干涉光的變場(chǎng)論文

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1、干涉光的變場(chǎng)論文干涉光的變場(chǎng)現(xiàn)象_(續(xù)3)《SeparationofOpticInterferenceinImagery》 概述：本文在揚(yáng)氏干涉基礎(chǔ)之上，增加了一個(gè)成像光學(xué)系統(tǒng)，以實(shí)驗(yàn)觀測(cè)雙相干光源成像的位置變化和能量分布變化，從中得到一個(gè)值得再探討的新現(xiàn)象。 關(guān)鍵字：干涉、成像、分離、變場(chǎng)  19世紀(jì)的揚(yáng)氏干涉實(shí)驗(yàn)對(duì)后世的物理學(xué)影響極大，至今它仍是物理學(xué)中的一個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。對(duì)于揚(yáng)氏干涉實(shí)驗(yàn)，人們一直是將雙相干光投射到相干區(qū)內(nèi)，以觀察干涉的明暗條紋。我們普遍認(rèn)為(1)式成立。     &nb

2、sp;                   (1)式中：和是單縫場(chǎng)。和是雙縫場(chǎng)。                          &

3、nbsp;                 (2-1)                              

4、              (2-2)參見圖一。請(qǐng)參考有關(guān)資料。 實(shí)際上，我們并沒有什么理由認(rèn)為⑵成立，而將(2)的成立認(rèn)為是“默認(rèn)的、應(yīng)該的”。現(xiàn)在，我們將這個(gè)實(shí)驗(yàn)加以引申，采用成像的方法，即采用光束“分一合一分”的方法，將相干區(qū)內(nèi)的相干光分離成像，并觀察干涉光分離后的成像位置和能最分布狀況。作者從實(shí)驗(yàn)的結(jié)果中，得出了一?些新現(xiàn)象。 —、揚(yáng)氏干涉中的場(chǎng)分布 揚(yáng)氏干涉如圖一屮(a)。按照光的波動(dòng)說：縫光源A和B

5、在空間屮傳播的電磁場(chǎng)分布值，不會(huì)隨光源A或B的存在與否而變化，即從A和B所發(fā)出的光波在整個(gè)光路傳播過程中是相互獨(dú)立的。這樣，單縫場(chǎng)和被認(rèn)為與雙縫場(chǎng)和是相同的，如圖一中⑹和(C)。參見⑴式。圖二 干涉光的成像分離 我們?cè)诟缮鎱^(qū)后增加一個(gè)止透鏡，用于對(duì)逢AB進(jìn)行成像，如圖二。這樣單縫成像和雙縫成像的像A'或B'位置和能量分布是不變的。它們分別由和決定，也口J以說由和決定。 但是,在實(shí)際中,像A'或B'的特性是變化的,(1)式并不成立,B

6、J：         &n

7、bsp;              (3)式屮：，由于這種在干涉區(qū)內(nèi)的電磁場(chǎng)分布發(fā)生了變化，導(dǎo)致像位置和能量分布是變化的，我們不妨將這種現(xiàn)彖稱Z為“變場(chǎng)這種變化量?jī)佣啻?？下面的十涉光源的成像?shí)驗(yàn)町以證明這種現(xiàn)象的存在。 在論述光學(xué)系統(tǒng)中干涉光源的成像問題Z前，我們先回顧一下11前冇關(guān)光學(xué)理論的成像原理。二、物光源在共軸球ifii系統(tǒng)中的成像規(guī)律圖三 雙縫光源A和B成像光學(xué)圖物體或像箭頭由紙［fn

8、Nj± 物體或

9、像箭頭向紙面里 按高斯光學(xué)，物空間中的一個(gè)點(diǎn)、一條直線或平面經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)后，在像空間中有其一一對(duì)應(yīng)的點(diǎn)、線或面存在。例如，有縫光源A、B和正透鏡L組成一個(gè)成像光學(xué)系統(tǒng)，L的焦距為f［正透鏡為圓形，在空氣介質(zhì)中］,物、像距離正透鏡L的物、像方主平面K和K'分別為u和v,如圖三。 在圖三中，縫A、B對(duì)稱垂直于主光軸乙但不與主光軸Z相交，且偏離主光軸Z都為d。定義AB縫所在平面為Q面。我們?cè)赒面上建立x?y坐標(biāo)系,y軸平行于光縫,x軸方向向紙外且垂直于主光軸乙具坐標(biāo)原點(diǎn)在主光軸Z