1、 主要內容主要內容 干涉條紋的可見度干涉條紋的可見度 影響干涉條紋觀測的因素影響干涉條紋觀測的因素 光源的非單色性光源的非單色性 光源的線度光源的線度1.4 1.4 干涉條紋的可見度干涉條紋的可見度一一 、干涉條紋的可見度、干涉條紋的可見度可見度可見度( (或對比度、反襯度或對比度、反襯度) ) 定義定義 ：maxminmaxminIIVII當當 ( (暗條紋全黑暗條紋全黑) )時，時， , ,條紋的反差最大條紋的反差最大, ,清晰可見。清晰可見。min0Imax1VV當當 時時, , , ,條紋核糊不清，甚至不可辨認條紋核糊不清，甚至不可辨認minmaxIImin0VV 影響干涉條紋可見度大

2、小的因素很多影響干涉條紋可見度大小的因素很多, ,對于理想對于理想的相干點光源的相干點光源發出的光來講，主要因素是發出的光來講，主要因素是振幅比。振幅比。 ( () )( () )( () )( () )2 22 21 12 21 12 21 12 22 22 22 22 21 12 21 12 21 12 22 2: :A AA AA AA AA A A AV VA AA AA AA AA AA A+ +- - -= = =+ + + +- -于于是是1 12 22 21 12 22 22 21 12 2c co os sA A2 2A AA AA AA AI I由可知可知2max122,j

3、IIAA2min12(21) ,jIIAA( () )( () )( () )( () )2 22 21 12 21 12 21 12 22 22 22 22 21 12 21 12 21 12 22 2: :A AA AA AA AA A A AV VA AA AA AA AA AA A+ +- - -= = =+ + + +- -于于是是( () )( () )1 12 22 21 12 22 2 A AA A: :V V1 1+ + A AA A= =即即可見：可見度與可見：可見度與振幅比振幅比有關有關則光強公式又可寫為：則光強公式又可寫為：c co os sA A2 2A AA AA

4、AI I2 21 12 22 22 21 1cos10VI2 22 20 01 12 21 12 2I II II IA AA A= =+ += =+ +若若令令這就是雙光束干涉中強度分布的另一表達式這就是雙光束干涉中強度分布的另一表達式二、光源的非單色性對干涉條紋的影響二、光源的非單色性對干涉條紋的影響 設光源的波長為設光源的波長為 ，其波長范圍為，其波長范圍為 由雙縫干涉亮紋位置：由雙縫干涉亮紋位置：drjy0 以以楊氏干涉實驗楊氏干涉實驗為例說明光源的非單色性對為例說明光源的非單色性對干涉條紋的影響。干涉條紋的影響。j=0j=0級級條紋是完全條紋是完全重合重合的，的，其他其他各條紋各條紋

5、不再重合不再重合; ; 同級次內，干涉級大值位置范圍：同級次內，干涉級大值位置范圍：00rryyyjjdd j j 提高，寬度增大，可見度下降提高，寬度增大，可見度下降 不同級次的條紋發生重疊，這時可見度為零。不同級次的條紋發生重疊，這時可見度為零。 當第當第j j級與的第級級與的第級重疊時重疊時+ +( () )1 1j j+ +可見度可見度 為零為零明紋寬度明紋寬度 0ryjd 即即yj 一定，1jjj此時的光程差為實現相干的最大光程差：此時的光程差為實現相干的最大光程差：2 2式式中中決定于光源本身的性質，決定于光源本身的性質，與干涉裝置無關。與干涉裝置無關。 相干長度相干長度 2max

6、jj總的光強分布總的光強分布 各波長的干涉各波長的干涉 四、光源的線度對干涉條紋的影響四、光源的線度對干涉條紋的影響 d d 1 1s s2 2s ss ss s d d2 2r r1 1r r 0 0r r 2 2r r 0 0p p所產生的干涉圖樣以虛線表示，所產生的干涉圖樣以虛線表示， 用實線，用實線， 如圖則干涉條紋可見度為零。如圖則干涉條紋可見度為零。 d d 1 1s s2 2s ss ss s d d2 2r r1 1r r 0 0r r 2 2r r 0 0p p1 12 2S SS SS S 到到的的光光程程差差, ,: :21sinrrdd d d d dS S 1 1S

7、S2 2S S2 20 00 00 0d d d dd dd d d dd dr r2 2r rr r = =+ + 21sinrrdd02tanddr而0 0d dd d2 2r r = 若若（相消條件相消條件） 則干涉條紋則干涉條紋可見度為零可見度為零 d d d dS S 1 1S S2 2S S0 0r rd d2d2d = =即即若楊氏實驗中用的是若楊氏實驗中用的是擴展光源擴展光源, ,它的寬度為它的寬度為 0 0d d 0 0d2dd2d= =且且d d 則擴展光源可分成許多相距則擴展光源可分成許多相距為為 的線光源對的線光源對, , 由于每對線光源在屏幕上的干涉花樣的可見度為由于每對線光源在屏幕上的干涉花樣的可見度為零零, ,故整個擴展光源在屏幕上的干涉花樣的可見度故整個擴展光源在屏幕上的干涉花樣的可見度也為零也為零, ,在屏幕上無法觀察到干涉花樣在屏幕上無法觀察到干涉花樣, , 這個擴