用半导体激光器代替纳光灯进行双棱镜实验的研究

本文对双棱镜干涉实验装置进行了改进,采用新的半导体激光器和光缝代替钠光灯和原光缝,使双棱镜干涉实验具有光路调节方便、干涉图样清晰等优点,并对人视激光替代钠光做双棱镜干涉实验的科学性作了实验验证。     

双棱镜干涉实验课堂教学演示的可视化研究

传统的双棱镜干涉实验是通过测微目镜来观测实验现象的,其视场很小,不利于课堂教学演示。针对这一问题进行课堂教学演示的可视化研究,引入摄像头观测,增强了课堂教学演示的直观性,提高了课堂教学演示的效率和质量。     

双棱镜干涉实验中干涉光场的调控

针对双棱镜干涉实验存在的问题,在分析双棱镜分波前干涉原理和讨论双棱镜干涉光场的结构及其相干性的基础上,探讨了怎样通过优化实验参数调控干涉光场获得适于观测的干涉条纹.使学生更好地领略物理思想和学会实验方法,培养研究能力和启迪创新意识,促进光学教学的改革.     

关于双棱镜装置所得到的图样

在不考虑衍射效应的理想情况下,双棱镜在远处屏上小范围视场内的干涉图样是一组平行、等间距、明暗相间的直条纹,光强分布与干涉级次无关.然而实际上双棱镜干涉实验所得到的图样如图1所示,是受到对称型直边衍射所调制的干涉图样. 为在一块双棱镜上得到具有对比性的两种图样,我们如图2所示,挡去双棱镜左侧棱镜的上方一小部分来进行实验.这样就得到如图3所示的图样.很显然,图3中上半部分是一直边衍射图样,而下半部则是受到对称型直边衍射调制的干涉图样.关于双棱镜装置所得到的图样@彭秀华$沙市江汉石油学院     

基于菲涅耳棱镜干涉的飞秒激光脉冲测量

菲涅耳棱镜干涉是大学物理课程光的干涉中一个经典而重要的实验,菲涅耳棱镜干涉的物理思想与实验方法至今仍然值得我们学习与借鉴。本文利用菲涅耳棱镜的干涉原理并与柱面透镜、非线性晶体、CCD相结合搭建了用于测量飞秒激光脉冲的自相关装置,这种自相关装置结构简单、方便,成本极低;分析了这种基于菲涅耳棱镜自相关装置的工作原理,并进行了实验测量。     

基于菲涅耳双棱镜分波前干涉装置的全息光栅制作实验

不同于传统全息光栅制作教学实验中的分振幅干涉光路,提出了利用准平行相干光源照射菲涅耳双棱镜实现分波前干涉制作全息光栅的方法.利用菲涅耳双棱镜分波前光路分别演示了单个双棱镜制作一维全息光栅和2个棱脊正交菲涅耳双棱镜制作二维全息光栅.实验过程中可通过多种方法对干涉条纹间距和光栅常量进行估算,丰富了干涉实验内容和光栅制作实验内容.     

信息光学视角下菲涅耳双棱镜干涉的研究

菲涅耳双棱镜干涉在相衬成像和全息显微术中有重要应用。为了促进其应用,本文从信息光学角度研究双棱镜干涉,首先利用光场与脉冲响应函数之间的关系,理论导出了菲涅耳双棱镜干涉条纹强度公式,分析并讨论了狭缝缝宽及狭缝到双棱镜距离对菲涅耳双棱镜干涉条纹的影响,狭缝宽度大于0. 1 mm时,干涉条纹分辨率变差。接着给出了改变狭缝宽度(变化量为0. 08 mm)和改变狭缝到双棱镜的距离(从8 cm变化到12 cm)的实验结果,理论分析和实验结果一致。该结果有助于促进菲涅耳双棱镜干涉在相衬成像等领域的应用。     

双棱镜干涉4种实验方法的研究与探讨

从理论和实验两方面对双棱镜干涉实验常用的4种实验方法进行了分析和比较,指出了各自的优缺点和不同之处,得出了双棱镜干涉测波长的最佳实验方案,并提出了2条提高测量精度的改进意见.     

静态傅里叶变换干涉具在大视场探测中的应用

为了同时满足大视场、实时探测的要求,采用静态傅里叶变换干涉具,通过计算在-45°～45°范围内关于入射角度与相干条纹的光程差函数,仿真结果显示,倾斜入射干涉具会造成干涉条纹变密、暗带增宽、探测波长偏移等结果.提出了一种采用双干涉具循环运算的激光方向、波长的求解方法.采用折射率为1.46、斜楔角度1°的静态傅里叶变换干涉具做实验.由试验结果可知,每改变1°所对应的波长变化为2 nm,应用该方法可以在较大视场范围内求解激光方向及波长信息.     

