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文档简介

迈克耳孙干涉仪

单色光源反射镜反射镜与成角补偿板分光板

移动导轨迈克耳孙干涉仪1.仪器装置:反射镜反射镜单色光源光程差

的像

与垂直(//):等倾干涉(明暗圆环)2.工作原理:当不垂直于时,可形成劈尖型等厚干涉条纹.反射镜反射镜单色光源

和不平行:等厚干涉条纹(明暗平行直条纹)。3.时间相干性4.测量(1)当向前(后)移动时(光程改变),干涉条纹移动一条,若测得移动条,则移动距离(2)测量波长

解:前后两次(1)(2)光线的光程差(光程改变)多少原来(1)(2)光线光程差设为δ=kλ两边微分例:图示干涉仪中分别插入玻璃管,其中一个抽成真空,另一为有一定压强的空气。

用光做实验,将真空管中逐渐充入空气直至与另一管相同压强,观察到有107.2条干涉条纹移动,求空气的。(1)(2)每光程变化一个波长就移动一个条纹,则有充入空气后(1)(2)光线的光程差改变为测量微小量或微小量的变化例测量厚度(直径)D若测得两相邻明(或暗)条距离则所以或者:测得干涉条纹数:暗条N则(注意:非整数情况的估计)【例题】

为了测量一根细的金属丝直径D,按图14-17的办法形成空气劈尖,用单色光照射形成等厚干涉条纹。用读数显微镜测出干涉明条纹的间距,就可以算出D。实验所用光源为钠光灯,波长为λ=589.3nm,测量结果是:金属丝与劈尖顶点距离L=28.880mm,第1条明条纹到第31条明条纹的距离为4.295mm。求金属丝的直径D。解:因角度θ很小,故可取由题设条件可知,a=4.295/30=0.14317mm。故金属丝直径为图14-17空气劈尖,n=1,于是由式可得相邻明条纹的间距为讨论.单色光λ垂直入射劈尖,讨论A、B处的情况A处条纹明暗B处光程差明B处光程差A处条纹明暗暗B处光程差A处条纹明暗明惠更斯—

菲涅尔原理:波阵面上面元

(子波波源)惠更斯—

菲涅尔指出自点光源发出的波阵面S上每一面元都可视为一新的点光源,由它发出次级波(又称子波)。从同一波阵面上各点(面元)所发出的子波,经传播而在空间某点相遇时,相互叠加,发生干涉。:时刻波阵面*oP点处的光矢量大小取决于波阵面S上所有面元发出的子波在该点的相干叠加,其表达式为为应用惠更斯-菲涅尔原理理论上可以计算各个点处的衍射强度,一般情况下使用上式积分计算极其复杂。处理实际问题时,通常使用菲涅尔半波带法。:波阵面上面元

(子波波源):时刻波阵面*o2.衍射的分类①菲涅耳衍射②夫琅

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