【大学物理】光学：为什么单色性好的光相干时间长

【大学物理】光学：为什么单色性好的光相干时间长
由理论推导可得光的单色性△ν与相干时间t的关系：△ν*t=1
请问如何解释这个现象?激光的发光也是由单个原子完成的,而不同原子所发光也的确不相干,
那为什么单色性好的光相干时间长呢?难道是因为单色性与原子发光的稳定性有关?

杨小壮 1年前已收到2个回答举报

yurenczl 幼苗

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△ν是如何来的?单个原子跃迁产生的光只能是固定频率,之所以有△ν是因为大量原子跃迁到不同能级（或者同一能级）产生不同频率的光,才有的△ν.因此,即使是激光光源一束光也包含许许多多不同的频率.
假设,光源频率绝对单一,△ν=0,那么这个频率的光是无限长不间断的.无论如何分路,光程差如何大,只要有足够的t,当分路光再次相遇时,就会干涉.
如果光源频率不单一,△ν≠0,那么光源发出的某个频率的光在一定时间 t 之后,就中断了,换成别的频率了.因此,这个时间 t 就影响了相干时间.

1年前追问

杨小壮举报

同样的能级越迁，发出的光频率不是应该相同的吗？你的意思是激光或多或少都会有许多频率，从而导致原子有一定机率更换频率，从而导致波列的中断吗？另外，波列长短是不是和能量没关系啊。

举报 yurenczl

如果是完全相同的能级跃迁，发出光的频率肯定是相同的。但是，能级不是单一的一条“线”，而是一个“带”。在大量原子跃迁过程中，总会有原子偏离固定的能级。（具体原理请自行百度，或者去图书馆借“激光原理”参考）我觉得波列长短是和能量有关系的，波列长的话说明处在这个状态的光子比较多，反之则比较少。单个光子能量是hν，光子多的话能量大

dxwj 幼苗

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从您的疑问可以看出，你是已知理论结果，但还没有接受这个结果，举个例子：一对双胞胎，站在一起，所有宏观特征都相同，但对外人来说，很难区分，也就是说他们相干，外人要花很长时间才能区分出来，相干时间也就长。从干涉的理论来讲，频率差越小，干涉越明显，也就是相干时间越长。...

1年前

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