1．光源

发射光波的物体称为光源，各种光源的激发方式不同，常见的有利用热能激发的，有利用电能激发引起发光的，称为电致发光，有利用光激发引起发光的，称为光致发光，有由于化学反应而发光的，称为化学发光，此外，还有受激辐射的激光光源。

一般普通光源（指非激光光源），发光的机理是处于激发态的原子（或分子）的自发辐射，原子发射的光波是一段频率一定、振动方向一定、有限长的光波，通常称为光波列。如图是原子光波列的示意图。在普通光源中，各个原子的激发和辐射参差不齐，而且彼此之间没有联系，是一种随机过程，因而不同原子在同一时刻所发出的波列在频率、振动方向和相位上各自。独立，同一原子在不同时刻所发出的波列之间振动方向和相位也各不相同。

图12-25

2．单色光

可见光是波长在亦即频率在之间的电磁波。具有单一颇率的光

波称为单色光，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（或频率）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），如图所示，谱线所对应的波长范围越窄，则称光的单色性越好。设谱线中心处的波长为，强度为，通常用强度下降到的两点之向的波长范围当作谱线宽度，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，激光的谱线宽度只有，甚至更小。

图12-26

3．相干光

在讨论机械波时已经指出，两列波相遇发生干涉现象的条件是：振动频率相同、振动方向相同和相位差恒定。在光学中，实验表明从两个独立的同频率的单色普通光源（如钠光灯）发出的光相遇，不能得到干涉图样，这是为什么呢？如何实现光的干涉现象呢？下面对光的相干性作简单的说朋。
    设两个同频率单色光在空间某一点的光矢量分别为
            ，
叠加后合成的光矢量。如果两光矢量是同方向的，合成光矢量的量值为
            
其中
            
            
在观测的时间内，平均光强是正比于的，即
            
如果这两束同频率的单色光是分别由两个独立的普通光源发出的，则有
            
从而
            即
上式表明两束光重合后的光强等于两束光分别照射时的光强和之和，我们把这种情况称为光的非相干叠加。
    如果这两束光来自同一光源而使它们的相位差始终保持恒定，则其合成后的光强为
            
    此时将不随时间而变，我们把称为干涉项，将这种情况称为光的相干叠加。由上式可知，由于两光束间存在着相位差，合成后的光强不仅取决于两束光的光强和，还与两束光之间的相位差有关。当两束光在空间不同位置相遇，其相位差也将有不同的数值，因此，在空间各个不同点处的光强将发生连续的变化，即光强在空间重新分布。
    当时，，在这些位置的光强最大，称为干涉相长。当时，，在这些位置的光强最小，称为干涉相消。如果

，那么合成后的光强为              光强随相位差的变化情况如图所示，这就是光的干涉现象。     综上所述，我们把能产生相干叠加的两束光称为相干光，相干叠加必须满足振动频率相同、方向相同、相位差恒定的条件。只有从同一光源的同一部分发出的光，通过某些装置进行分束后，才能获得符合相干条件的相干光。

图12-27

4．相干光的获得方法

获得相干光的方法的基本原理是把由光源上同一点发出的光设法“一分为二”，然后再使这两部分叠加起来，由于这两部分光的相应部分实际上都来自同一发光原子的同一次发光，即每一个光波列都分成两个频率相同、振动方向相同、相位差恒定的波列，因而这两部分光是满足相干条件的相干光。把同一光源发出的光分成两部分的方法有两种：一种叫分波阵面法。由于同一波阵面上点的振动具有相同相位，所以从同一波阵面上取出的两部分可以作为相干光源。如杨氏双缝实验等就用了这种方法。另一种叫分振幅法。就是当一束光投射到两种介质的分界面上时，一部分反射，一部分透射，分成两部分或若干份，例如薄膜干涉实验就用了这种方法。