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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 功能材料 » 光学材料 » 【交流】光的干涉条件的疑惑
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idyllist

木虫 (正式写手)

[交流] 【交流】光的干涉条件的疑惑

我有一个疑惑：
光的干涉条件有（1）两束光的频率相同；（2）两束光的振动方向相同；（3）在叠加出两束光的振动有恒定的位相差。

我觉得有了第1个条件必然就有第3个条件啊？说了第1个条件了再说第3个岂不是多此一举？难道有反例吗？即两曙光的频率相同却位相差不很定的情况？

[ Last edited by idyllist on 2009-11-25 at 15:34 ]
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1楼 2009-11-25 15:31:10
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llstudent

银虫 (小有名气)
★ ★ ★ ★
idyllist(金币+1,VIP+0):谢谢 11-25 21:08
小木虫:)(金币+3,VIP+0):3q 11-25 23:49
有第一个条件不一定有第三个条件，如果光束1的相位很稳定（相位稳定与否与频率无关），光束2通过快速变化的介质（如快速扰动的大气），两束光的相位差变化很快，干涉条纹的明暗变化很快，导致不易分辨
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2楼2009-11-25 19:35:05
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laodisi

捐助贵宾 (著名写手)
★ ★ ★
idyllist(金币+1,VIP+0):谢谢。用公式解释是这样，但我想跳出公式的框架，也就是想定性的考虑这个问题 11-25 21:09
小木虫:)(金币+2,VIP+0):3q 11-25 23:49
两束光用表达式相加合并后总光强等于光强1+加光强2+干涉项，其中干涉项包含相位差值，如果相位差不恒定，那么干涉项的平均值就等于0，所以总光强就等于两光强的简单相加。
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3楼2009-11-25 20:00:16
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GrasaVampiro

专家顾问 (职业作家)

微信XGBerlin

优秀版主
★ ★ ★ ★ ★ ★
idyllist(金币+1,VIP+0):谢谢 11-25 21:09
小木虫:)(金币+5,VIP+0):3q 11-25 23:50
两列同频同偏振的光波在空间某处相遇即有干涉，这句话本身没问题，但是要观察到稳定的干涉条纹这个条件不总是充分，因为人眼和光探测器的积分时间或者稳定响应时间远低于光频，看到的或者探测到的实际上是光强时间均值。
如果是普通光源则第三条很重要，因为普通光源的相干波列长度很短，即使相干你也看不到，经典的yang氏双缝干涉如果用普通光源，你看到的干涉条纹其实是大量相干波列干涉的结果。
如果两光波列很长，比如气体激光，只要同频率，有共同的偏振分量（即不正交），那么就是相干的，但是条件波列很长暗含了相位关系恒定这一条件。
啰嗦一句，半导体激光器出的光其实相干性比较差，有的甚至接近普通光源，拿来做激光干涉实验有事回出问题。其实实际的激光器发出的一列波有时候也会有因为某种原因相位突然改变。

相干的精髓其实是有确定的相位关系，至于是否能观察到，只是非本质问题
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从此不问江湖事
4楼2009-11-25 20:19:28
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idyllist

木虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by llstudent at 2009-11-25 19:35:
有第一个条件不一定有第三个条件，如果光束1的相位很稳定（相位稳定与否与频率无关），光束2通过快速变化的介质（如快速扰动的大气），两束光的相位差变化很快，干涉条纹的明暗变化很快，导致不易分辨

光束1的相位不一定稳定是什么意思？也就是说E=Aexp[j(wt+ψ)]，这里的ψ其实是ψ(t)，不随着外界因素的变化，它这个位相本身就是可以变化的？
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5楼2009-11-25 21:13:22
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zxyan

至尊木虫 (文坛精英)
★ ★ ★
idyllist(金币+1,VIP+0):谢谢。另一光源不断实位相不同频率相同是什么意思啊 11-25 22:18
小木虫:)(金币+2,VIP+0):3q 11-25 23:50
条件2应该是振动方向基本相同。另外频率相同的两束光其位相不一定相同，也即位相差也不一定恒定，比如假定其一光源初位相恒定，然而另一光源不断实位相不同频率相同的光源取代而发生干涉，那么就无法观察到稳定的干涉图样。即你谈的是稳定的干涉图样的条件。
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6楼2009-11-25 22:01:49
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zxyan

至尊木虫 (文坛精英)
可以假定一光源不变，而另一光源被频率相同初位相不同的光源不断取代发生干涉，这种干涉的图样是不稳定的。
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7楼2009-11-25 22:21:59
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idyllist

木虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by GrasaVampiro at 2009-11-25 20:19:
两列同频同偏振的光波在空间某处相遇即有干涉，这句话本身没问题，但是要观察到稳定的干涉条纹这个条件不总是充分，因为人眼和光探测器的积分时间或者稳定响应时间远低于光频，看到的或者探测到的实际上是光强时间 ...

不是很明白。
按我的理解，光的相干性，或者波列的长短是由光的bandwidth决定，也就是说的光的单色性。对于单色性很好的光源，那么它的位相就很稳定？单色性和位相有什么联系吗？

[ Last edited by idyllist on 2009-11-25 at 22:25 ]
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8楼2009-11-25 22:22:34
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idyllist

木虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by zxyan at 2009-11-25 22:21:
可以假定一光源不变，而另一光源被频率相同初位相不同的光源不断取代发生干涉，这种干涉的图样是不稳定的。

谢谢
是不是5楼我说的那个意思？
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9楼2009-11-25 22:24:30
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deadseazhu

禁虫 (小有名气)
★ ★
idyllist(金币+1,VIP+0):谢谢 11-26 14:44
小木虫:)(金币+1,VIP+0):3q 12-5 21:51
本帖内容被屏蔽
10楼2009-11-26 02:03:13
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