迈克耳孙干涉实验

描述了迈克耳孙干涉仪的结构、原理和调节方法,对非定域干涉和定域干涉的成像过程和干涉条纹特点进行了分析,实现了氦氖激光波长和透明玻璃薄片折射率的测量实验,并对透明玻璃薄片折射率测量实验的调节方法和实验现象进行了详细讨论.     

基于迈克耳孙干涉仪及劈尖测量透明液体折射率

提出了基于迈克耳孙干涉仪及劈尖组合的测量透明液体折射率的方法,对迈克耳孙干涉仪进行简单改装,将一个注满待测透明液体的劈尖和一个空的玻璃劈尖分别置入2个光路中.通过调节传动装置使注入液体劈尖在光路中的厚度发生缓慢变化,从而记录生出或消失的干涉条纹个数,进而测量液体的折射率.     

利用改进的迈克耳孙干涉仪测量空气折射率

在光学平台上搭建迈克耳孙干涉光路,在一光路中加入一透明玻璃气室,通过改变气室内的压强来观察条纹"吞吐"数量,就可以测定空气折射率。本实验通过一根细软管将光路中的玻璃气室与一大气瓶相连接,在不影响实际光路长度的基础上,很大程度上实现将传统的小气室改造放大。另外,采用压力传感器和温度传感器测量气室内的压强和温度,使压强测量结果更加灵敏精确,并实现了对气室内温度的实时监测。利用改进后的迈克耳孙干涉仪测量空气折射率,使实验过程中压强和条纹变化缓慢且稳定,极大提高了实验的灵敏度和测量精度。     

用迈克耳孙干涉仪测量厚透明材料折射率

使用迈克耳孙干涉仪测量了厚透明材料的折射率.在光路中一半视场平行放入待测材料,对应的条纹出现压缩,根据条纹隐入和涨出计算待测材料的折射率,并进行了相关实验和误差分析.应用Zemax软件对实验进行了模拟,验证了其可行性.     

迈克耳孙干涉仪自动测量系统设计

传统的迈克耳孙干涉仪实验需要人工转动微调手轮使动镜移动,需要人工读数获取动镜位移信息,人工计数获取干涉条纹吞吐的数目,不仅容易导致观察者视觉疲劳,而且很容易导致计数错误,引起较大的实验误差.因此,本文设计了基于单片机的迈克耳孙干涉仪自动测量系统,利用直流减速电机带动微调手轮转动使动镜发生位移;利用光敏电阻模块将干涉条纹的移动转换为条纹计数脉冲供单片机计数并显示;利用码盘和红外对射计数传感器模块将微调手轮的转动转换为位移计数脉冲供单片机计数并显示.实验表明:利用迈克耳孙干涉仪自动测量系统测量He-Ne激光波长的相对误差为0.21%,远小于人工测量的相对误差3.0%.     

色散及视觉函数对白光干涉测折射率影响的分析

对使用迈克耳孙干涉仪白光干涉测量透明介质折射率实验中出现的3种异常现象的原因进行了分析。在考虑介质色散并对人视觉函数作适当简化的情况下,求得了干涉条纹可见度、可见白光干涉条纹时动镜的移动范围和折射率的表达式,并由实验对其结果进行了验证。结果表明,运用此方法测量所得的平行板透明介质折射率并非通常由相速度所定义的相折射率,而是白光在介质中由群速度所定义的群折射率。此方法可以用测量到的群折射率和已知的相折射率求得介质在中心波长处的色散。     

迈克耳孙干涉仪旋转样品法测量透明玻璃厚度

使用迈克耳孙干涉仪通过旋转样品测量透明玻璃厚度.与白光干涉原理测薄片厚度不同,实验通过改变在光的传播路径上垂直放置的透明玻璃与光传播方向的角度,使相干光的干涉条纹发生变化,利用干涉条纹与转过角度、透明玻璃厚度之间的关系,通过实验准确测量出透明玻璃的厚度.     

迈克耳孙干涉仪应用功能的扩展

通过对迈克耳孙干涉仪的简易改装,实现了光速测量、透明固体和液体的折射率测量、金属丝弹性模量测量以及多普勒效应的演示,拓展了迈克耳孙干涉仪的应用功能.     

