薄膜干涉定域的定量分析

薄膜是分振幅干涉装置.薄膜干涉定域的 原因是光源为扩展光源.设光源横向有效宽度 为b(图1),则要使P点出现可分辨的干涉条 纹,须满足关系式 式中λ为光波波长,β为相干范围孔径角.当 b为一定时,由式(1)求得的β值能确定可分 辨干涉条纹所占空间的大概范围,即定域深 度.而定域范围中,对应孔径角β=0的面为 出现最清晰干涉条纹的最佳定域曲面(又称定 域中心).它是最佳干涉定域点的集合.以上 内容文献[1]、[2]都有详细的阐述。 本文在上述概念的基础上,用光路构图法 推导出尖劈和平行薄膜的最佳定域曲面位置公 式和定域深度公式.并利用上述公…     

薄膜干涉条纹的可见度

在一级近似条件下，导出薄膜干涉条纹的可见度公式，人条纹可见度的角度定量分析干涉定域问题，直观地给出定域中心、定域深度随扩展光源、薄膜的劈尖角和厚度变化的规律．     

迈克尔逊干涉仪所产生的非定域干涉条纹

一般光学教科书讨论迈克尔逊干涉仪(下面简称M干涉仪)所产生的干涉条纹时,往往研究面光源照明下的等厚、等倾干涉条纹。激光的出现,使我们有可能得到一个强点光源以观察M干涉仪的非定域干涉条纹。这在Hecht和Zajac所著Optics一书中曾提到。近几年,我们在普物光学的M干涉仪     

薄膜干涉的定域问题

薄膜干涉的定域问题在实际观测中是一个重要的问题,也是光学教学中一个值得深入而又颇为麻烦的问题。在一般普通物理教科书中,通常只有一些简单的结论,例如,均匀平行薄膜情况下,干涉条纹定域于无限远;尖劈薄膜情况下,干涉条纹定域于膜的表面,但是并未对于涉的定域问题作必要的阐述,没有阐明上述结论是如何得到的。有些书甚至没有说明干涉定域问题是如何产生的。 薄膜干涉的定域问题在科学内容上是一个已经解决的问题,在一些专著和文章[1,2,3,4]中有充分的论述。笔者于1962年的一篇文章[5]中曾就干涉的定域问题从物理上作了阐述,但对讨论干涉…     

非单色性光源对杨氏干涉条纹可见度的影响

光源的单色性影响其相干性. 任何实际的波列都有一定的谱线宽度, 谱线宽度表示了光源单色性的好 坏, 直接影响了干涉条纹的可见度. 对非单色性光源通过典型杨氏双缝干涉装置产生干涉条纹的理论进行分析和 仿真, 得出谱线宽度与干涉条纹的可见度的关系. 结论与实验相吻合. 其结果对于干涉法工程测量具有现实意义     

利用液面法超声全息装置测量声速

声波和光波一样会发生干涉现象,当平面波入射到声楔后,由于声的干涉会出现等厚干涉条纹,此干涉条纹定域在声楔上。我们可以把声楔放在液面法超声全息装置的声学成象系统的物平面位置上,稍许倾斜,就可观察到声楔上的等厚干涉条纹,然后测量暗条纹中心处的声楔厚度,就可计算出声楔材料的声速来。 在光学里,光楔的干涉条纹是反射光干涉产生的,而在此法中,声楔的干涉条纹是透射声干涉形成的。因此不能应用光学中现有的公式来计算,需要作一推导。     

通过迈克尔逊干涉仪特殊现象理解光的干涉

观察迈克尔逊干涉仪实验调节过程中出现的特殊现象;分析了白光干涉中央条纹的特征、由定域干涉到非定域干涉光源的空间相干性、迈克尔逊干涉仪中没有补偿板的干涉条纹形状,以及迈克尔逊干涉仪的分光板被前后倒置及补偿板不平行干涉条纹的变化。     

如何迅速调出白光干涉条纹

学生用迈克尔逊干涉仪做实验,用氦氖激光器作光源,较容易调出定域或非定域干涉条纹,然而要调出白光干涉条纹,往往花费很长时间还难以调出.由于白光的相干长度很小,因此要求调到 M_1反射镜的像 M′_1和 M_2反射镜完全重合,即 d=0时才有白光干涉条纹出现的可能.1.采取氦氖激光器作光源,先调出干涉条纹.一般采取对光点法和成像法,调节两反射镜背面的微调螺钉,使入射到光屏上     

扩展光源对测量误差的影响

目前,大部分高校做牛顿环实验时,一般采用的都是扩展光源钠光灯．因扩展光源可看成由无穷多点光源组成,可以增加等厚干涉条纹的亮度,所以教材上都指出用扩展光源做牛顿环实验有利无害,但很少强调扩展光源放置的位置和形状对等厚干涉条纹的影响．我们在牛顿环实验中进行探究式教学时发现,扩展光源放置的位置可以影响干涉条纹的形状,     

掠入射法测量液体折射率实验现象分析

掠入射法是基于全反射定律,采用几何光学原理来测量液体折射率的一种方法.文中对掠入射法测量透明液体折射率实验中出现的干涉条纹进行了定量分析,认为在分光计望远镜中观察到的干涉条纹是光线进入辅助透镜和直角棱镜间被测薄液膜干涉形成的,通过定义干涉条纹疏密度,对于薄膜引起的光程差与干涉明纹(或暗纹)间距两者间的关系进行讨论,其讨论的结果与实验结果一致.     

