平板反射光干涉的圆环纹—一个简便的课堂演示等倾干涉实验

本介绍了物理光学薄膜干涉中的等倾干涉实验的新做法：使用激光、硫酸纸屏（或毛玻璃屏）和云母片代替汞灯、薄云母片产生干涉圆环纹，大大简化了实验条件和方法，并对光源和圆环纹的形成作了初步的理论探讨。     

偏振光双光干涉的新实验

偏振光双光干涉的新实验袁剑辉（中山大学物理系广州５１０２７５）一般光学教材都介绍了会聚偏振光的干涉，其干涉图样是带有亮或暗十字线的一组明暗相间的同心圆环．本实验以小功率的氦氖激光器为光源，用短焦距透镜将平面偏振光会聚在渥拉斯顿棱镜的前表而上，在观察屏...     

洛埃镜干涉中的一个值得注意的问题

洛埃镜干涉实验装置由平面反射镜MM’、线光源S1、接收屏幕F和挡光板P组成，如图1所示．当入射角很大时，直接入射到接收屏幕的光和由反射镜反射到接收屏上的光相遇，在屏幕上形成明暗相间的干涉条纹，并且当屏幕水平移到紧贴反射镜的边缘M’时，屏上过M’处是一条平行于线光源的暗纹．由此我们认为当光掠入射时，     

杨氏双缝干涉条纹的空间分布及理论模拟

杨氏双缝干涉实验中,观察屏上条纹的分布是授课的重点内容.现有的大学物理教材,大都通过分析经过近似的光程差表达式,得出观察屏上干涉条纹是等间距的直条纹的结论,但该结论并不能真实反映条纹的空间分布情况.本文结合立体几何知识,在未经任何近似情况下,推导出了干涉明、暗纹的空间分布所满足的双叶旋转双曲面方程,并在该方程基础上对传播空间和观察屏上明纹分布进行了理论模拟,模拟结果形象直观,有助于学生对干涉条纹特点的整体理解和掌握.     

多光束非定域干涉透射光强分布

研究了多光束非定域干涉现象,得到了多光束非定域干涉的透射光强分布函数。理论研究结果表明,干涉圆环中心位置光强与定域干涉结果一致。对得到的多光束非定域干涉透射光强分布函数进行了数值分析,分析结果表明随着镜面反射系数的增加,非定域干涉条纹变得更加锐细,光谱分辨率提高,同时在低干涉级次处出现了噪声,并且反射系数越高,噪声越明显。在镜面间距不变的情况下,通过改变观察屏位置,对透射光强分布进行数值分析,结果表明干涉级次与干涉圆环倾角的余弦值存在线性关系,通过求斜率可以得到镜面间距。保持观察屏位置不变,通过改变镜面间距,数值分析结果表明干涉级次与干涉圆环半径平方存在线性关系,并且直线斜率与镜面间距也存在线性关系。     

多光束等倾干涉圆环的实验研究

根据多光束干涉理论，推导出等倾干涉圆环直径的计算公式，进一步得出相邻两等倾干涉圆环的直径的平方差是常数，结果与实验相符合。用 Ｆａｂｒｙ － Ｐｅｒｏｔ 干涉仪观察钠双线的等倾干涉圆环，操作比较复杂，难度较大，本文提出一种简捷的调节方法，所测的钠双线波长差值与标准值的误差很小。     

一种牛顿环干涉实验数据处理新方法

基于牛顿环干涉实验中,相邻两个干涉圆环所在位置处,在竖直方向上的空气层厚度差为二分之一波长,将移动读数显微镜测得的干涉圆环直径数据作为横坐标,由干涉圆环级次差确定的空气层厚度差作为纵坐标,进而对牛顿环仪中平凸透镜球面所在的大圆方程进行拟合通过拟合,得到的大圆方程获取平凸透镜球面的曲率半径值.实验验证表明,新的实验数据处...     

用圆锥截线解释迈克尔孙干涉

从几何角度看，迈克尔孙干涉的图案为双叶旋转双曲面族，可用渐近面代替圆锥面族，观察屏上的干涉条纹为观察屏平面与圆锥面族相切的圆锥截线族，从而解释了实验现象并导出波长计算公式。     

光源形状对干涉场衬比度的影响

推导出面光源照明时杨氏干涉实验干涉场的光强分布公式,分别讨论了矩孔、圆环、圆盘光源照明时杨氏干涉实验干涉场的衬比度及光源的极限宽度。结果表明这些光源照明时干涉场的衬比度各不相同,它们的极限宽度可用同一公式表示。     

基于点光源的迈克耳孙干涉实验条纹的机理分析

一般国内的大学物理和大学物理实验教材都只介绍干涉圆条纹和直线干涉条纹,用迈克耳孙干涉仪可以调制出椭圆和双曲线干涉条纹;但对条纹形成的理论推导很少涉及．本文根据点光源双光束干涉理论,分析基于点光源照明的迈克耳孙干涉实验中所产生的各种可能的干涉条纹：双曲线形干涉条纹、圆形干涉纹、椭圆形干涉纹及直线形干涉纹的形成条件．本文也对等倾干涉条纹、等厚干涉条纹与既非等倾也非等厚干涉条纹的机理进行分析和比较．通过对每一种干涉图样的解析分析和比较,旨在对迈克耳孙干涉实验有更全面和更深刻的了解．     

