单色光

             

预备知识 平面波

   可见光是波长在 $400-760\mathrm{nm}$,亦即频率在 $4.3 \times 10^{14} \sim 7.5 \times 10^{14} \mathrm{Hz}$ 之间的电磁波.具有单一频率的光波称为单色光(monochromatic light).然而,严格的单色光是不存在的.任何光源所发出的光波都有一定的频率(或波长)范围,在此范围内,各种频率(或波长)所对应的强度是不同的,以波长为横坐标,强度为纵坐标,可以直观地表示出这种强度与波长间的关系,称为光谱曲线,或称谱线(spectrum),如图 1 所示,谱线所对应的波长范围越窄,则称光的单色性越好.

图
图 1:谱线及其宽度

   设谱线中心处的波长为 $\lambda$,强度为 $I_0$,通常用最大强度的一半所包围的波长范围 $\Delta\lambda$ 当作谱线宽度(line width),它是标志谱线单色性好坏的物理量.普通单色光源,如钠光灯、镉灯、汞灯等,谱线宽度的数量级为 $0.1 \sim 10^{-3} \mathrm{nm}$,而激光的谱线宽度只有 $10^{-9}\mathrm{nm}$,甚至更小.

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