马峰全，梅策香

（咸阳师范学院 物理与电子工程学院，陕西 咸阳 712000）

杨氏双缝干涉实验是Thomas Young于1807年提出的，它最早明确地确立了光的叠加原理，第一次用光的波动性解释了干涉现象[1]。干涉、衍射现象是光波动性的重要体现，各种光学教材中对双缝干涉现象都有一定的分析，但限于篇幅，对干涉条纹可见度及光波的相干性论述较为概括，而对干涉条纹可见度的分析对光学干涉、衍射实验有着重要的指导意义。文献[2-5]给出了各自的见解。这些文献主要是从光程差的角度入手，对条纹可见度作了更为细致地分析与计算，只有较少文献[6-7]涉及到了频谱分析。本文将从傅里叶光学的角度入手，对光波的相干性进行分析。

图1 杨氏双缝干涉光路图

1 杨氏双缝实验

如图1所示，光源发出的光垂直照射在狭缝S0平面x0y0，由S0透射的光传播到双缝S1S2所在平面x1y1，经过双缝传播到光屏平面xy，形成干涉条纹。图1中，U(x0)是单缝平面后的光场分布函数，U(x)、U(x1)、U'(x1)分别表示对应平面的光场分布。如果入射光是普通光源产生的，单缝相当于一个缝光源，提高出射光的相干性，出射光的相干性与缝S0的宽度有关；如果入射光是相干性较强的激光，单缝就是一个衍射屏。在经典的双缝干涉实验中，R≫a，d，D≫d，b。因此，光波在单缝平面x0y0到双缝平面及双缝平面到光屏平面x0y0的传播可以等效为线性平移不变系统。

2 双缝平面光场及空间相干性

假设入射光波为λ的单色平面光波垂直入射，由傅里叶光学[8]可知：

双缝平面x1y1光场分布如图2。……