菲涅尔双棱镜干涉实验中双棱镜两种放置方法的讨论

在菲涅尔双棱镜干涉实验中,双棱镜有两种不同的放置方法,分析了这两种放置方法中两虚光源的距离、干涉区域范围、干涉条纹间距、干涉条纹数目应相同,因而得到双棱镜的两种放置方法是等价的结论。     

基于组合Wollaston棱镜成像光谱仪的视场扩大原理分析

论述了视场扩大型成像光谱仪的核心部件——组合Wollaston棱镜的结构和分光机理;应用波法线追迹法分析了光在任意方位入射面内,以任意角入射时组合Wollaston棱镜中的波矢传播规律;推导出了光在棱镜中的传播方向及出射点坐标;给出了传播过程中e光和o光之间光程差的理论表达式;采用计算机模拟,给出了光程差随入射角和入射面方位角的变化曲线;在此基础上对组合Wollaston棱镜扩大光谱仪视场的原理进行了深入分析和讨论.上述研究对偏振干涉成像光谱技术的理论研究与技术创新,对自行设计的稳态大视场偏振干涉成像光谱 关键词： Wollaston棱镜 偏振干涉成像光谱仪 波法线追迹法 视场扩大原理     

基于实验观测的菲涅耳双棱镜干涉的理论探究

从理论上研究菲涅耳双棱镜对于光的传播的影响以及发生干涉的光之间的物理关系即入射角与干涉位置的关系,同时从实验计算的角度论证等效法的可行性,即从实验观测出发通过数值计算的方法证明等效前后用于分析干涉光强分布情况的光程差计算结果相等.     

双棱镜干涉实验装置的改进

对采用钠光灯做的双棱镜干涉实验进行改进。用半导体激光来替代钠光作光源,使干涉图样较之以前更清晰,调节更方便,并对激光器作光源的安全性及其特点进行了科学论证。     

双视场准共路多普勒外差干涉仪光学系统设计

针对大气风场矢量的星载探测应用,提出一种双视场准共路多普勒外差干涉仪方案,其采用平面镜视场耦合、K?sters棱镜单光栅干涉仪和一维成像镜的系统结构,可以同时探测两个正交方向不同高度层的视线风速,具有结构紧凑、无运动部件、探测效率高等特点。推导了基于K?sters棱镜的准共路干涉仪非对称量Δd与光栅利特罗角、分光棱镜尺寸等初始光学参数的关系。以基于氧原子红线(O[1D]630 nm)进行星载高层大气风场探测为例,给出了参数优化和系统设计的过程及结果,并对全系统干涉图进行建模仿真。结果表明:双视场准共路多普勒外差干涉仪具有一维空间分辨能力,在不使用视场扫描装置的情况下就可获得两个视场方向不同高度层上的干涉图,借助卫星平台运动可以获得同一目标区域的风场矢量信息。     

电子束干涉和电子干涉仪

本文描述了在JEM-200CX电子显微镜上装入M(?)llenstedt电子双棱镜构成的电子干涉仪和电子干涉实验结果,详细叙述了双棱镜的结构和干涉仪光路设计,讨论了可得到的干涉条纹数目与束源亮度的关系.     

平行光束入射双棱镜的干涉研究

本文理论推导出了两相干平行光束在交叉区域的干涉条纹计算公式,测量两相干平行光束的夹角和干涉条纹的间距可以得到入射光波波长的结论.利用多光束光纤激光器作为光源,在分光计上放置双棱镜获得两相干平行光束进行实验.结合电荷耦合器件(CCD)和液晶显示器,用望远镜的自准直目镜测量两相干平行光束的夹角,用测微目镜测量干涉条纹的间距.提高了实验数据的精确度,降低了实验的难度,实现了对传统双棱镜干涉实验的拓展创新.     

浅谈"双棱镜干涉实验"的距离参数

针对学生普遍反映双棱镜干涉实验调节难度大的问题,分析了产生问题的原因,对此实验的距离参数(狭缝与双棱镜、测微目镜的距离)进行探索,给出了具体方法。     

消除菲涅尔双棱镜棱脊直边衍射对干涉花样影响的简单方法

菲涅尔双棱镜产生的干涉花样,对单色光而言,根据光的干涉理论,干涉条纹应该是明暗相间的、间距相等的,光强度也是相同的。在做《用菲涅尔双棱镜测定光波波长》的实验时,在干涉场中看到的情况并不与上述结论完全一致。各个亮条纹之宽度不相等,其光强度也发生变化,如图1。这是因为双棱镜的棱脊产生的直边衍射花样与双棱镜的产生的干涉花样,相互间叠加在一起产生的     

二次电位分布静电双棱镜

本文提出了一种新的静电双棱镜——二次电位分布静电双棱镜,用此棱镜可增强干涉电子的强度,并扩大等间距干涉条纹的区域.     

旋转双棱镜引起的成像畸变及其校正

针对旋转双棱镜扫描成像中棱镜引起的成像畸变进行研究并通过逆向光线追迹对其实施校正。为估算畸变的特点和程度,根据视轴指向及视场尺寸确定棱镜转角和入射光方向,基于矢量形式的折射定律对视场跨度内的光线通过两棱镜实行追迹。以锗棱镜的红外成像及玻璃棱镜的可见光成像为例模拟成像变形。结果表明,图像沿着偏离系统轴的方向被压缩。偏转角越大,图像变形越突出。为校正成像畸变,从像点通过棱镜实行逆向光线追迹。针对可见光成像搭建旋转双棱镜扫描成像系统并分析其成像畸变,结果表明成像畸变的模拟预测与实验观测结果相符。无论针对模拟图像还是实际图像,逆向光线追迹都能有效地校正成像畸变,改善成像质量。该畸变分析及其校正方法对旋转双棱镜成像应用具有一定的参考价值。