单色扩展光源杨氏双缝干涉可见度的理论模拟

杨氏双缝干涉实验中, 在理想单色扩展光源照射下, 干涉条纹的可见度不仅仅和光源宽度有关. 本文 理论模拟了理想单色扩展光源照射情况下光源宽度、 狭缝间距离等多项因素对干涉图样可见度的影响, 模拟结果 有助于学生对单色扩展光源干涉图样清晰程度的理解和掌握     

没有补偿板的迈克尔逊干涉仪中干涉条纹形状

本文从垂直入射平面镜Ｍ＿１、Ｍ＿２的两束光间的附加光程差和扩展光源时，倾斜线相对于中心光线的相对光程差两方面分析了没有补偿板的迈克尔逊干涉仪的附加光程差，推导出干涉条纹形状方程式，并以实例数据详细讨论了干涉仪动镜移动过程中干涉条纹形状的变化。     

双棱镜干涉研究光源的相干性

空间相干性问题来源于扩展光源不同部分发光的独立性,表现在波场横向相干范围;时间相干性来源于光源发光过程在时间上的断续性,表现在波场的纵向相干范围. 本文从干涉条纹的可见度出发,对双棱镜干涉实验中的相干性问题进行分析讨论,推导出相干长度和临界宽度公式,给出双棱镜干涉实验测量光波临界宽度和相干长度,以及估测滤光片单色性的实验方法.     

关联光学新进展

文章综述了利用光学自发参量下转换过程产生的纠缠双光子态和热光源的空间关联性,实现"鬼"成像、"鬼"干涉、亚波长干涉和非定域双缝干涉等实验的研究进展,以及其中涉及的争论问题.     

基于两点光源的迈克耳孙实验分析

迈克耳孙实验是大学物理中的一个重要实验.本文从迈克耳孙实验出发,讨论两个点光源在空间光场中产生的非定域干涉和承接光屏放在不同方位上所显示的干涉条纹,用Matlab软件做出干涉条纹图样,并对条纹的形状和光屏位置的关系进行分析,进而通过条纹的形状判断出光源的位置.同时,解释实验中的一些现象,由此加深了对干涉原理和迈克耳孙实验的理解,为下一步更好地学习打下基础.     

光纤-空间混合光路干涉仪

构建一种光纤-空间混合光路干涉仪,由光纤发射点光源假设导出空间干涉条纹形状的几何形式并进行实验验证;建立干涉光强参数应用模型,讨论了干涉仪的条纹可见度及其偏振特性;理论、实验和参数应用模型表明,此类干涉仪具有结构紧凑、可视化和操作便利性特点,可以作为通用干涉仪用于条纹相移型检测、剪切干涉型测量和光学全息,亦可扩展其光纤传感功能.     

弹流油膜彩色光干涉系统的特性研究

彩色光干涉技术是润滑油膜厚度测量的最有效的方法之一,但对其测量光学理论的研究并不十分透彻。以球-盘弹性流体动压润滑油膜测量装置为对象,建立了彩色光干涉的色度学计算模型,对该系统的干涉条纹和色彩进行了数值模拟与分析。分析结果与实验数据的一致性表明了所建立的模型和分析方法的正确。分析表明:铬膜厚度对图像的色彩和对比度有明显的影响,当其厚度为5～10nm时,能够获得对比度和色彩理想的图像;垫层厚度影响各颜色分量强度分布的初相变;LED光源可产生对比度较好的干涉条纹。     

杨氏双缝干涉远场中的能流密度分布

在光学教学中,每当讲到光的干涉部分时总有学生要问:干涉场中的能流密度是如何分布的?具体到杨氏双缝干涉,一条缝光源单独存在时,屏上各点的光强均为I,为什么两条相干缝光源同时存在时屏上干涉相消处的光强为零、干涉相长处的光强为4I?干涉场中的能流与按几何光学方法计算的能流是否相等? 上述问题的提出,反映了学生对干涉现象与几何光学中能流密度分布的概念之间的矛盾没有得到解决感到不满足,希望能够对此给予说明.本文将从麦克斯韦电磁理论出发,通过定性地讨论干涉场中场强和能流的传播、定量地讨论干涉远场中能流密度的分布,来阐述干涉…     

薄膜干涉条纹定域的确定

薄膜干涉条纹定域的确定，文献［１］～［４］等已有讨论．其中［４］较简单直观。本文在直角坐标系中推出定域中心曲面方程，作适当近似与文献［１］、［４］的结果相同，并在此基础上对条纹定域深度进行了讨论     

光源的相干性对牛顿环干涉条纹的影响

利用波前理论中的相因子分析法分别对牛顿环装置在相干光和非相干光照射下的干涉条纹进行分析.理论分析表明,在相干光照射下,主要有2套干涉条纹,且条纹半径随空间位置变化而变化,当在平凸透镜顶点附近观察时,条纹半径公式与教材中一致;在非相干光照射下,只有空气层上下表面反射的光形成干涉条纹,条纹定域在平凸透镜曲面之上的附近区域,条纹半径公式近似与教材一致.