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普通光源的發(fā)光機理

當原子中大量的原子(分子)受外來激勵而處于激發(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)地向低能級狀態(tài)躍遷，并同時向外輻射電磁波。當這種電磁波的波長在可見光范圍內(nèi)時，即為可見光。原子的每一次躍遷時間很短(10-8 s)。由于一次發(fā)光的持續(xù)時間極短，所以每個原子每一次發(fā)光只能發(fā)出頻率一定、振動方向一定而長度有限的一個波列。由于原子發(fā)光的無規(guī)則性，同一個原子先后發(fā)出的波列之間，以及不同原子發(fā)出的波列之間都沒有固定的相位關系，且振動方向與頻率也不盡相同，著就決定了兩個獨立的普通光源發(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或極小區(qū)域(可視為點光源)發(fā)出的一束光分成兩束，讓它們經(jīng)過不同的傳播路徑后，再使它們相遇，這時，這一對由同一光束分出來的光的頻率和振動方向相同，在相遇點的相位差也是恒定的，因而是相干光。如，楊氏雙縫干涉實驗。

b.方法：振幅分割法

一束光線經(jīng)過介質(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，振動方向，傳播方向都相同。

二、雙縫實驗的起源

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

揚的著作點燃了革命的導火索，光的波動說在經(jīng)過了百年的沉寂之后，終于又回到了歷史舞臺上來。但是它當時的日子并不好過，在微粒說仍然一統(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年間竟然無人問津，楊為了反駁專門撰寫了論文，但是卻無處發(fā)表，只好印成小冊子。但是據(jù)說發(fā)行后“只賣出了一本”。原因很簡單，在此之前人們一直認為光是縱波，直到1819年一個不知名的法國年輕工程師——菲涅耳(Augustin Fresnel)，當時他才31歲，在《關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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（責任編輯：xll）

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