6.1.2 光场的空间相干性
光场的空间相干性可由杨氏双缝干涉实验展示，如图6.1(b)所示。其中，光源S具有边长为Δa的线度，由许多彼此不相干的点光源组成。光源S发出的光经过距离为d的针孔S1和S2后形成两束光，然后在屏幕上的P点处叠加。实验结果表明，当两孔距离很近，即d比较小时，在P点附近可以观察到干涉条纹。显然，光源中每一个点光源发射的光波经过S1和S2后，在P点附近可以形成各自的干涉图样，而不相干的点光源的干涉图样在P点附近是非相干叠加的。当d比较小时，多个点光源的非相干叠加仍能呈现出相干性。对于给定的光源线度Δa，随着孔间距d的增大，P处附近干涉条纹逐渐减弱。当d较大时，光源中各点光源的干涉图样在P点附近非相干叠加后，不再呈现出明显的干涉图样。可见，在P点附近呈现的相干性，反映了实际线度为Δa的光源发射的光，在它传播的多大空间范围内提取两个次波经过S1和S2后还呈现相干性的情况，故这种相干性称为光场的空间相干性。如果
干涉条纹一般是可以观察到的，这里的Δθ是光源中心对针孔S1和S2的张角，λ0=c/ν0是光场的中心波长。为了在P点附近观察到干涉条纹，这两个针孔必须在围绕O点的大小为
的范围之中。其中，S=(Δa)2是光源的面积。通常把ΔA称为两小孔平面上围绕O点的相干面积。这就是说，在这个平面上，只有以O点为圆心、面积小于相干面积的不同空间点的光场才是相干的。(https://www.daowen.com)
相干面积和相干长度可以统一表示成相干体积ΔV:
其中，Δλ=Δ(c/ν0)=cΔν/ν
。相干体积是对光场的时间相干性和空间相干性的统一描述，它的意义是：在围绕O点的体积ΔV内任意两点的光场在P点附近叠加都可以发生干涉。也就是说，在ΔV内任意两点的光场都是完全相干或者部分相干的。
如何从解析上描述任意两个时空点的光场相干程度呢?理论上，采用相干函数来表示这种相干度，下面从杨氏双缝干涉实验出发来介绍光场的一阶相干函数。
