题目

为什么白光能够干涉?

提问时间：2020-07-20

答案

准确的说,应该是两列相干光可以发生干涉,任何一个光束都不可能是绝对的单色光,也可说绝对不可能只有单一频率,所以,任何一个光源只要满足时间相干性,都可以发生干涉,比如一束光的波长是600nm-601nm,另外一束光是600.5nm-601.5nm,他们的频率成分当中（频率就是光速除以波长）有相同的部分,如果满足时间相干性,也就是相干频率大于他们直接的频率差就可以干涉!另外就是满足空间相干性,任何一个光源,可以是光源上不同两个地方发出的光线,只要这两个发光的部分的长度小于空间相干长度,就也可以发生干涉!
关于相位差恒定,也是不必要条件,只要大致稳定就行,举例说明：比如,双缝干涉,当屏幕不动的时候,光程差是恒定的,也可以说是相位差是恒定的,当光屏向后或者向前移动的时候,相位差肯定会变,条纹间距也会变,变宽或者变窄,但是干涉图样始终存在,说明相位差变化了,只能使得干涉图样发生波动,但是不稳定的相位差一样可以发生干涉!
震动方向一致也是非必要条件,只要震动方向不垂直,两个互成角度的震动,可以向力的分解那样,把震动分为一致方向和垂直方向,一致方向的分量依然可以和另外一个震动发生干涉,只不过干涉图样的明暗对比度会下降,而只要当完全垂直的时候,对比度才下降为零,才可以认为是不干涉了.
综上所述：频率相同,位相差恒定,振动方向一致的相干光源是发生“稳定”干涉的条件,而非发生干涉的条件!
发生干涉的条件应该是：
频率近似相同,并满足时间相干性
相位差变化频率远小于光频率
震动方向不能垂直,并且偏离角度使得干涉图样对比度满足瑞利判据!
所以说,白光,只要是自己频率成分当中相接近的部分,比如白光中的红色频率成分和自己的红色频率成分就可以干涉,而且相位差变的不大就可以了,而且,注意一点,这里说的白光不是自然光,也就是说,认为白光里面各个频率成分都是相***,而不是自然光那样毫无规律,不相***,所以白光也能干涉!
如果你不信,可以去参看大学里面的一本书：石顺祥的《物理光学与应用光学》,也可以下载国内外文献看看,有专门研究非相干光干涉的文章!