在光学干涉测量、全息成像等领域,需通过控制光源尺寸提升空间相干性。激光器因自发辐射放大机制,直接输出高空间相干光,成为现代精密光学仪器的核心光源。而天文干涉仪则通过多台望远镜组合,等效增大干涉孔径角,弥补恒星光源尺寸过大的局限。
**空间相干性**: 1. 反映光波横向(空间不同点)相位关联,典型实验如杨氏双缝干涉。 2. 由光源尺寸和相干面积决定,光源尺寸越小(或满足 \( d \cdot \theta \leq \lambda \) ,d为光源尺寸,θ为观察方向张角),空间相干性越好。 两类相干性独立但共存,实际应用(如激光)需同时优化。
激光的空间相干性源于波前各点相位一致,导致方向性极强;时间相干性由单色性决定,反映相位长时间稳定;相干光强指相干部分的光强,激光具有极高的相干光强。 1. 空间相干性与方向性:空间相干性描述横截面内不同点的相位相关性。激光谐振腔的选模作用使输出光具有平面波前,各点相位高度一致,波前曲率趋近于平面,故发...
除了光源尺寸,双缝间距也越大,也同样导致干涉效果变差。这种因为光源空间尺寸,和双缝间距尺寸对干涉的限制称为空间相干性。 时间相干性:这是由于波列有一定长度。因此当光程差超出这个长度。相干波无法相遇,因此干涉无法发生。薄膜平板较厚,双缝较远,或者对双缝的倾角过大,导致光程差太大超出波列长度,无法进行干涉。 ...
\Delta t_{0} 称为相干时间,它是光通过相干长度所需的时间 波列长度与光谱宽度成反比,即光单色性越强,波列越长,相干时间越长,时间相关性越好 波列是沿光波传播方向通过P的,所以时间相干性是光的纵向相干性 理想的相干光源我们一般近似为点光源,但是现实中,光源一定是有线度的。这意味着不同点光源会在屏幕上...
空间相干性与干涉图案的形成有着直接的关系。当相干光波相交时，它们会产生边界清晰、稳定的干涉条纹，...
时间相干性是光波在不同时刻相位关联的特性,空间相干性是光波在不同空间点相位关联的特性。相干时间定义为光波保持相位相干性的时间间隔,相干长度是相干时间乘以光速。 时间相干性源于光源的非单色性:频率带宽Δν越小(单色性越好),时间相干性越强。相干时间τ由Δν的倒数近似确定(τ≈1/Δν),反映波列持续时间。
证明相干长度 Lc = 2/。答:空间相干性是指光场中不同两点在同一时刻的相干程度。时间相干性是指同一点在不同时刻的相干程度。空间相干性的度量是采用相干面积进行度量。时间相干性是采用相干时间或相干长度进行度量。光源的角宽度定义为,d0是使得条纹可见的光源最大宽度。相干孔径角定义为。证明:多色...
空间相干性是指光波场在空间不同位置之间的相关性。 在双缝干涉实验中,对于扩展光源,我们先假设光源发出的光波列同频同相且无限长。然而,实际情况是,当这些光波到达双缝时,却难以保证双缝处能够顺利发生干涉。这其中的关键原因在于扩展光源具有一定的尺寸。想象一下,光源就像一个有一定面积的发光体,光源上不同的点...
空间相干性与干涉图案的形成有着直接的关系。当相干光波相交时，它们会产生边界清晰、稳定的干涉条纹，...