《普通物理学》课程教学资源（PPT课件）第十二章 几何光学 12-2 光源、单色光、相干光

§12-2光源单色光相千干光 一、光源 光是电磁波。 可见光是能引起人的视觉的那部分电磁波。 发射光波的物体称为光源。 4000A 7600A 紫 红 让美下觉返司速此

上页 下页 返回 退出 4000Å 紫 7600Å 红 光是电磁波。 可见光是能引起人的视觉的那部分电磁波。 发射光波的物体称为光源。 一、光源 §12-2 光源 单色光 相干光

光源的发光特性 光源的最基本发光单元是分子、原子。 能级跃迁辐射 波列 E2 入 v=(E2E1)/h M E 波列长L=xC 是波列持续时间 上意不意道可退欢

上页 下页 返回 退出 光源的发光特性 光源的最基本发光单元是分子、原子。  = (E2-E1 )/h E1 E2 能级跃迁辐射 波列 波列长 L =  c 是波列持续时间

普通光源：自发辐射 独立 (不同原子同一时刻发的光) 独立（同一原子不同时刻发的光） 让美觉返司退

上页 下页 返回 退出 普通光源：自发辐射 独立（同一原子不同时刻发的光） 独立 （不同原子同一时刻发的光） · ·

激光光源：受激辐射 E2 v-(E-EJ/h 完全一样（频率、位相、 振动方向，传播方向) E 女贰下家通回退此

上页 下页 返回 退出 激光光源：受激辐射 E1 E2   完全一样(频率、位相、 振动方向，传播方向)  = (E2-E1 )/h 

二、单色光 单色光：具有单一频率的光波。 复色光：不同频率单色光的混合光。 光谱曲线 遷 谱线宽度△入 自然宽度 2 多普勒加宽 元1+△☑ 波长 谱线及其宽度 让美觉返司退

上页 下页 返回 退出 复色光：不同频率单色光的混合光。 单色光：具有单一频率的光波。 谱线宽度  光谱曲线 自然宽度 多普勒加宽 0 I 2 0 I  2    − 2    + 谱线及其宽度 强 度 波长 二、单色光

复色光 正元子元道回退此

上页 下页 返回 退出 复色光

三、相干光 光波中的电振动矢量称为光矢量 1.两列光波的叠加 P E=ETo cos(@t+) E2=E20 cos(@t+o) E=E+E2=Eo cos(ot+) E=E%+E3+2E0E2Cos△0 其中：△0=20-40 让美觉返司退

上页 下页 返回 退出 1.两列光波的叠加 p · · · 1 2 r1 r2 cos( ) 1 = 10  +10 E E t cos( ) 2 = 20  +20 E E t P: cos( ) = 1 + 2 = 0  +0 E E E E t = + + 2 10 20 cos  2 20 2 10 2 E0 E E E E 其 中：  =20 −10 光波中的电振动矢量 E 称为光矢量 E0 E1 E2 20 10 0 三、相干光

平均光强为 I=I1+2+2VII2cos△φ >非相干光源 coS△中=0 干涉图 I=I1+2一非相干叠加 >完全相干光源 I=11+12+21 12 CosAg 让意下美返同退此

上页 下页 返回 退出 ➢ 非相干光源 cos = 0 I = I 1 + I 2 —非相干叠加 ➢ 完全相干光源 cos = cos 干涉图 I I I I I = + +  1 2 1 2 2 cos  I = I1 + I2 + 2 I1 I2 cos 平均光强为

2.相干条件 。相长干涉（明) △中=±2k元， cosAd=1 干涉图 I=Imax =I1+12+2112 (k=0,1,2,3,.) 。相消干涉（暗） △中=±(2k+1)π，c0S△功=-1 I=Imin =I1+12-2vI12 (k=0,1,2,3,.) 让文下美适司：退此

上页 下页 返回 退出 (k = 0,1,2,3,···)  =    2 , k max 1 2 2 1 2 I = I = I + I + I I 相消干涉（暗）  =  +  (2 1) k π， min 1 2 2 1 2 I = I = I + I − I I (k = 0,1,2,3,.) 2. 相干条件 cos =1 cosΔ = −1 相长干涉（明） 干涉图

总结： 频率相同 相干条件： 振动方向相同 相位差恒定 干涉判据： ±2kπ k=0,1,2,.干涉加强 △中= ±(2k+1)πk=0,1,2,.干涉减弱 女意子意适藏退此

上页 下页 返回 退出 频率相同 振动方向相同 相位差恒定 干涉判据： 相干条件： 总结： 2 π =0 1 2 (2 1)π =0 1 2 k k k k   =    + ， ，  干涉加强 干涉减弱