迈克耳孙干涉仪实验中等倾与等厚干涉条纹的判别

仔细研究了迈克耳孙干涉仪实验中产生等倾干涉和等厚干涉的实验条件和它们所产生的条纹的区别．提出了判别迈克耳孙干涉实验中等倾与等厚干涉条纹的依据．从而帮助学生加深对这两种干涉条纹的理解和判别．特别是在反射镜M1与M2不严格垂直时，同样可以观察到类似于等倾干涉的准圆环状条纹．我们对这一现象进行了分析和解释，并首次推导出等厚干涉直条纹任意一点上的微商(aδ/ad=2)为常数的结论，这一结果可以作为对迈克耳孙干涉仪现象的一个补充。     

利用迈克耳孙干涉仪测量透明体的折射率

光的干涉在光学领域有着广泛的应用,本文提出用迈克耳孙干涉仪测量薄透明体折射率的方法,当被测透明体插入迈克耳孙干涉仪的光路中时,其会与光路呈不同夹角,对应光程变化可通过等倾干涉圆环的变化,根据实验仪器吞吐圆环数、薄透明体厚度、薄透明体折射率、薄透明体与光路夹角之间的关系,据此可同时测得薄透明体厚度和折射率.并且在测量过程中系统不再变动,可使系统误差进一步降低.     

迈克耳孙干涉仪的改进

为了减少迈克耳孙干涉仪实验中人为因素产生的误差,应用计算机图像处理技术,在传统迈克耳孙干涉仪的基础上构建了光波波长自动测量系统.该系统通过串口通讯协议,精准控制步进电机改变"动镜"的位置,获得固定微小光程差,从CCD相机采集干涉条纹图像,应用专用的图像识别软件,实现光源波长的自动测量.     

迈克耳孙干涉仪测平行玻片折射率实验的进一步研究

用迈克耳孙干涉仪测平行玻片折射率的实验中,干涉条纹的位置和形状出现许多与常规不同的现象。本文对此作一理论分析,并与实验结果相比较。     

迈克耳孙干涉仪的数字化设计

使用硅光电晶体三极管作为光干涉条纹传感器,采用变间隙动极板电容传感器代替传统微距测量的设计方案,利用单片机对干涉条纹进行计数并自动测量反射镜的微小位移,实现了迈克耳孙干涉仪的数字化测量.制作了检测系统及电路,完成系统的软件设计.He-Ne激光波长的测量实验结果表明,采用该方案能够缩短测量时间,提高测量精度.     

用迈克耳孙干涉仪测肥皂膜厚度实验的分析

利用白光干涉原理,借助迈克耳孙干涉仪对肥皂膜的厚度进行了非接触测量.在干涉条纹宽窄相同的条件下,对不同层数的肥皂膜进行对比测量;在干涉条纹宽窄不同的条件下,对相同层数的肥皂膜进行对比测量;通过计算给出了膜的中心厚度和不确定度,对比分析了各种条件下测量时误差产生的原因.结果表明:单层、双层膜适合在宽条纹下测量,四层膜适合在窄条纹下测量.     

“ 吞”或“ 吐”条纹数量对迈克耳孙干涉仪测量 的 H e N e激光波长准确度的影响

迈克耳孙干涉仪测量氦氖激光器波长是大学物理实验的一个重要部分. 它是利用干涉条纹计数法, 即 通过记录中心条纹“ 吞”或“ 吐”的数量, 来测量激光波长     

迈克耳孙干涉仪测折射率时的异常现象研究

针对迈克耳孙干涉仪以激光为光源测量玻璃板折射率所产生的异常现象,本文从几何光学理论出发进行了讨论,简明直观地给出了干涉条纹吞吐转折点与零光程点、光程、虚光源相对位置之间的关系,并与实验数据进行了对比.     

基于数字图像处理方法对迈克耳孙干涉仪条纹提取和分析

迈克耳孙干涉仪是重要的光学仪器,被广泛应用于科研和教学中。普通物理实验中迈克耳孙干涉仪的干涉条纹一般由人工观察和分析。然而人工观察和分析具有一定的局限性,不利于展示仪器在实际中的广泛应用前景。目前,数字图像处理技术已经发展出多种方法能够对图像进行分割和特征提取。利用数字图像处理技术能够快速、精确的对条纹特征进行提取和分析。本文介绍开发的Matlab图形程序界面,能够实时分析CCD/CMOS采集的迈克耳孙干涉仪干涉条纹。     

基于单片机的迈克耳孙干涉仪自动计数装置

选用AT89C51单片机,为迈克耳孙干涉仪设计了干涉条纹自动计数装置．用程序来控制计数和步进电动机的运行;用光电转换器使明暗变化的条纹转化成脉冲电流,作为计数脉冲信号;用步进电动机带动迈克耳孙干涉仪的微调手轮,使其慢速可控转动,完成脉冲信号采样;并用数码管直接显示计数结果．     

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．     

用光纤做双棱镜干涉和迈克耳孙干涉仪实验

介绍一种用光纤作为理想点火光源进行双棱镜干涉和迈克耳孙干涉仪实验的方法，干涉条纹可见度好，实验操作简便。