牛顿环实验中几个问题的讨论

一、引言牛顿环实验,作为一个典型的等厚干涉实验,无论在理科还是工科的物理实验中,都被列为必作的实验.此实验作法简单,效果较好.但是有以下三个问题值得讨论:1.干涉环的宽度和中心暗斑的成因;2.测量干涉环的直径(或半径)时,若使测量显微镜的叉丝与干涉环的几何中分点重合,将会引入多大的误差;3.从哪一级开始测量比较合理.二、牛顿环干涉场中的光强分布     

迈克耳孙干涉仪实验中等倾干涉环的计算机模拟

根据薄膜干涉原理分析了迈克耳孙干涉仪实验中的等倾干涉现象,得到了接收屏上的光强分布与入射角的关系．采用计算机模拟的方法,用Matlab编写程序,运行后得到了迈克耳孙干涉仪等倾干涉环的图样．     

非线性介质F—P干涉仪光束输出特性的理论研究

本文对准直光束射入含有非线性介质的Ｆ－Ｐ干涉仪内的光场分布进行了研究。由于非线性介质与光的作用，从Ｆ－Ｐ干涉仪出射的光束截面上的相移随位置的改变呈一定的分布，进而引起了干涉义的透射率和输出光束重新分布。当干涉仪两个面的反射系数较大时，输出光束截面出现光强和相移的跃变。这种现象与以前在平面波假设下所得的光强分布所得结论有较大的不同。     

偏振光干涉演示仪的简单制作

采用简单的实验材料，改进偏振光的干涉演示实验，使实验简单易行，且偏振光的干涉原理以及干涉中相位和光强的关系在简单实验中得以具体体现．     

单缝衍射光强分布测试法的研究

单缝衍射光强分布测试法的研究吴银花，王引娣（西北师范大学）单缝衍射光强分布实验中测量误差偏大是较棘手的问题，为此我们做了一些探讨性的研究工作．１误差原因分析１．１实验原理夫琅和费单缝衍射花样在空间某定点Ｐ（图１）的光强分布为：式中ａ为狭缝宽度，Ｉｐ为...     

干涉比较法验证圆孔夫琅和费衍射暗环处存在位相π突变

本文时圆孔夫琅和费衍射场的位相分布特点介绍一种简易可行、效果明显的实验方法──干涉比较法．用这种方法验证衍射花样中由某一亮环向另一亮环过渡时，在暗环处有位相π突变，并以衍射理论为依据阐明这种方法的可行性．     

基于光纤马赫-曾德尔干涉仪的强度测量研究

根据光外差检测原理，分析得到干涉测量适用于信号光强小于参考光强的探测，直接测量适用于信号光强大于参考光强的探测的结论。利用自制的全光纤马赫-曾德尔干涉仪系统，对位移信号进行了测量。实验结果表明：当位移信号较小时，干涉测量的灵敏度分别为62．068μW／mm和9．90mV／mm，而非干涉测量的灵敏度分别为4．30μW／mm和0．35mV／mm；当位移信号较大时，干涉测量的灵敏度分别为2．643mV／mm和0．055mV／mm，非干涉测量的灵敏度分别为12．326mV／mm和4．194mV／mm，测量结果与分析得到的结论一致。对于光纤干涉仪强度调制检测的应用具有参考价值。     

用于干涉光谱测量的分波阵面干涉仪及其光程扫描方式

本文主要研究能用于干涉光谱测量的分波阵面干涉仪的原理,建立理论模型,并采用标量电场复振幅计算干涉仪的远场干涉光强分布,其结果很接近光栅.文章讨论了波长、周期常量、周期数与衍射角的关系,并讨论了干涉图的探测.理论计算的结果由相应的实验结果加以证实.另外文章对光程扫描方式进行了比较和讨论.     

部分相干厄米-高斯光束杨氏实验中的光强分布

将杨氏干涉实验作为双缝衍射现象处理,以部分相干厄米-高斯(H-G)光束为例,研究分析了多模部分相干光的杨氏双缝干涉光强和干涉条纹可见度的空间分布。数值计算说明,多模部分相干光束的空间相干参数、模阶数和缝遮拦比对衍射场中光强的空间分布(干涉花样)都有影响。当多模部分相干光的阶数为奇数时,轴上光强与光束的相干性会出现相消干涉;当多模部分相干光的阶数为偶数时,轴上光强与光束的相干性会出现相长干涉等。     

