题目
下面关于光源的时间相干性,描述正确的是()A 时间相干性描述的是某一个空间点在不同的时刻光波场之间的相干性B 相干时间tc就是光传播方向上某点处,使两个不同时刻光波场之间有相干性的最大时间间隔C 相干时间tc就是光源所发出的有限波列的持续时间D 相干时间tc与光谱线宽△V成反比
下面关于光源的时间相干性,描述正确的是()
A 时间相干性描述的是某一个空间点在不同的时刻光波场之间的相干性
B 相干时间tc就是光传播方向上某点处,使两个不同时刻光波场之间有相干性的最大时间间隔
C 相干时间tc就是光源所发出的有限波列的持续时间
D 相干时间tc与光谱线宽
成反比
题目解答
答案
这道题涉及时间相干性与光源的特性之间的关系。以下是思路点拨和对选项的点评:
时间相干性描述的是光波在时间上的相干性,即不同时间的光波之间的相干性。因此,选项A中的描述是正确的。
相干时间tc是指在某一特定点处,两个不同时刻的光波之间仍然具有相干性的最大时间间隔。这个时间间隔取决于光源的特性,与选项B中的描述一致,因此选项B也是正确的。
相干时间tc不是指光源所发出的有限波列的持续时间,而是两个不同时刻的光波之间的相干性持续的时间。因此,选项C是不正确的。
相干时间tc与光谱线宽Δν通常成正比关系,而不是反比。更宽的光谱线宽通常对应更短的相干时间,这是光学中的一个重要概念。所以,选项D也是不正确的。
总体来说,选项A和选项B是正确的描述,而选项C和选项D都不正确。正确答案应该是A和B。
解析
本题考查光源的时间相干性相关概念,需明确以下关键点:
- 时间相干性的定义:描述光波在不同时间的相干性,即同一空间点不同时刻的光波场是否相干。
- 相干时间的物理意义:指光波场保持相干性的最大时间间隔,与光源的光谱特性相关。
- 相干时间与光谱线宽的关系:二者成反比,光谱线宽越大,相干时间越短。
选项分析
选项A
正确。时间相干性描述的是同一空间点在不同时刻的光波场之间的相干性,符合定义。
选项B
正确。相干时间 $t_c$ 是光波场保持相干性的最大时间间隔,与光源特性相关,描述准确。
选项C
错误。相干时间并非光源发出的有限波列持续时间,而是不同时刻光波场相干性的持续时间。
选项D
正确。相干时间 $t_c$ 与光谱线宽 $\Delta \nu$ 成反比(公式:$t_c \approx \frac{1}{\pi \Delta \nu}$),用户答案中认为错误,但实际正确。