光学课件第一章15迈克尔逊干涉仪.ppt

1、1.9迈克尔逊干涉仪，1。干涉仪的结构和原理。干涉条纹的特征，1。迈克尔逊是工作狂，18521931德裔美国人，因创造了研究光谱学和计量学以及精确测量光速的精密光学仪器而获1907年诺贝尔物理学奖。2、B:分束器(分束器)；C:补偿器(补偿器)；M1、M2:镜(镜)、迈克尔逊干涉仪、3、M2、a1、a1、a2、a2、半透明和半反射膜、补偿板、镜子、镜子、光源、观察装置、4、2、工作原理、5、迈克尔逊等倾干涉、6、迈克尔逊等厚干涉、7、3、光程差计算，M2M1是虚拟薄膜，n1=n2=1，光束a2和a1没有半波损耗，入射角i1等于反射角i2，4、极端条件、建设性当D增加/2时，一个条纹出现在视场中

2、心之外，视场中的条纹向外扩展。9、5 43 21。根据出现的条纹数量，可以测量微小长度的变化。10，(4)等厚干涉条纹，如果12不平行，那么D不是常数。如果D很大，由于使用了扩展光源，空间相干性非常差，并且干涉消失。向下转动D，使12相交，然后出现等厚的直条纹。如果使用白光作为光源，在12的交点处，两个光具有相等的光路，即干涉仪臂具有相等的光路，无论波长如何，交点都是相等的光路点。因此，有白光条纹。当迈克尔逊干涉仪用于精密测量时，通常用白光条纹来确定等光程点的位置。11.应用：测量折射率：测量微小位移，将待测介质插入光路a2，产生额外的光程差，从而测量折射率n。以波长为标尺，可以准确的得出，如

3、果n条条纹相应移动，应注意光穿过介质两次。12.当迈克尔逊M1干涉仪的反射镜移动0.25毫米时，移动的条纹数是909。让光垂直入射，并计算所用光源的波长。的解是2h=j 2h=j，因为I2=0-公式为：2(h- h)=(j- j)，即2h=j=2h/j=20.2510-3m/909=550 nm，13，条纹稀疏而密集，中心点是暗图案的中心。与平板玻璃形成薄空气间隙的光垂直进入透镜平面，形成同心圆形干涉条纹。14、亮条纹中心符合要求，暗条纹中心符合要求。根据几何关系，D很小，省略d2，15，亮条纹的半径为33，360，暗条纹的半径为33，360。牛顿环干涉条纹的中心是暗条纹，边缘水平高。光源是中

4、心水平的低白光。将D代入明暗条纹光程差公式，得到条纹半径，分别为16和17。作为一个例子，已知的是：用紫光照射，借助于低功率测量显微镜从中心到外部测量第J个亮环的半径，并且从第J个亮环开始的第16个亮环半径平凸透镜的曲率半径为R=2.50m米，并且计算紫光的波长。解决方法：根据开环半径公式：18，1.10法布里-珀罗干涉仪，1。结构和原理(当D固定时为法布里-珀罗标准具)，两块平板玻璃的内表面涂有高反射膜，外表面略厚。当R很大时，当R很大时，它们的强度相差很小，形成多光束干发射、21、和复振幅3360波的复杂表示。在研究单色简谐波的波函数时，每个场点的复函数中的时间相位因子是相同的，因此可以分

5、开。因此，当考虑单色波的叠加时，复波函数是相同的，所以可以提出；复波函数满足与波函数相同的波动方程，复描述和实描述是等价的；复振幅操作简单；实波函数很容易从复振幅得到。复振幅，介绍复振幅的含义：，24，25，26，27，(3)光强分布曲线，28。由于能量守恒，它是入射光强度，其中，(2)反射光强度1R，29，并且图中示出了示例1中用于精确测量长度变化的仪器。a和b之间有空气(a和b之间的接触如图所示)。一个固定在框架的边缘。当温度变化时，c膨胀和收缩。用波长为：(1)的光垂直照射，当你在反射光中观察时，如果你看到牛顿环条纹向中心移动，问金属柱C的长度是增加还是缩短。(2)如果观察到10条明亮的

6、条纹向中心移动并收缩和消失，那么C的长度改变了多少个波长？例2如图所示，两块平行的玻璃在一端相交，金属和细丝夹在另一端。当波长为600纳米的单色光垂直入射时，当灯丝在顶部移动时，发现干涉条纹在方向上移动，并且在离点处。2 A之间的距离改变了多少？1.光的电磁理论光是某一波段的电磁波，它的速度就是电磁波的传播速度。光波中的振动矢量通常指电场强度。可见光仅占电磁光谱的一小部分，其波长在390760纳米的狭窄范围内。光强：1=A2。2.光的相干条件：相同的频率、相同的振动方向和恒定的相位差。33，小结，相位差和光程差：光程差：相位差：34，小结，4，干涉分类：5，干涉图样形成：(1)干涉相长：(2)

7、干涉消除：35，小结，6，干涉条纹可见度：7。，36，小结，8。杨氏双缝：9。等倾干涉：37，小结，10。等厚干涉：38，小结，11。迈克尔逊干涉仪：12。切菜提示：13。牛顿环：39。光的相干条件是什么？光的干涉有哪些类型？什么是“光路”？什么是“相互干涉”？什么是“干扰消除”？在杨氏双缝干涉实验中，如何确定明暗条纹的位置和间距？影响干涉条纹可见度的主要因素是什么？计算干涉条纹可见度的常用公式是什么？光源的非单色性对干涉条纹有什么影响？光源的线性度对干涉条纹有什么影响？在什么情况下，什么样的光有半波损失？什么是“等倾干涉”？什么是“等厚干涉”？迈克尔逊干涉仪的基本原理和主要计算公式是什么？干

8、涉现象的重要应用是什么？你对“乳沟”了解多少？你对牛顿环了解多少？1.对杨氏双孔干涉装置做以下单个改变，屏幕上干涉条纹的变化是什么？(1)减小两个孔之间的距离d；(2)使屏幕远离双孔屏幕；(3)将钠灯改为氦氖激光器；(4)单孔s沿轴向更靠近双孔筛；(5)将整个装置浸入水中；(6)使单孔s沿横向有一个小的位移；(7)使双孔筛沿横向做小位移；(8)扩大单孔；(9)将其中一个双孔的直径增加到原来的两倍，即43，1。回答： (1)条纹间距变宽，零级位置不变，由于干涉孔径角减小，可见度增加。(2)条纹变宽，零级位置不变，光强减弱。(3)条纹变宽，零级位置不变，黄色条纹变为红色，但可见度随着干涉孔径角的增大而降低。(5)条纹间距为原来的3/4，可见度随波长的减小而减小。(6)整个干涉条纹区域将下移，干涉条纹间距和可见度将保持不变。(7)整个干涉条纹区域将向上移动，但干涉条纹间距和可见度将保持不变。(8)光强将增加，可见度将降低，零级位置将保持不变。干涉条纹间距不变(9)S2孔的面积是S1孔的4倍，表明S2在屏幕上形成振幅为4A的光波，而S1在屏