旋转矢量在光的干涉和衍射中的应用

旋转矢量在讨论两个及两个以上简谐振动合成的问题时,是一种很方便的工具。利用旋转矢量分析计算光的干涉和衍射光强分布十分简洁直观,而无需涉及复杂的积分计算,且得到的结果与利用菲涅尔衍射积分公式得到的结果一致。利用旋转矢量讨论光的干涉和衍射问题可加深同学对振动合成、干涉和衍射相关知识的整体理解。本文利用旋转矢量具体讨论了光的干涉和单缝衍射的条纹分布和光强分布。     

非线性介质F－P干涉仪光束输出特性的理论研究

本文对准直光束射入含有非线性介质的Ｆ－Ｐ干涉仪内的光场分布进行了研究．由于非线性介质与光的作用，从Ｆ－Ｐ干涉仪出射的光束截面上的相移随位置的改变呈一定的分布，进而引起了干涉仪的透射率和输出光束重新分布。当干涉仪两个面的反射系数较大时，输出光束截面出现光强和相移的跃变．这种现象与以前在平面波假设下所得的光强分布所得结论有较大的不同．     

渐近公式在全息干涉计量中的应用

渐近公式在全息干涉计量中的应用史正心，马荣冠（锦州师范学院物理系）（吉林省纺织工业学校）振动体的时间平均全息干涉计量实验是本科生必做的近代物理实验之一．不少院校都开出了该实验．理论上的讨论得到的振动体表面各点光强的分布，是零级贝塞尔函数调制的结论，但...     

用光纤做Fabry-Perrot实验

介绍用光纤做Ｆ－Ｐ实验的方法，拍摄了干涉环，测量出Ｆ－Ｐ干涉仪两平行玻璃板间的距离，实验光路简单，光涉条纹清晰，测量结果可靠。     

迈克耳逊干涉仪的调节

迈克耳逊干涉仪的调节李云生，凤宝瑚（上海海运学院）（上海机械学院）一、通常的调节方法要观察迈克耳逊干涉仪的等倾干涉条纹或等厚干涉条纹，通常的方法是先将扩柬镜从光路中取去，调节干涉仪镜Ｍ１背面的３个螺丝和２个微调螺丝，使从Ｍ１来的反射光点和从Ｍ２来的反...     

圆锥面与抛物面组合的类牛顿环干涉图样研究

在普通(典型)牛顿环的基础上,讨论由直线旋转形成的圆锥面与二次曲线旋转形成的抛物面或平凸(平凹)透镜组合的类牛顿环的干涉图样.通过理论分析得出类牛顿环的光程差和光强公式,利用Mathematica仿真模拟出干涉图样,并讨论直线系数和二次函数系数大小对干涉图样的影响.研究类牛顿环干涉,有利于拓展对牛顿环干涉的理解,为类牛顿环实验提供新的方法.     

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…     

用马赫—曾德干涉仪获得分波前干涉的圆形条纹

1引言两相于点光源（或点光源与平行光）在垂直于其连线方向的屏幕上所形成的干涉条纹为圆形条纹.由分振幅干涉装置如迈克尔孙干涉仪、牛顿环仪等可以很容易地产生圆形条纹.但对于分波前干涉装置如杨氏双缝、双棱镜、双面镜、洛埃镜、比累对切透镜等，要产生圆形条纹却非常困难，甚至不可能，即使对于比较特殊的梅斯林透镜也只能产生半圆形的干涉条纹.本文提出了一种实验方法，即对分振幅干涉装置马赫一曾德干涉仪进行适当的改进，使其产生分波前干涉并产生出圆形干涉条纹.对其条纹特点，本文进行了分析.所得到的实验结果与理论分析是一致的…     

基于π/4相移平均的多光束干涉相位提取算法

菲佐干涉仪中如存在多光束干涉现象,干涉光强将不再是严格的余弦分布形式.在导出菲佐干涉仪中多光束干涉光强公式的基础上,给出了将其近似为理想多光束干涉光强公式的条件.推导了对多光束相移干涉图用四幅算法求解的相位计算误差,并据此提出了基于π/4相移平均的多光束干涉相位提取算法:通过采集相移间隔π/4的两组干涉图序列,将两次计...     

双波长拍波干涉测长中拍波干涉条纹尾数的测量方法

描述在拍波干涉测长中使用的几种拍波干涉条纹尾数测量方法,提出一种拍波锁相型对准原理,介绍和比较拍波干涉仪的三个原理方案,讨论测量方法和测量精度等问题.     

光源对迈克尔孙干涉仪测长的影响

简要地讨论了迈克尔孙干涉仪形成三种干涉花样的条件,并详细地分析了用迈克尔孙干涉仪测长时,光源的扩展对测量准确度及条纹的对比度的影响。