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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 原子、分子&光学 » 关于两束自然光叠加后波长的求算
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yinying1991

新虫 (初入文坛)

[求助] 关于两束自然光叠加后波长的求算

紧急求助物理大牛！！！！
从两只相同的高压汞灯发出的两束光垂直相交时，交点处波长是多少？频率，光强，光子量比先前一束光时有什么变化？？？？
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1楼 2013-11-05 21:42:01
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mshwangg

至尊木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
复色，非相干光源，无干涉现象
波长频率不变，光强加倍，光子量加倍
和同时点亮两个白炽灯没啥区别，就是更亮了而已
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2楼2013-11-05 23:27:33
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mshwangg

至尊木虫 (正式写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by yinying1991 at 2013-11-06 08:30:33
高压汞灯是玻壳内表面涂有荧光粉的高压汞蒸汽放电灯，柔和的白色灯光，结构简单。低成本，低维修费用，可直接取代普通白炽灯，具有光效长，寿命长，省电经济的特点，适用于工业照明、仓库照明、街道照明、泛光照明 ...

发光机制主要是两个，一个是汞自身的谱线，发光机理可认为是自发辐射发光；一个汞紫外线激发荧光粉，也是属于自发辐射的荧光。因此从发光机制上不是偏振光。同时器件上没有偏振相关元件。最后结论不是偏振光，可以用偏振片检测一下。
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6楼2013-11-06 12:02:23
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mshwangg

至尊木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
4楼: Originally posted by yinying1991 at 2013-11-06 09:19:05
还有，如果两高压汞灯灯光分别通过相同的滤光片，变成两束特定波长的光，然后成某一夹角θ相交，这几个量如何变呢？
辛苦了，亲

假定滤光片带宽很小，透射光认为是单色，或者透射汞谱线
尽管这样满足时间相干性，但是两束光成一夹角不满足空间相干性，因此仍无干涉现象，结论同2楼。
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7楼2013-11-06 12:06:56
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普通回帖

yinying1991

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
2楼: Originally posted by mshwangg at 2013-11-05 23:27:33
复色，非相干光源，无干涉现象
波长频率不变，光强加倍，光子量加倍
和同时点亮两个白炽灯没啥区别，就是更亮了而已

高压汞灯是玻壳内表面涂有荧光粉的高压汞蒸汽放电灯，柔和的白色灯光，结构简单。低成本，低维修费用，可直接取代普通白炽灯，具有光效长，寿命长，省电经济的特点，适用于工业照明、仓库照明、街道照明、泛光照明安全照明等。 高压汞灯发出的光中不含红色，它照射下的物体发青。通电后放电管产生很强的可见光和紫外线，紫外线照射在荧光泡壳上，发出大量可见光。 高压汞灯工作时，电流通过高压汞蒸气，使之电离激发，形成放电管中电子、原子和离子间的碰撞而发光。放电时波长 253.7nm的共振线(辐外光谱)被吸收,可见谱线强度增加
球形高压汞灯
,主要辐射的是404.7nm、435.8nm、546.1nm和577.0～579.0nm的可见谱线,此外还辐射较强的365.0nm的长波紫外线。
由此判断高压汞灯发出的光是不是偏振光？
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3楼2013-11-06 08:30:33
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yinying1991

新虫 (初入文坛)
还有，如果两高压汞灯灯光分别通过相同的滤光片，变成两束特定波长的光，然后成某一夹角θ相交，这几个量如何变呢？
辛苦了，亲
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4楼2013-11-06 09:19:05
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幸子爱撒谎

铁虫 (小有名气)
再加个偏振片

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
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5楼2013-11-06 10:36:13
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yinying1991

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
7楼: Originally posted by mshwangg at 2013-11-06 12:06:56
假定滤光片带宽很小，透射光认为是单色，或者透射汞谱线
尽管这样满足时间相干性，但是两束光成一夹角不满足空间相干性，因此仍无干涉现象，结论同2楼。...

不垂直，两束光夹角小于90度时，相交处光强还是2倍吗？有人说是根2倍，怎么回事？
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8楼2013-11-06 22:44:46
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yinying1991

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
2楼: Originally posted by mshwangg at 2013-11-05 23:27:33
复色，非相干光源，无干涉现象
波长频率不变，光强加倍，光子量加倍
和同时点亮两个白炽灯没啥区别，就是更亮了而已

大师，我想再请教一下，两束不同波长或频率的光在同一平面相交（在不同角度下）后，在相交处的光的波长或频率与原来的两束光的波长或频率之间有什么关系？
O(∩_∩)O谢谢
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9楼2013-11-07 20:03:22
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mshwangg

至尊木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
8楼: Originally posted by yinying1991 at 2013-11-06 22:44:46
不垂直，两束光夹角小于90度时，相交处光强还是2倍吗？有人说是根2倍，怎么回事？...

根号2吗？这是怎么算的？
交点处的光强可以按照光场波前复振幅叠加方法去计算
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5 ... %E7%90%86%E5%AD%A6)
I=I1+I2+2*sqrt(I1*I2)*cos(delta)                                (1)
如果两束光光强相同，且假定光束无限细，则交点（理想点）处光强为0-4I之间的一个确定值，其值取决于位相差delta；若光束有一定宽度的，则交点区域内有干涉条纹，交点区域内各点光强仍可由（1）式确定。
其实（1）式有一个前提的，他要求I1，I2两束光的初始位相恒定。具体说I1和I2为同一个光源分出来的两束光，则（1）式没有问题；若由两个独立光源分别产生I1和I2，即两个汞灯情况，两束光在相交之前的各自位相都是随机变化的（来源于自发辐射），则（1）式中delta也相应是随机变化的，交点处光强为（1）式的平均，结果是I1+I2。
这不就是2倍么。
从光子角度看，I=P/S=W/(S*t)=nE/(S*t)，E为光子能量，n为光子数
两束光交点处，光子数为n1+n2，则I还是2倍。
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10楼2013-11-08 07:03:23
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