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普通光源的發(fā)光機(jī)理

當(dāng)原子中大量的原子(分子)受外來(lái)激勵(lì)而處于激發(fā)狀態(tài)。處于激發(fā)狀態(tài)的原子是不穩(wěn)定的，它要自發(fā)地向低能級(jí)狀態(tài)躍遷，并同時(shí)向外輻射電磁波。當(dāng)這種電磁波的波長(zhǎng)在可見(jiàn)光范圍內(nèi)時(shí)，即為可見(jiàn)光。原子的每一次躍遷時(shí)間很短(10-8 s)。由于一次發(fā)光的持續(xù)時(shí)間極短，所以每個(gè)原子每一次發(fā)光只能發(fā)出頻率一定、振動(dòng)方向一定而長(zhǎng)度有限的一個(gè)波列。由于原子發(fā)光的無(wú)規(guī)則性，同一個(gè)原子先后發(fā)出的波列之間，以及不同原子發(fā)出的波列之間都沒(méi)有固定的相位關(guān)系，且振動(dòng)方向與頻率也不盡相同，著就決定了兩個(gè)獨(dú)立的普通光源發(fā)出的光不是相干光，因而不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。

獲得相干光源的三種方法

a.原理：波陣面分割法

將同一光源上同一點(diǎn)或極小區(qū)域(可視為點(diǎn)光源)發(fā)出的一束光分成兩束，讓它們經(jīng)過(guò)不同的傳播路徑后，再使它們相遇，這時(shí)，這一對(duì)由同一光束分出來(lái)的光的頻率和振動(dòng)方向相同，在相遇點(diǎn)的相位差也是恒定的，因而是相干光。如，楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)。

b.方法：振幅分割法

一束光線經(jīng)過(guò)介質(zhì)薄膜的反射與折射，形成的兩束光線產(chǎn)生干涉的方法。如，薄膜干涉。

c.方法：采用激光光源

激光光源的頻率，位相，振動(dòng)方向，傳播方向都相同。

二、雙縫實(shí)驗(yàn)的起源

托馬斯·揚(yáng)出版的《自然哲學(xué)講義》綜合整理了他在光學(xué)方面的工作，雙縫實(shí)驗(yàn)并在里面第一次描述了雙縫實(shí)驗(yàn)：光的雙縫干涉。后來(lái)的歷史證明，這個(gè)實(shí)驗(yàn)完全可以躋身于物理學(xué)史上最經(jīng)典的前五個(gè)實(shí)驗(yàn)之列，而在今天，它已經(jīng)出現(xiàn)在每一本中學(xué)物理的教科書上。

揚(yáng)的著作點(diǎn)燃了革命的導(dǎo)火索，光的波動(dòng)說(shuō)在經(jīng)過(guò)了百年的沉寂之后，終于又回到了歷史舞臺(tái)上來(lái)。但是它當(dāng)時(shí)的日子并不好過(guò)，在微粒說(shuō)仍然一統(tǒng)天下的年代，楊的論文開始受盡了權(quán)威們的嘲笑和諷刺，被攻擊為“荒唐”和“不合邏輯”。在近20年間竟然無(wú)人問(wèn)津，楊為了反駁專門撰寫了論文，但是卻無(wú)處發(fā)表，只好印成小冊(cè)子。但是據(jù)說(shuō)發(fā)行后“只賣出了一本”。原因很簡(jiǎn)單，在此之前人們一直認(rèn)為光是縱波，直到1819年一個(gè)不知名的法國(guó)年輕工程師——菲涅耳(Augustin Fresnel)，當(dāng)時(shí)他才31歲，在《關(guān)于偏振光線的相互作用》論文里，提出了光是橫波的概念。

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