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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 基础物理 » 单色光必是连续光，复色光必是“脉冲光”吗？
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亮亮1283

新虫 (小有名气)

[交流] 单色光必是连续光，复色光必是“脉冲光”吗？

单色光频谱是条谱线，故而在时域范围内宽度无限大，所以是连续光。对于复色光来说，其时域脉宽就是有限的，我把它暂成为“脉冲光”。可能和现在真正意义上的脉冲光有些差别。那么白光呢？白光应该就是脉冲光了，白光照射到某平面上，其中各个单色光并不是同时到达的，而是有先后吧，因为白光可能波长连续，所以时间也是连续的。也就是说这里白光中各单色光的波长和时间是一一对应吗？
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1楼 2012-08-17 10:49:38
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lscser

金虫 (小有名气)
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leongoall: 金币+2, 有理有据，释疑到位！ 2012-08-17 13:46:03
亮亮1283: 金币+5 2012-09-13 09:18:41
没有搞明白楼主所说的时域是指哪个时域？如果是指实际的时间，那么单色光频谱是线状谱的就不一定是连续光。Nd:YAG激光器输出的1064nm也是单色光，但是是脉冲光，ps,ns,us的都有。
事实上，光谱也是随时间演化的，只有光谱是稳定的不随时间变化，才可以说输出的是连续光。后面楼主关于白光的讨论没看明白
个人理解：不要把傅里叶变换的概念直接拿过来用，那里面的时域是个“虚”的t’，它只表示当频谱某个状态时，信号的过去未来是个什么样子，这个t'除了t'=0的这个时刻的值代表当前t，其它全是根据这个实际时刻t的频谱状态推测的。所以频谱的时间演化是代表脉冲光的包络，频谱的值代表的是光颜色的变化。
我说的比较乱，而且我的理解没准也有误，欢迎讨论。
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2楼2012-08-17 12:26:20
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guagua200312121

木虫 (著名写手)
学习一下
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3楼2012-08-17 13:27:47
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基极电流

铁杆木虫 (正式写手)
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leongoall: 金币+1, 鼓励一下原创性理解！ 2012-08-18 01:33:18
亮亮1283: 金币+3 2012-09-13 09:18:53
楼主似乎没有弄明白物理本质和数学工具之间的关系。
严格的“线谱”是不存在的，因为这意味着只有一个频率的正弦波，而我们知道正弦函数的定义域是从负无穷到正无穷，假如只取其中的一段（物理上我们只能观察一段时间），则相当于正弦函数再乘以一个门函数，它的频谱就不是线谱了......
当然这并不是说数学和物理完全没有关系。事实上恰恰相反。数学在更深层次上揭示了物理本质。有时应用数学家们发明了一些叫“单位冲击函数”之类的东东（包括上面提到的门函数），这些特殊函数可以在数学的严密性和物理的实用性之间找到平衡。
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4楼2012-08-17 14:30:24
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xidianzhu

木虫 (著名写手)
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亮亮1283: 金币+2 2012-09-13 09:19:04
引用回帖:
2楼: Originally posted by lscser at 2012-08-17 12:26:20
没有搞明白楼主所说的时域是指哪个时域？如果是指实际的时间，那么单色光频谱是线状谱的就不一定是连续光。Nd:YAG激光器输出的1064nm也是单色光，但是是脉冲光，ps,ns,us的都有。
事实上，光谱也是随时间演化的，只 ...

Nd:YAG激光器输出的1064nm也是单色光，但是是脉冲光，ps,ns,us的都有。

上面一句话不严谨。对于锁模、调Q的Nd:YAG激光器，虽然波长还是在1064nm，但是包含了一定的线宽，满足时间带宽积的原理。
大家知道，真正的单色光，即连续光是不存在的，但是人们千方百计地压窄线宽，已得到更“单色”的激光，这样其相干长度就更长，更接近单色光。
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5楼2012-08-17 16:11:19
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delta_koma

铜虫 (初入文坛)
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亮亮1283: 金币+2 2012-09-13 09:19:23
严格意义上的的单色光空域上的谱线是delta函数，线宽为0，这种理想的单色光是不存在的，都具有一定的线宽，平常大家实验所用的所谓单色光，只不过是线宽满足特定应用要求的准单色光，当然线宽越小，相干性越好，也就越“单色”。所谓复色光，就是无数准单色光的合成。对于楼主关于白光的阐述，不是很理解是什么意思..

[ Last edited by delta_koma on 2012-8-17 at 19:07 ]
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6楼2012-08-17 19:03:07
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夜的化身

新虫 (小有名气)
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亮亮1283: 金币+1 2012-09-13 09:19:32
单色和连续，复色和脉冲完全是两个概念啊
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7楼2012-08-19 08:22:35
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Leon86

新虫 (初入文坛)
复色光也可以是连续光，例如所有的连续光激光器。复色光主要指具有脉冲包络的光。单色光理论上就是一个三角函数，现实中不存在，它不能用于能量传输，不具有群速度，所以没有连续脉冲的概念。
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8楼2012-08-20 10:01:43
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Quan428

金虫 (小有名气)
★
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没有严格意义上的单色光
都是 准单色光
所以 你想多了
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9楼2012-08-21 13:24:46
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garfield0204

铁虫 (初入文坛)
★ ★ ★
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亮亮1283: 金币+2 2012-09-13 09:20:04
根据不确定关系 时域宽度与频域宽度乘积不能小于一个特定的值  真正的单色光是不存在的，因为即使时连续激光它光子的寿命也是有限的，之所以连续是多个光子的统计结果。
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10楼2012-08-28 12:19:58
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