基于迈克耳孙干涉的氦氖激光模式研究

本文利用迈克耳孙干涉实验研究了氦氖激光的模式特性.结合法布里-珀罗扫描干涉仪与自搭迈氏干涉实验进行研究,分析了氦氖激光的偏振模式与频率漂移特性,并从理论上解释了实验中观察到的干涉圆环图像自行发生的明暗变化与圆环吞吐的现象.从而对氦氖激光的多纵模特点有了更深的了解.     

多光束等倾干涉圆环的实验研究

根据多光束干涉理论,推导出等倾干涉圆环直径的计算公式,进一步得出相邻两等倾干涉圆环的直径的平方差是常数,结果与实验相符合。用Ｆａｂｒｙ Ｐｅｒｏｔ 干涉仪观察钠双线的等倾干涉圆环,操作比较复杂,难度较大,提出一种简捷的调节方法,所测的钠双线波长差值与标准值的误差很小。     

双缝干涉实验光源的改进

用J2515型双缝干涉实验仪做双缝干涉实验，其目的有两个：一是观察自光的干涉条纹；二是观察和测量单色光的波长．实验仪器提供了红色和绿色滤光片，即测量红光及绿光的波长．通过本实验要达成的教育目标是使学生更清楚地认识到：在狭缝间的距离和狭缝与屏间的距离不变的条件下，单色光的波长越长产生的干涉条纹间距越大，从而理解为什么自光产生的干涉条纹是彩色的．同时也知道不同色光具有不同的频率和波长．     

用毛玻璃扩束演示平面干涉

文献介绍了一种简便的平面干涉仪演示装置.我们在实践中感到,如用一块普通的毛玻璃代替半球透镜作扩束器,也能观察到同样的干涉圆环.具体作法是:让激光束通过毛玻璃后穿过白纸屏上的小孔,再照射     

杨氏双缝干涉图样的理论模拟

本文在未经任何理论近似的情况下, 模拟了杨氏双缝干涉实验中观察屏上的干涉图样, 模拟结果不但 有利于学生全面掌握干涉条纹的分布规律, 而且有助于学生体会实验条件的重要性     

应用图像传感器和计算机测量干涉圆环的直径

通过对迈克耳孙干涉图样的研究，提出了应用图像传感器和计算机测量圆环直径的方法，该方法也适用于牛顿环等光学实验的图样的分析．其测量方法简便、结果准确．     

基于智能手机的迈克耳孙干涉自动计数系统

在迈克耳孙干涉测波长实验中,计数干涉圆环的吞吐数量历来是实验者头疼之事,本文开发了一种基于智能手机的自动计数软件系统.该软件通过智能手机自带摄像头采集干涉环图像,经滤波分析自动计算干涉圆环吞吐数.该系统操作简单,计数精度可以达到0.5环,大大提高了测量准确度.随着智能手机的普及应用,该系统具有广阔的应用前景.     

薄膜干涉实验的改进

肥皂膜干涉实验是高中物理光学部分一个重要的演示实验.做好这个演示,对于学生理解光的干涉现象和干涉条件有着重要的作用.但是由于常规实验方法自身的限制,干涉条纹可见范围很小,大多数学生看不到烛焰的像,就更谈不上看到干涉现象了.于是大多数教师在此只好口头介绍实验现象,其实验效果当然只能是事倍功半.鉴于此,笔者改变了原来用眼直接观察烛焰像的惯例,改用入射光照射肥皂膜,反射到屏上进行观察,大大提高了实验的可见度、成功率.     

利用白光干涉谱测定云母片的快慢轴

白光照射到透明云母薄片时,后侧内表面产生的反射光与入射光会在云母片的前表面发生干涉.利用光谱仪可以观察到由于干涉而形成的条状光谱.改变入射光的偏振方向,可以观察到由于云母薄片双折射特性引起的干涉条纹的移动.根据条纹移动的方向,可以判定出云母片两正交的光轴方向上折射率的差异,从而判定出其快轴和慢轴.     

关于"电子干涉实验"的商榷和联想

一 本刊2003年第11期的<托马斯·杨双缝演示应用于电子干涉实验>一文描述了电子、中子等实物粒子显示出波动性,并得出了"单电子杨氏双缝干涉实验表明,当少量电子通过仪器落在屏上时,其分布看起来毫无规律,并不形成暗淡的干涉条纹,这显示了电子的‘粒子性'.但大量电子通过仪器时,则在屏上形成了清晰的干涉条纹,这又显示了电子的‘波动性'"以及"这是单电子的干涉"两个结论.这里有两点需要商榷.