这 种情况和光源发光的机理密切相关。下面我们就来说明这一点。光源发光是其中大量的分子或原子进行的一种微观过程。现代物理学理论已完全肯定分子或原子的能 量只能具有分立的值,这些值分别叫做能级。能量最低的状态叫基态,其它能量较高的状态叫激发态。由于外界的激励,如通过原子的碰撞而获得能量,处于基态的 原子可以跃迁到激发态中。处于激发态的原子是不稳定的,它会自发地跃迁到低激发态或
h是普朗克常数。这样的辐射跃迁过程叫自发辐射(见图17.10)。这一跃迁过程所经历的时间是很短的,不超过10-8s,这也就是一个原子一次发光所持续的时间。显然,这光波在真空中延长的长度l=cτ。我们把这种具有确定频率v而长度有限的一段光波叫做一个波列(见图17.11)。相应的波列长度小于3m,因为光波波长很短,在10-7到10-6m范围内,所以在一个波列内有数百万个波长,在时间τ内仍然包含了数百万次振动,一次发光相当于发出了几百万个波长的余弦波。

原子发光的基本特点是发光的断续性,当然,一个原子经过一次发光跃迁后,还可以再次被激发到较高的能级,因而又可以再次发光,因此原子的发光都是断续的。一个原子在什么时候发光具有随机性,所以同一个原子先后两次发光的相无必然联系。
在 实际的光源内,有非常多的原子在发光,因为每个处于激发态的原子向低能级的跃迁完全是自发的,所以各原子的各次发光完全是相互独立,互不相关的。它们每次 何时发光是完全不确定的。在实验中我们所观察到的光是由光源中的许多原子所发出的,是由许多相互独立的波列组成的,这些波列之间无固定的相差,因此,也就 不可能产生干涉现象。
由 于原子发光具有上述特征,所以即使两个同频率的单色光源或者同一光源上两个不同的发光部位(两群发光原子)发的光都是不相干的。要用普通光源获得相干光, 基本方法是从同一点光源的光波中分出两束光,当这两束光经不同路径再相遇时,该两束光振动的相就可能作同样的随机变化,因为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,因此,在相遇点上两光的相差是恒定不变的,所以它们满足相干条件而成为相干光。
把同一光源发的光分成两部分的方法有两种,一种叫分波阵面法,另一种叫分振幅法。
