Question

关于相干光干涉的问题，求教

劈尖的上下表面如果距离太大的话是不是不能发生干涉啊？

Answer 1

距离太大超过想干距离就不能发生想干

Answer 2

跟光源的相干长度有关系，激光光源基本不用考虑这个

追问

我说的是劈尖干涉。。劈尖上下表面发生的干涉。。如果说劈尖上下表面距离大的话会不会不能发生干涉

追答

是的呀
劈尖的等厚干涉就是上下表面反射光的光程差被尖的斜度调制而形成的干涉嘛
如果上下表面反射光的光程差超过光源的相干长度了，就无法形成干涉条纹了嘛

追问

“超过光源的相干长度”。。什么叫相干长度啊？

追答

简单来说就是这样的
一个光源，发出的光并不是一个理想无限长的正弦波，而是一段一段的。各段之间的相位没有任何关系

想要干涉，就需要光束在两个点有着恒定的相位差，比如，劈尖上表面和下表面反射的光，如果到达上表面时相位恰好差pi，那么这一点就会形成亮条纹，而如果相差2pi，那就形成暗条纹。而这就要求上表面和下表面反射的光到达上表面时都来自同一段光波，如果劈尖太厚，那么下表面反射的光到达上表面时，上表面反射的光已经是下一段光波了，那么两者就无法成固定的条纹

普通光源相干长度比较短，所以很薄的劈尖才能出现干涉条纹。激光相干长度很长很长所以很容易形成干涉条纹

追问

“如果劈尖太厚，那么下表面反射的光到达上表面时，上表面反射的光已经是下一段光波了，那么两者就无法成固定的条纹”
这时候相位会改变。。但是相位差还是恒定的啊。。因为传播速度相同。。频率也相同啊

追答

举个例子
设光波的函数是y=sin(wt+d)
w为频率，d为初始相位
传播一段距离后为y=sin(wt+a/l*2pi+d)
a为传播距离，l为波长
关键在于对于一个真实光源，d是不断在变化的，所以两点的相位差不仅包含中间a/l*2pi的信息，还包含d的变化。普通光源d变化频率非常高，所以必须要a足够短，才能使得传播这一段距离后d还没有变化

追问

d变化了之后， (wt+a/l*2pi+d1)-(wt+d2)..虽然d从d2变化为d1,但是光程差还是a/l*2pi+(d1-d2)啊。。光程差这时候还是恒定。。那么相位差也不会发生变化啊

追答

d1-d2是随时在变化的，因为d1和d2都是一直在变化的

Answer 3

能