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白光干涉 为什么白光能够干涉?

导语:题目:白光为什么能干涉?优质答案:准确的说,两束相干光束是可以干涉的,任何一束都不可能是绝对单色的,可以说绝对不可能只有单一的频率。所以任何光源只要符合时间相干性就可以干涉。比如一束的波长是600nm-601nm,另一束是600.5nm-601.

题目:白光为什么能干涉?

优质答案:

准确的说,两束相干光束是可以干涉的,任何一束都不可能是绝对单色的,可以说绝对不可能只有单一的频率。所以任何光源只要符合时间相干性就可以干涉。比如一束的波长是600nm-601nm,另一束是600.5nm-601.5nm,在它们的频率成分中(频率是光速除以波长),另外满足空之间的相干性。任何光源都可以是从光源上两个不同地方发出的光。只要这两个发光部分的长度小于空之间的相干长度,也可能发生干涉!

至于恒定相位差,也是不必要的条件,只要大致稳定即可。比如双缝干涉,屏幕静止时,光程差是恒定的,也可以说是恒定的。当屏幕向后或向前移动时,相位差肯定会发生变化,条纹间距也会发生变化,变宽或变窄,但干涉图样始终存在,说明相位差发生变化,只能使干涉图样波动,但不稳定

振动方向一致也是一个非本质条件。只要振动方向不是垂直的,两个相互成角度的振动就可以像力分解一样分为均匀方向和垂直方向,均匀方向的分量仍然可以干扰另一个振动,但是干涉图样的明暗对比度会降低,只有完全垂直时,才可以认为是非干涉。

综上所述,频率相同、相位差不变、振动方向一致的相干光源才是“稳定”干涉的条件,而不是干涉!

干扰的条件应该是:

频率大致相同,并且满足时间相干性

相位差变化的频率远小于光学频率

振动方向不能垂直,偏角使干涉图样的对比度满足瑞利判据!

所以白光,只要靠近自身的频率成分,比如白光中的红色频率成分和自身的红色频率成分,就可以干扰,相位差变小。而且注意这里的白光不是自然光,也就是说认为白光中所有的频率成分都是相干的,而不是像自然光一样不规则不相关,所以白光可以干涉!

不信可以参考大学里的一本书:石顺祥的《物理光学与应用光学》,也可以下载国内外文献看看。有专门研究非相干光干涉的文章!

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