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初中物理相干光的干涉光考点

2025-01-21 11:28:16综合其它436
  • 相干光的干涉光

相干光的干涉光主要有以下几种:ASk物理好资源网(原物理ok网)

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,因此可以作为相干光源。ASk物理好资源网(原物理ok网)

2. 单色光、太阳光和多色光。单色光是波长相差很小的单色光源发出的光,如钠光灯发出的黄光或蓝紫光。太阳光也是相干光源,但是由于波长变化很大,不是理想的相干光源。我们可以利用分光镜将太阳光分解成不同的光谱线,从而得到相干光源。ASk物理好资源网(原物理ok网)

3. 激光:激光是一种相干性极高的单色光,因此也是很好的干涉光。ASk物理好资源网(原物理ok网)

此外,在光学实验中常用的光源还有汞灯、钠光灯等,它们发出的光线经过单色仪或光电效应仪器的处理后可以得到相干光。ASk物理好资源网(原物理ok网)

需要注意的是,干涉光的相干性取决于光源的相干性,即光源发出的光波在空间相互叠加时,能够保持干涉条纹的稳定性。相干光源的条件是光的振动方向一致且振动步调一致。ASk物理好资源网(原物理ok网)


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,并且它们的光强分别为I1和I2。在空间中相距为x的两点P和Q之间,观察到明亮的干涉条纹。ASk物理好资源网(原物理ok网)

(1)证明P点和Q点处的光强分别为I0和I0/2,其中I0满足什么样的关系式?ASk物理好资源网(原物理ok网)

(2)如果S1和S2之间的距离加倍,那么干涉条纹的数量如何变化?ASk物理好资源网(原物理ok网)

解答:ASk物理好资源网(原物理ok网)

(1)根据干涉条纹的强度分布规律,P点和Q点处的光强分别为:ASk物理好资源网(原物理ok网)

IP = I1 + I2/2 + (I1I2/4)cos(2kx)ASk物理好资源网(原物理ok网)

IQ = I1 + I2/2 - (I1I2/4)cos(2kx)ASk物理好资源网(原物理ok网)

其中k是波矢,x是两点之间的距离,k = 2π/λ。由于在P和Q点处观察到明亮的干涉条纹,因此IP = IQ = I0。将I1和I2代入上述公式,并使用等式I = A(sin(φ))^2,其中A是光强振幅,φ是相位差,我们可以得到:ASk物理好资源网(原物理ok网)

I0 = A(I1 + I2/2)^2 + (I1I2/4)^2ASk物理好资源网(原物理ok网)

由于光源S1和S2具有相同的波长λ,因此A = I0/4π^2λ^2。将此关系式代入上式,得到:ASk物理好资源网(原物理ok网)

I0 = (I1 + I2)^2/4 + (I1I2)^2/(4(λ^2d^2))ASk物理好资源网(原物理ok网)

其中d是光源S1和S2之间的距离。因此,P点和Q点处的光强分别为I0和I0/2。ASk物理好资源网(原物理ok网)

(2)如果光源S1和S2之间的距离加倍,即d变为原来的两倍,那么干涉条纹的数量将减半。这是因为干涉条纹的数量与光源之间的距离的平方成反比。因此,当d加倍时,干涉条纹的数量将减少一半。ASk物理好资源网(原物理ok网)


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