题:
题目:考虑两个相干光源S1和S2,它们之间的距离为d,并且它们发出的光在空间中相遇。光源S1和S2具有相同的波长λ,并且它们以相同的相位振荡。在空间的一点P,我们观察到干涉图样。
(1)证明,在P点处的总强度是光源S1和S2各自强度的矢量和。
(2)如果P点处的光强为I,求光源S1和S2的光强。
解答:
(1)根据干涉原理,相干光的叠加满足矢量叠加原理。因此,在P点处的总强度是光源S1和S2各自强度的矢量和。
(2)根据相干光的叠加原理,我们可以写出光源S1和S2的光强表达式:
I_s1 = A_s1^2 exp(i(k_s1 d))
I_s2 = A_s2^2 exp(i(k_s2 d))
其中A是振幅,k是波数,d是距离。在P点处的总光强为:
I = I_s1 + I_s2 = A_s1^2 A_s2^2 exp(i(k_s1 d + k_s2 d))
由于光源S1和S2具有相同的波长λ,因此k_s1 = k_s2 = k。因此,总光强可以简化为:
I = A_s1^2 A_s2^2 exp(i2kd)
由于相位差为π,因此总光强为:
I = A_s1^2 A_s2^2 cos(2kd)
由于k=2π/λ,因此总光强可以表示为:
I = I_0 cos(4πd/λ)
其中I_0是单色光的光强。因此,光源S1和S2的光强分别为:
I_s1 = I_0 sin^2(kd) / (4π^2d^2)
I_s2 = I_0 cos^2(kd) / (4π^2d^2)
其中sin和cos分别表示正弦和余弦函数。因此,光源S1的光强为I_s1,光源S2的光强为I_s2。这两个光源的光强之和即为在P点处的总光强I。
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